Hur fungerar justerbar fjädring?

Varje bils fjädring – uppsättningen delar som stödjer den, dämpar den från stötar och låter den svänga – representerar en designkompromiss. Biltillverkare måste överväga många faktorer när de utformar upphängningen av alla fordon, inklusive:

• Vikt
• Pris
• densitet
• Önskad hanteringsegenskaper
• Önskad åkkomfort
• Förväntad last (passagerare och last) - minimum och maximum
• Frigång, både under mitten av bilen, och fram och bak
• Hastigheten och aggressiviteten med vilken fordonet kommer att köras
• Crash Resilience
• Servicefrekvens och kostnad

Med allt detta i åtanke är det förvånande att biltillverkare balanserar de olika faktorerna så bra. Upphängningen av varje modern bil, lastbil och SUV är designad för olika förhållanden och olika förväntningar; ingen är perfekt i allt, och väldigt få är perfekta i någonting. Men för det mesta får förarna vad de förväntar sig: en Ferrari-ägare förväntar sig bra prestanda i höghastighetsmanövrar på bekostnad av åkkomforten, medan en Rolls Royce-ägare vanligtvis förväntar sig och får en utomordentligt bekväm åktur av en bil som skulle en handfull kl. hippodromen.

Dessa kompromisser räcker för många, men vissa förare – och vissa tillverkare – gillar inte att kompromissa om de inte måste. Det är här justerbara fjädringar kommer till undsättning. Vissa fjädringar tillåter justering, antingen av föraren eller automatiskt av fordonet självt, för att tillgodose vissa förändringar i förhållandena. I grund och botten fungerar en bil med justerbar fjädring som två eller flera olika fjädringar, beroende på vad som behövs.

Vissa nya bilar säljs med justerbar fjädring, medan andra justerbara uppsättningar erbjuds som "eftermarknadslösningar", vilket innebär att den enskilda kunden köper och installerar dem. Men oavsett om det är en OEM (tillverkare av originalutrustning - biltillverkare) eller eftermarknad, tillåter dagens justerbara upphängningar dig vanligtvis att justera en eller flera av följande.

Undanröjning

Vissa mer avancerade fordon kan höja eller sänka karossen beroende på förhållandena, ofta automatiskt. Till exempel höjs Tesla Model S automatiskt när man kör in på en vägbana för att undvika repor och sänks vid motorvägshastigheter för att förbättra aerodynamiken. Och vissa stadsjeepar kan ställas lägre på plana vägar för stabilitet och ekonomi, eller högre terräng för ökad markfrigång. Denna inställning kan vara halvautomatisk, som i Ford Expedition (som stiger när föraren kopplar in fyrhjulsdriften), eller helt manuell.

En variant av åkhöjdsjustering är lastutjämnande fjädring, där höjden justeras för att klara tunga laster; vanligtvis är lasten baktill på fordonet och systemet reagerar med att höja den bakre delen tills fordonet är plant igen.

Körhöjdsjustering görs vanligtvis med krockkuddar inbyggda i fjädrarna; En förändring i lufttrycket ändrar mängden lyft. Andra tillverkare använder hydraulsystem för att uppnå samma mål, med pumpar som ger hydraultryck för att hjälpa till att lyfta fordonet.

Ett extremt alternativ för justering av åkhöjd är eftermarknadens "airbag"-system, som gör att bilen kan sänkas och höjas abrupt, ibland till och med så långt att bilen kan studsa i luften. Dessa system är främst designade för estetik, inte ridning eller prestanda.

Ridstyvhet

Flera bilar (en av dem är Mercedes S-klass) är utrustade med aktiv fjädring, som kompenserar för höghastighetsmanövrering genom att automatiskt förstyva upphängningen; de utför denna uppgift med hjälp av en pneumatisk (luft) eller hydraulisk (vätske) reservoar med variabelt tryck. Justering av körstyvhet ingår i eftermarknadssystem som har justerbar fjäderhastighet och/eller dämparegenskaper. Vanligtvis kräver dessa justeringar att du går under bilen och manuellt ändrar något, oftast en ratt på stötdämparen som ändrar stötens tendens att dämpas; cockpitkontrollerade system, som vanligtvis använder krockkuddar, är mindre vanliga.

Observera att den "sportiga" fjädringsinställningen, d.v.s. fastare än normalt, inte ska förväxlas med den "sportiga" automatväxellådan, vilket vanligtvis innebär att växlingspunkterna ställs in på något högre motorvarvtal än normalt, vilket förbättrar accelerationen med minskad bränsleeffektivitet.

Annan upphängningsgeometri

Fordon utformade för speciella tillämpningar tillåter ibland ännu mer justering, ofta genom att vrida bultar eller andra beslag för att ändra systemets grundläggande geometri, till exempel genom att flytta störtbågens fästpunkter. På liknande sätt erbjuder lastbilar och släpvagnar som måste bära tunga laster ibland fjädrar med variabel geometri - som flyttar fjäderfästpunkterna - för att rymma dessa laster.

Dedikerade racingbilar går ännu längre, vilket gör att nästan alla aspekter av fjädring kan justeras. En kvalificerad racermekaniker kan skräddarsy en racerbil för varje enskild bana. I mindre utsträckning kan sådana system användas på landsvägsbilar, även om eftersom justering vanligtvis kräver verktyg och alltid kräver att bilen stoppas, kan den inte användas för att anpassa sig till omedelbara förändringar såsom högre hastigheter.

Höjdjusterbar fjädring blir allt vanligare som ett fabrikserbjudande i takt med att bränsleekonomin ökar. De flesta bilar är mer aerodynamiska, vilket också innebär bättre bränsleekonomi när de är lägre. De andra typerna av justerbara fjädringar som listas ovan finns mestadels i eftermarknadssystem, särskilt justerbara stötdämpare och "coilovers" (system som består av en spiralfjäder och en tillhörande justerbar stötdämpare eller fjäderben). Men i båda fallen är målet detsamma: att inkludera en anpassning för att tillgodose olika behov eller förutsättningar.