Tehnika

Sistemi oslanjanja

Sistemi oslanjanja

Ukoliko ste se zapitali šta se to nalazi između karoserije i asfalta, odgovor Vam donosimo u narednim redovima


Slika 1: Trapezoidni i parabolični gibnjevi

Sistemi oslanjanja su mehanizmi i elementi čiji je zadatak da sve sile i momente koji se pojavljuju između točkova i tla prilikom kretanja vozila prenesu na okvir ili karoseriju uz što veće ublažavanje udarnih opterećenja, kao i obezbeđivanje stabilnosti vozila, posebno pri kretanju u krivinama. Kretanje vozila po podlozi izaziva oscilacije vozila kao i masa koje su u ili na vozilu. Što su brzina kretanja i masa vozila veća to su veće i oscilacije. Zbog ubrzanja masa prouzrokovanih oscilacijama može doći do prekida kontakta točka sa podlogom. Zbog prekida kontakta točka sa podlogom gubi se mogućnost upravljanja i kočenja i može dovesti do gubitka stabilnosti vozila. Kod dobro izvedenih sistema oslanjanja dinamičke sile se u manjoj meri prenose na putnički prostor vozila i putnike, tako da vožnja neće izazvati umor i neprijatnost kod putnika prilikom vožnje.

Sistem oslanjanja je kompleksan sistem koji se generalno sastoji od četiri posebna sistema: mehanizma za vođenje točkova, elastičnih oslonaca, elemenata prigušivanja i stabilizatora.

Zadatak sistema za vođenje točkova je da obezbedi što povoljnije relativno kretanje točkova u odnosu na okvir ili karoseriju vozila. Elementi sistema vođenja točkova takođe moraju da obezbede prenošenje horizontalnih sila i momenata sa točka na okvir ili karoseriju vozila. Sistemi za vođenje točkova će biti detaljnije objašnjeni u nekom od narednih izdanja.

Zadatak elastičnih oslonaca je da prenesu vertikalne sile na okvir ili karoseriju vozila i da obezbede što veće ublažavanje prilikom prenosa vertikalnih sila, tj. da se udarna opterećenja smanje u najvećoj mogućoj meri. Elastični oslonci treba da zaštite strukturu vozila i putnike od neprijatnih vertikalnih pomeranja i obrtanja oko vertikalne i i horizontalnih osa vozila. Elastični oslonci se izvode na nekoliko načina: lisnate, spiralne ili torzione opruge, gumeno ili gumeno-metalni elastični elementi, hidraulične, pneumatske ili hidropneumatske opruge.

Lisnati gibnjevi
Lisnati gibnjevi su elastični elementi koji se pod dejstvom sile savijaju. Sastoje se od uzdužnih opruga (listova) pravougaonog ili elipsastog oblika koji su naslagani jedan na drugi. Listovi gibnja su osigurani da se ne bi uzužno pomerali jedan u odnosu na drugi, a takođe se obezbeđuju da se listovi ne bi pomerali bočno jedan u odnosu na drugi. Glavna prednost lisnatih gibnjeva u odnosu na druga rešenja je da omogućavaju ne samo obavljanje funkcije elastičnog oslonca, već mogu da prenose uzdužne sile (pogonska i kočna sila) na karoseriju ili ram vozila. Zbog međusobnog trenja između pojedinačnih listova, lisnati gibanj takođe obav- lja i funkciju prigušnog elementa. Lisnati gibnjevi su relativno jeftino, a istovremeno pouzdano i robusno rešenje. Danas se kombinacija krute osovine i lisnatih gibnjeva može sresti samo na malom broju putničkih vozila i to uglavnom vozila sportsko-dostavnog tipa (SUV). Na komercijalnim vozilima je ovo rešenje i dalje široko zastupljeno. Rešenje oslanjanja sa spiralnim oprugama je prikazano na slici 1.

Slika 2: Spiralne opruge

Spiralne opruge
Spiralne opruge mogu da primaju sile isključivo u aksijalnom pravcu zbog čega se ne koriste za pri- manje bočnih i uzdužnih opterećenja. Zbog toga konstukcije sa spiralnim oprugama uvek sadrže uzdužne i poprečne uporne spone koje se jednim krajem vezuju za donji oslonac opruge a drugim delom za karoseriju. Na taj način uporne poluge primaju na sebe uzdužna i poprečna opterećenja, dok spiralne opruge primaju vertikalna opterećenja. Sistem oslanjanja sa spiralnim oprugama je prikazan na slici 2.

