Enheten och funktionerna i bilens torsionsstångsupphängning

Ibland, av layoutskäl, är det i bilupphängningar inte önskvärt att använda kända fjäderelastiska element eller spiralfjädrar. En annan typ av sådana anordningar är torsionsstänger. Dessa är fjäderstålstänger eller uppsättningar av platta plåtar som arbetar i torsion. Ena änden av torsionsstången är fäst vid ramen eller kroppen, och den andra är klämd till upphängningsarmen. När hjulet rör sig uppstår vinkelvridning av torsionsstången.

Början av ansökan på bilar och fortsättning i dagsläget

Det finns inga grundläggande skillnader i beteendet hos korrekt beräknade vrid- eller fjäderupphängningar. Ämnet torsionsstänger i relation till att säkerställa jämn gång har varit känt under lång tid, de användes i stor utsträckning under första hälften av förra seklet i armépansarfordon och används fortfarande. Layouthänsyn var viktiga där, när ett stort antal bandrullar av bandfordon skulle förses med individuella upphängningar. Det fanns helt enkelt ingenstans att placera klassiska fjädrar och fjädrar, och de tvärgående stängerna passade framgångsrikt i den nedre delen av skrovet på en tank eller pansarbil, utan att uppta det begränsade inre utrymmet i ett stridsfordon. Och det betyder att man inte lägger bördan av extra masskostnader på att boka det utrymme som upptas av avstängningen.

Ungefär samtidigt använde de franska biltillverkarna från Citroen-företaget torsionsstänger på sina bilar. Vi uppskattade även andra företags positiva erfarenheter, fjädringar med vridstänger har stadigt tagit sin plats i bilchassit. Deras användning på många modeller i nästan hundra år indikerar frånvaron av grundläggande brister och närvaron av fördelar.

Torsion montering design

Upphängningen var baserad på en torsionsstång - en stång eller ett paket av specialstål, rund eller rektangulär, utsatt för en mycket komplex värmebehandling. Detta beror på det faktum att dess dimensioner i längd fortfarande är begränsade av bilens parametrar, och vridningen av massiva metalldelar sker enligt komplexa fysiska lagar. Det räcker med att föreställa sig hur sektionerna av stången som ligger inuti och utanför beter sig i det här fallet. Och under sådana förhållanden måste metallen motstå konstanta alternerande belastningar, inte ackumulera trötthet, som består i uppkomsten av mikrosprickor och irreversibla deformationer, och upprätthålla beroendet av de elastiska krafterna på vridningsvinkeln stabilt under många års drift.

Sådana egenskaper tillhandahålls, inklusive den preliminära täckningen av torsionsstången. Den består i det faktum att den varma staven preliminärt vrids i önskad riktning bortom materialets sträckgräns, varefter den kyls. Därför är de högra och vänstra fjädrande torsionsstängerna med samma dimensioner vanligtvis inte utbytbara på grund av den olika orienteringen av de infångade vinklarna.

För fixering på spakarna och ramen är torsionsstängerna utrustade med splines eller andra former av huvuden. Förtjockningarna är valda på ett sådant sätt att de inte skapar svaga punkter närmare ändarna av staven. När den aktiveras från sidan av hjulet omvandlar upphängningsarmen den linjära rörelsen till ett vridmoment på stången. Torsionsstången vrider sig, vilket ger en motkraft.

Ibland görs staven gemensam för ett par hjul på samma axel. I det här fallet är den fixerad på kroppen i sin mittdel, upphängningen blir ännu mer kompakt. En av nackdelarna elimineras när långa torsionsstänger över hela bilens bredd är placerade sida vid sida, och armarna på spakarna till vänster och höger visar sig vara olika långa.

Olika utföranden av torsionsstångsupphängningar

Vridstänger kan användas i alla kända typer av upphängningar, även teleskopiska MacPherson fjäderben, som är maximalt orienterade mot spiralfjädrar.

Torsionsstänger i oberoende upphängningar

Olika layoutalternativ är möjliga:

• främre eller bakre fjädring på dubbla tvärgående spakar, torsionsstänger är anslutna på rotationsaxeln för den övre eller nedre armen, med en longitudinell orientering i förhållande till fordonets axel;
• bakre fjädring med längsgående eller sneda armar, ett par torsionsstänger är placerade tvärs över kroppen;

• bakre upphängning med en vridande halvoberoende balk, torsionsstången är placerad längs den, vilket ger den nödvändiga elasticiteten och minskar kraven på själva balkens material;
• den främre upphängningen med dubbla bakarmar, tack vare de tvärgående torsionsstängerna, är så kompakt som möjligt, bekväm att använda på mikrobilar;
• torsionsstång bakfjädring med svängbara armar och ett längsgående arrangemang av elastiska element.

Alla typer är ganska kompakta, tillåter enkel höjdjustering av kroppen, ibland till och med automatisk med hjälp av servoförvridning av stavarna. Som alla andra typer av mekaniska fjädringar är torsionsstången utrustad med oberoende teleskopiska stötdämpare för att dämpa vibrationer och en ledskovel. Själva stavarna kan, till skillnad från till exempel fjädrar, inte kombinera funktioner.

Krängningshämmare fungerar också enligt torsionsprincipen och här finns praktiskt taget inget alternativ.

Fördelar och nackdelar

Den största fördelen är den enkla layouten. Den elastiska stången tar praktiskt taget inte plats under botten, till skillnad från ett par spiralfjädrar. Samtidigt ger den en liknande mjuk gång. Under drift är det möjligt att öka interferensen med åldrande och deformation av delar.

Nackdelen ligger i den komplexa tekniken för tillverkning av pålitliga delar, och därav det höga priset. Torsionsstången är ungefär tre gånger dyrare än en bra fjäder för en liknande bil. Och att köpa en begagnad är inte alltid motiverad på grund av den ackumulerade metalltröttheten.

Trots kompaktheten hos sådana suspensioner är det inte alltid bekvämt att placera långa stavar under bilens botten. Detta är lätt nog att göra i fallet med en SUV, men golvet på bilens kaross är placerat så nära vägen som möjligt, och för upphängningen finns det bara en plats i hjulhusen, där spiralfjädrar är mer lämpliga .