Prednosti spiralnih opruga u odnosu na lisnate gibnjeve su manja težina, duži vek trajanja, odsustvo trenja, jednostavnija konstrukcija, manja cena i jednostavnije održavanje. Nedostaci su već pomenuta nemogućnost prenošenja uzdužnih sila i nepostojanje prigušnog dejstva. Ovi nedostaci za posledicu imaju veći stepen složenosti sistema sa spiralnim oprugama od sistema sa lisnatim gibnjevima jer se na sistem elastičnih oslonaca moraju dodati zasebni sistemi prigušivanja i vođenja. Spiralne opruge se izrađuju od čelične žice kružnog preseka i najčešće se koriste kao osnovni elastični oslonac.

Slika 3: Različite izvedbe torzionih opruga

Torzione opruge
Torzione opruge se takođe koriste kao osnovni elastični oslonac. Mogu se postavljati poprečno ili uzdužno u odnosu na vozilo, ali uvek u horizontalnoj ravni. Torzione opruge su elastični elementi izrađeni od pravih štapova kružnog preseka, sastavljeni su iz jednog ili iz više komada u obliku snopa. Nedostaci torzionih opruga su velike dužine koje zahtevaju, potreba za posebnim mehanizmom za vođenje i nemogućnost prigušivanja. Na slici 3 su prikazane torzione opruge iz jednog komada i u snopovima.

Gumeni oslonci
Gumeni oslonci se koriste u razne svrhe i u raznim dimenzijama na vozilima. Guma poseduje dobre karak- teristike prigušivanja oscilacija i vibracija, malu težinu, jednostavnu konstrukciju i prihvatljiv vek trajanja. Gumeni oslonci se izrađuju u kombinaciji sa plastičnim i metalnim čaurama. Gumeni oslonci se često ko- riste za elastično spajanje metalnih elemenata sistema oslanjanja, npr. spajanje vođica sa elementima karos- erije ili prigušnih elemenata sa karoserijom. Gumeni oslonci su zaokruženi na slici 4.

Slika4: Primer gumenih oslonaca
Slika 5: Ilustracija dela sistema hidropneumatskog oslanjanja

Pneumatski elastični oslonci
Pneumatski elastični oslonci se upotrebljavaju kod vozila kod kojih se opterećenje menja u širokom ra- sponu (autobusi, kamioni i prikolice) i kod putničkih vozila više klase kod kojih konstruktori žele obezbediti dodatni komfor (Citroen, Range Rover, Mercedes…).

Pneumatski elastični elementi se izvode od elastične poliuretanske gume. Vazdušni jastuci zamenjuju opruge kao prigušne elemente u sistemu oslanjanja. Svaki pojedinačni vazdušni jastuk je povezan ventilom koji kontroliše količinu vazduha koja se nalazi u vazdušnom jastuku. Ventili su povezani na kompresor i na mali rezervoar vazduha pod pritiskom. Otvaranjem i zatvaranjem ventila količina vazduha u svakom pojedinačnom vazdušnom jastuku se može podešavati.Smanjenjem pritiska u vazdušnim jastucima odsto- janje vozila od tla se smanjuje i obrnuto. Pošto pneumatski elementi nemaju mogućnost da prenesu uzdužne i poprečne sile kombinuju se sa elementima za vođenje. Jedan od razloga za korišćenje vazdušnog oslanjanja je stepen udobnosti, vazdušno oslanjanje prenosi značajno manje vibracija sa putne podloge od konvencionalnih sistema.

Hidropneumatski sistemi
U hidropneumatskim sistemima oslanjanja ulogu elastičnog elementa ima hidraulična sfera. Sfera u gornjem delu sadrži gas (najčešće azot) pod pritiskom koji se nalazi iznad dijafragme. Preko dijafragme se pomoću hidraulične tečnosti pod pritiskom sabija gas, a kada pritisak opadne gas vraća hidrauličnu tečnost u prethodni položaj. Ova pojava je slična sabijanju i istezanju opruge. Hidropneumatski elastični elementi su slični pneumatskim, a razlika je u tome što se pored komprimovanog vazduha u sistemu nalazi i nestišljiva tečnost. Verikalno pomeranje točkova se prenosi na tečnost, a preko nje na membranu iznad koje se nalazi gas. Pomeranje točka izaziva sabijanje gasa i sistem se zatim ponaša slično pneumatskom. Ova vrsta opruga takođe može kvalitetno da posluži kao amortizer ali i regulator nivoa. Na slici 5 je ilustracija dela sistema hidropneumatskog oslanjanja.

Slika 6: Ogibljena i neogibljena masa

Elementi prigušivanja (amortizeri)
Kada vozilo naiđe na neravnu podlogu elastični i prigušni elementi se sabiju. Nastali udar absorbuje sistem oslanjanja. Sistem oslanjanja sprečava kontakt ogibljene i neogibljene mase (Pod ogibljenom masom po- drazumevaju se svi delovi čija težina opterećuje elastične elemente (točkovi, pneumatici, elementi sistema za upravljanje, pojedini elementi sistema oslanjanja, delimično poluosovine i najčešće elementi kočionog sistema). Elementi, tj. mase ispod elastičnih elemenata, čija težina ne opterećuje elastične elemente, na- zivaju se neogibljenom masom). Međutim, opruge će težiti da se ponovo ispruže tako oslobađajući energiju skladištenu u njima. Da bi se ove oscilacije što brže smanjile i eliminisale koriste se prigušni elementi. Ogi- bljene i neogibljene mase osciluju različitim frekvencijama. Na slici 6 je prikazano kako prigušni element (crvena kriva) smanjuje uticaj oscilacija zbog neravne podloge (plava kriva, neprigušene oscilacije).

Zbog postojanja elastičnih oslonaca u sistemu oslanjanja je normalno da se tokom kretanja vozila pojave oscilacije. Oscilacije su neprijatne za putnike unutar vozila ali mogu da izazovu i ozbiljnija dinamička opterećenja i udare, a zadatak sistema oslanjanja je da ostvari što veće prigušivanje oscilacija. U prigušivanju oscilacija u nekoj meri učestvuju i ostali elementi sistema oslanjanja, ne samo amortizeri. Danas se najčešće koriste hidraulični amortizeri. Princip rada hidrauličnog amortizera se zasniva na pretvaranju kinetičke nergije u toplotnu zahvaljujući trenju unutar fluida, tj. ulja koje se nalazi u amortizeru. Kod savremenih vozila se uglavnom koriste teleskopski hidraulični amortizeri. Sastoje se od klipa sa klipnjačom, koji se kreću unutar radnog (unutrašnjeg cilindra) u kojem se nalazi ulje. Ova dva dela se nalaze unutar spoljnog cilindra. Na klipu i radnom cilindru se nalaze ventili ili mali otvori, pa se kretanjem klipa u cilindru ulje istiskuje u slobodan prostor spoljnog cilindra. Amortizer svoju funkciju obavlja prigušenjem proticanja ulja kroz ventile ili male otvore iz jednog prostora u drugi pri kretanju klipa u oba smera.

Slika 7: Ilustracija gasnog amortizera

Klip amortizera sa klipnjačom i i zaštitnom cevi su pričvršćeni za karoseriju, a spoljni i radni cilindar su pričvršćeni na pokretne elemente oslanjanja. Prilikom protoka ulja kroz ventile ili otvore stvara se trenje flu- ida koje generiše toplotnu enegiju. Gasno hidraulični amortizeri rade na sličnom principu, sa tom razlikom da ulje dodatno sabija stišljivi gas u amortizeru.Na slici 7 je prikazana ilustracija gasnog amortizera.

Jedno od savremenijih rešenja prigušnih elemenata je magnetno prigušivanje. U magnetnim amortizerima se ne nalazi ulje kao u konvencionalnim amortizerima. Ovi amortizeri su punjeni magnetno-reološkom tečnošću koja je sintetičko ulje koje sadrži sićušne magnetne čestice. Kada se na namotaje unutar klipa amortizera pusti napon stvara se magnetno polje, a čestice se pomere tako da su pozicionirane normalno u odnosu na tok fluida kroz otvore klipa i tako stvaraju otpor tečenju fluida . Zbog većeg otpora tečenju fluida se otežava pomeranje klipa i tako se ukrućuje sistem oslanjanja. Na slici 8 je prikazan način rada magnetnih amortizera.

Stabilizatori
Elastično oslanjanje ima i negativne strane, a jedna od njih je naginjanje vozila u krivini. U cilju smanjenja naginjanja se koriste stabilizatorske opruge – stabilizatori, najčešće torzioni. Mehanički torzioni stabilizator je konstrukcijski jednostavan, jeftin i ne zahteva posebno održavanje. Izvodi se uglavnom u obliku dvokrake poluge i sponama je vezan za sistem oslanjanja, a za karoseriju vozila je vezan metalno gumenim elemen- tima. Uloga stabilizatora je da se suprotstavi naginjanju vozila kada jedan točak iste osovine ima odstupanja u vertikalnom smeru odnosu na drugi i suprotstavlja se vetikalnom pomeranju točka.

Slika 8: Način rada magnetnih amortizera
Tekst Vanja Dragosavljević
Fotografije Audi, www.howstuffworks.com
24893
Postavljeno: 21.08.2012

Arhiva: Tehnika

Rubrika: Tehnika
Postavljeno: 01.11.2017

Frankfurt na struju
Tekst sa video prilogom!

Nedavno završeni sajam automobila u Frankfurtu, pakazao je određeni zamor klasične auto industrije. Iako je još prerano otpisivati automobile sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, električni modeli ostaju opredeljujuća tehnologija u dugoročnom periodu. Upravo tu svoju šansu vide azijski proizvođači, a posebno oni iz Kine kako bi okončali primat Euro – US osovine


Rubrika: Tehnika
Postavljeno: 05.06.2014

Kondenzatori

Današnja vozila uglavnom se snabdevaju energijom iz fosilnih goriva ili iz baterija i pri umerenom opterećenju su prilično efikasna, međutim, kada je iznenada potrebna velika snaga efikasnost opada, a životni vek postaje kraći


Rubrika: Tehnika
Postavljeno: 16.04.2013

Pneumatici

Kao elementi veze između podloge i vozila, pneumatici su zaduženi za prenos poprečnih, uzdužnih i vertikalnih sila između podloge i vozila.


Sistemi upravljanja vozilom

11.02.2013

Mehanizmi za vođenje točkova

12.10.2012

Mehanizmi za vođenje točkova

13.09.2012

Sistemi oslanjanja

21.08.2012

Geometrija oslanjanja

05.06.2012

Car-to-x

16.01.2012

Porsche 911 Carrera

23.12.2011

Mazda SKYACTIV

07.09.2011

Nokian WR G2

16.03.2010

20 godina TDI motora

01.03.2010

MultiAir motor

21.01.2010

BMW Vision EfficientDynamics

15.10.2009

Mercedes-Benz hibridi

08.10.2009

Pneumatici

25.06.2009

Mazda

18.11.2008

BMW Efficient Dynamics

28.10.2008

Porsche 911 Carrera 4S

06.10.2008

Aerodinamika u Formuli 1

03.09.2008

Bokser motor

19.09.2007

Super
21.8.2012 08:08
27
12

Bas lep tekst!
Nastavite da opisujete i druge sisteme.

Skyline
21.8.2012 11:12
24
10

Pitam se samo, kakav to ..... je mogao da stavi minus na prethodni komentar??!

aca
21.8.2012 18:22
18
1

odlican tekst, veliki plus od mene. moze li autor malo detaljnije da objasni OGIBLJENU i NEOGIBLJENU masu. mislim da ima nekih nerazumljivosti u tekstu (barem meni)

Marko
21.8.2012 23:18
17
1

Pa neogibljena masu su vesanje i tockovi

K2
22.8.2012 10:50
17
1

Predlazem da na kraju serijala napravite poseban objedinjeni dodatak o predstavljenim sistemima, neka forma mini udzbenika, edukativno a popularno!
Inace bas se i ja pitam koji je bre to manijak tacnije frustrirana BUDALA koji hejtuje ovakve tekstove??? 12 minusa na pohvalan komentar! STRASNO!!!

REDAKCIJA
22.8.2012 11:02
26
2

Postovani citaoci i posetioci sajta! Obavestavamo Vas da je ovih dana primetan napad na sadrzaj sajta pre svega uvredljivim komentarima na racun autora tekstova ukljucujuci i generisano aktiviranje "dislike" tastera, cime se stvara lazna slika o kvalitetu clanka, na sta se izvinjavamo autorima.
Molimo sve komentatore, da bez obzira na svoje psiholosko stanje, da postuju osnovne principe kulturnog izrazavanja sa naznakom da svaka akcija te vrste, ne doprinosi krnjenju naseg ugleda ali u kranjem zbiru "klikova" cini sajt www.vrelegume.rs jos snaznijim i uticajnijim!
Redakcija

aca
22.8.2012 16:55
12
2

@REDAKCIJA
kakvi ste vi carevi. svaki drugi casopis ili novine bi napisali nesto kao ako se opet desi, mi cemo vama ...restrikcija ....zabrana ....provere ....ragistracija ....krvna grupa ....
cestitka na komentaru.

@AUTOR......masa...ugibljena i neugibljena....

@Marko...druze, jesi ti u pravu, u celini, ali recimo poprecne spone (vodjice tockova) su jednim delom ulezistene na karoseriju a drugim delom na glavcinu tocka. koliki deo mase je ugibljen?

ili na primer amortizer (specificno kod macpherson ugibljenja) je relativno kruto vezan za karoseriju a drugi deo za glavcinu. a to je i fluid u amortizeru. koji deo je ugibljena masa?

sto se negativnih komentara tice (ili pozitivnih), sve to nije bitno, vec ono sto je napisano u komentaru

Autor
23.8.2012 12:01
5
0

Pozdrav svima i hvala na lepim recima. Sto se tice ogibljene/neogibljene mase, tu je skica nastala sa greskom, ali je ispravljena u narednom broju. DOnji pravougaonik na slici 6 treba da bude neogibljena masa. Jednostavno objasnjenje neogibljene mase:automobil na dizalici, sva 4 tocka odignuta od tla, ako bi neko pokusao da pomera tockove gore dole doslobi pomeranja elemenata koji su neogibljena masa, naravno karoserija ostaje stacionarna. Neki elementi neogibljene mase koji su vezani za karoseriju, npr. poluosovine, ramena, amortizeri i opruge su delimicno ukljucene u neogibljenu masu, jer su veza karoserije i neogibljene mase.

Zex
23.8.2012 17:59
7
0

Bravo za tekst i komentare. Uvodite pravo inter-aktivno novinarstvo gde autor i citaoci mogu da raspravljaju ili pitaju nesto o napisanom clanku. Samo tako nastavite .

Slavisa
16.9.2012 21:47
1
0

U tekstu se potkrala manja greska vezana za vozila marke Citroen. Oni nemaju pneumatsko nego hidropneumatsko oslanjanje

@bata
10.11.2012 12:25
0
0

Hteo bih da pojasnim, mada sa zakašnjnjem, na postavljeno, vrlo interesantno pitanje, šta je ogibljena a šta neogibljena masa kod mak ferson tipa. Pošto se amortizer sastoji od klipa i cilindra klip je u krutoj vezi sa karoserijom, znači on je ogibljena masa, a cilindar je u vezi sa točkom i on osciluje po neravninama, znači da je on neogibljena masa. Da bi vešanje točka bilo što kvalitetnije, tendencija je da je neogibljena masa što manja, tome u prilog idu alu. felne. Jer što je manja masa manja je i inercija prilikom oscilacije točka odnosno,a što je najvažnije, sigurniji je kontakt točka sa podlogom.

Pošaljite komentar:

Molimo vas da pre slanja komentara pročitate sledeće uputstvo:
Redakcija zadržava pravo izbora komentara koji će biti objavljeni, kao i pravo skraćivanja komentara.
Anonimni komentari se ne objavljuju.
Komentari koji sadrže vređanje, nepristojan govor, rasnu i nacionalnu mržnju kao i netoleranciju svake vrste neće biti objavljeni. Govor mržnje ne tolerišemo.
Zbog ograničenog prostora, komentare koji predstavljaju komentar drugih (već objavljenih) komentara ne objavljujemo, kao ni polemike između komentatora. Molimo vas da u svrhu diskusije i polemike koristite naš Forum.
Pre pisanja samog komentara, molimo vas da izaberete tačan tekst na koju se odnosi komentar. Komentari koji sadržajem ne korespondiraju sa tekstom sa koje su poslati neće biti objavljeni.
VRELE GUME ne odgovara za sadržaj objavljenih komentara. Mišljenja iznešena u komentarima su privatno mišljenje autora komentara i ne predstavljaju stavove redakcije.

Vaše ime:


Vaš komentar:



Anti-spam-kod:
Kako bi bili sigurni da ste osoba, a ne robot-spamer, molimo Vas da u donje polje unesete kod sa slike: