O que é suspensão dependente e independente de um carro?

O que é suspensão dependente e independente de um carro?

A suspensão é um sistema que conecta a carroceria do veículo às rodas. Ele é projetado para amortecer choques e trepidações devido a estradas irregulares e garantir a estabilidade da máquina em várias condições.

As partes principais da suspensão são elementos elásticos e de amortecimento (molas, molas, amortecedores e peças de borracha), guias (alavancas e vigas que conectam o corpo e as rodas), elementos de suporte, estabilizadores e várias peças de conexão.

Existem dois tipos principais de suspensão - dependente e independente. Refere-se à dependência ou independência das rodas do mesmo eixo durante a condução em pavimento irregular.

suspensão dependente. As rodas de um eixo estão rigidamente conectadas umas às outras e o movimento de uma delas leva a uma mudança na posição da outra. No caso mais simples, consiste em uma ponte e duas molas longitudinais. Uma variante em alavancas de guia também é possível.

Suspensão independente. As rodas no mesmo eixo não estão conectadas entre si e o deslocamento de uma não afeta a posição da outra.

O princípio de funcionamento da suspensão dependente

Se você observar o esquema de suspensão dependente, verá que a conexão afeta o movimento vertical das rodas e sua posição angular em relação ao plano da estrada.

Quando uma das rodas sobe, a segunda desce, pois os elementos elásticos e toda a palheta guia estão localizados dentro da pista do veículo. Comprimir a mola ou mola do lado esquerdo do carro descarrega a carroceria, respectivamente, a mola direita é parcialmente endireitada, a distância entre a carroceria e a estrada à direita aumenta. Nem sempre é inequívoco, pois a imagem será distorcida pelas rolagens resultantes da carroceria e depende muito da altura do centro de massa do carro e da distância ao longo do eixo da mola ou alavancas até a roda. Tais efeitos, que fazem o veículo rolar e tendem a balançar, são levados em consideração no cálculo das suspensões.

Como ambas as rodas estão em planos paralelos, se negligenciarmos os ângulos de cambagem criados artificialmente, a inclinação de uma delas, por exemplo, para a esquerda fará com que a segunda tenha um ângulo semelhante na mesma direção. Mas em relação ao corpo, o ângulo de cambagem instantâneo mudará da mesma forma, mas com o sinal oposto. A mudança de cambagem na roda sempre piora a tração e, com esse esquema, isso acontece imediatamente com as duas rodas no eixo. Daí o funcionamento insatisfatório das suspensões dependentes em altas velocidades com cargas laterais nas curvas. E as desvantagens de tal suspensão não se limitam a isso.

O papel de uma mola no sentido geral da palavra pode ser diretamente estruturas típicas de molas feitas de materiais diferentes e com um número diferente de folhas no conjunto, incluindo rigidez variável (com molas), bem como molas ou molas pneumáticas semelhantes a eles em layout.

Suspensão de mola. As molas podem estar localizadas longitudinalmente ou transversalmente, formando diferentes arcos, de um quarto de elipse a um completo. A suspensão em duas molas semi-elípticas localizadas ao longo do corpo há muito se tornou um clássico. Outros projetos foram usados ​​na primeira metade do século passado.

As propriedades da mola de lâmina são tais que ela possui uma rigidez normalizada no plano vertical e, em todos os outros, sua deformação pode ser negligenciada; portanto, esse projeto não contém uma palheta guia separada. Toda a ponte é presa à estrutura ou ao corpo exclusivamente por meio de molas.

Este pingente inclui:

• molas contendo uma ou mais chapas metálicas planas, às vezes são usados ​​materiais compostos;
• braçadeiras que unem as folhas de mola das estruturas tipográficas;
• arruelas anti-risco, que reduzem o atrito e melhoram o conforto acústico, estão localizadas entre as telhas;
• molas de suspensão, que são molas adicionais menores que entram em ação quando uma parte do curso da suspensão é selecionada e alteram sua rigidez;
• escadas que prendem a mola à viga da ponte;
• suportes de montagem dianteiros e inferiores com buchas ou blocos silenciosos, que permitem compensar a mudança no comprimento da mola durante a compressão, às vezes são chamados de brincos;
• almofadas-estilhaçadores que protegem as chapas de deformações irreversíveis com flexão máxima no final do curso de trabalho.

Todas as suspensões dependentes são equipadas com amortecedores instalados separadamente, cujo tipo e localização não dependem do tipo de elemento elástico.

As molas são capazes de transmitir forças de tração e frenagem da viga do eixo para a carroceria com uma leve deformação, evitar que o eixo torça sobre seu próprio eixo e resistir às forças laterais nas curvas. Mas devido à inconsistência dos requisitos de rigidez em diferentes direções, eles fazem tudo igualmente mal. Mas isso não é essencial em todos os lugares.

Em veículos pesados ​​\uXNUMXb\uXNUMXbcom vários eixos, podem ser usadas suspensões do tipo balanceamento, quando um par de molas atende a dois eixos adjacentes, apoiado em suas extremidades, e é fixado no centro da estrutura. Esta é uma suspensão típica de caminhão com suas próprias vantagens e desvantagens.

Suspensão dependente da mola. O papel do elemento elástico é desempenhado por molas cilíndricas ou molas pneumáticas, portanto, esse tipo requer uma palheta guia separada. Pode ser de diferentes designs, na maioria das vezes é usado um sistema de cinco hastes de jato, duas superiores, duas inferiores e uma transversal (vara Panhard).

Existem outras soluções, por exemplo, de duas hastes longitudinais por uma transversal, ou com a substituição da haste Panhard por um mecanismo de paralelogramo Watt, que estabiliza melhor a ponte no sentido transversal. De qualquer forma, as molas funcionam apenas em compressão, e todos os momentos da ponte são transmitidos por impulsos de jato com blocos silenciosos nas extremidades.

O princípio de funcionamento da suspensão independente

As suspensões independentes são amplamente utilizadas nas rodas dianteiras dos carros de passeio, pois seu uso melhora significativamente o layout do compartimento do motor ou do porta-malas e reduz a possibilidade de auto-oscilação das rodas.

Como um elemento elástico em uma suspensão independente, as molas são geralmente usadas, um pouco menos frequentemente - barras de torção e outros elementos. Isso amplia a possibilidade de usar elementos elásticos pneumáticos. O elemento elástico, com exceção da mola, praticamente não afeta o funcionamento do dispositivo de guia.

Para suspensões independentes, existem muitos esquemas de dispositivos de guia, classificados de acordo com o número de alavancas e a localização do plano de giro das alavancas.  

Em uma frente independente suspensão de ligação, o cubo da roda é montado com dois rolamentos de rolos cônicos de contato angular no munhão da articulação da direção, que é conectado à cremalheira por um pivô. Um rolamento axial de esferas é instalado entre o suporte e a articulação da direção.

A cremalheira é conectada articuladamente por buchas roscadas às alavancas bifurcadas superior e inferior, que, por sua vez, são conectadas a eixos fixados às travessas do quadro por meio de buchas de borracha. O elemento elástico da suspensão é uma mola, apoiada com sua extremidade superior através de uma junta isolante de vibração contra a cabeça estampada da travessa, e com sua extremidade inferior contra o copo de suporte, aparafusado aos braços inferiores. O movimento vertical das rodas é limitado pelo batente dos amortecedores de borracha na viga.

Um amortecedor hidráulico telescópico de dupla ação é instalado dentro da mola e conectado com a extremidade superior à estrutura transversal por meio de coxins de borracha e com a extremidade inferior às alavancas inferiores.

Recentemente, a suspensão da "vela oscilante" se espalhou. McPherson. Consiste em uma alavanca e um suporte telescópico, por um lado rigidamente conectado à junta de direção e, por outro, fixado no calcanhar. O calcanhar é um rolamento de impulso montado em um bloco de borracha flexível montado no corpo.

A cremalheira tem a capacidade de balançar devido à deformação do bloco de borracha e girar em torno de um eixo que passa pelo mancal axial, a dobradiça externa da alavanca.

As vantagens desta suspensão incluem um pequeno número de peças, menos peso e espaço no compartimento do motor ou porta-malas. Normalmente, o suporte de suspensão é combinado com um amortecedor e o elemento elástico (mola, elemento pneumático) é montado no suporte. As desvantagens da suspensão MacPherson incluem maior desgaste dos elementos de guia do suporte com grandes cursos de suspensão, possibilidades limitadas para esquemas cinemáticos variados e um nível de ruído mais alto (em comparação com uma suspensão em dois triângulos.

O dispositivo e a operação das suspensões MacPherson são descritos em detalhes abaixo.

A suspensão oscilante possui um braço forjado ao qual o braço estabilizador é conectado por meio de coxins de borracha. A parte transversal do estabilizador é presa à travessa da carroceria com almofadas de borracha e suportes de aço. Assim, o braço diagonal do estabilizador transmite forças longitudinais da roda para a carroceria e, portanto, faz parte do braço guia da suspensão integrado. As almofadas de borracha permitem compensar as distorções que ocorrem quando tal braço composto balança e também amortece as vibrações longitudinais transmitidas da roda para o corpo.

A haste do suporte telescópico é fixada na base inferior do bloco de borracha do salto superior e não gira junto com o suporte e a mola instalada nele. Nesse caso, a qualquer rotação das rodas direcionais, a cremalheira também gira em relação à haste, eliminando o atrito estático entre a haste e o cilindro, o que melhora a resposta da suspensão a pequenas irregularidades da estrada.

A mola não é instalada coaxialmente com a cremalheira, mas é inclinada em direção à roda para reduzir as cargas transversais na haste, sua guia e pistão, que ocorrem sob a influência da força vertical na roda.

Uma característica da suspensão das rodas direcionais é que ela deve permitir que a roda faça curvas independentemente da deflexão do elemento elástico. Isso é garantido pelo chamado conjunto de pivô.

As suspensões podem ser pivô e sem pivô:

1. Com uma suspensão de pivô, a junta é fixada em um pivô, que é montado com alguma inclinação para a vertical no suporte de suspensão. Para reduzir o momento de atrito nesta junta, podem ser usados ​​rolamentos de esferas de agulhas, radiais e axiais. As extremidades externas dos braços de suspensão são conectadas à cremalheira por juntas cilíndricas, geralmente feitas na forma de mancais de deslizamento lubrificados. A principal desvantagem da suspensão pivotante é o grande número de dobradiças. Ao girar as alavancas do dispositivo de guia no plano transversal, é impossível obter o “efeito anti-mergulho” devido à presença do centro do rolo longitudinal da suspensão, pois os eixos de giro das alavancas devem ser estritamente paralelo.
2. Os suportes de interrupção independentes de Besshkvornevy onde as dobradiças cilíndricas de uma cremalheira se substituem por esféricos ficaram muito mais comuns. O design desta dobradiça inclui um pino com cabeça hemisférica, é equipado com um inserto de suporte de metal-cerâmico, que funciona na superfície esférica do corpo da dobradiça. O dedo repousa sobre um inserto de borracha especial revestido de náilon montado em um suporte especial. A carcaça da dobradiça está presa ao braço da suspensão. Quando a roda é girada, o pino gira em torno de seu eixo nas camisas. Quando a suspensão desvia, o pino, junto com o inserto, oscila em relação ao centro da esfera - para isso, existe um orifício oval no corpo. Esta dobradiça é de suporte de carga, pois através dela as forças verticais são transmitidas da roda para o elemento elástico, a mola, que repousa sobre o braço inferior da suspensão. Os braços de suspensão são fixados ao corpo por meio de mancais cilíndricos ou por meio de dobradiças de metal-borracha, que funcionam devido à deformação por cisalhamento das buchas de borracha. Os últimos requerem lubrificação e têm uma propriedade de isolamento de vibração.

Qual suspensão é melhor?

Antes de responder a esta pergunta, você deve considerar os prós e contras de ambos os tipos de pingentes.

Benefícios penduradoиmeu suspensões - alta resistência e confiabilidade do projeto, aderência uniforme com a estrada e maior estabilidade nas curvas, bem como a invariância da folga, largura da pista e outros indicadores de posição da roda (muito útil em off-road).

Entre as desvantagens da suspensão dependente:

• a rigidez da suspensão pode causar desconforto ao dirigir em uma estrada ruim;
• controle reduzido do veículo;
• a complexidade do ajuste;
• peças pesadas aumentam significativamente a massa não suspensa, o que afeta negativamente a suavidade do percurso e as características dinâmicas da máquina, além de aumentar o consumo de combustível.

Suspensão independente e seus benefícios:

• maior conforto de rodagem, já que a colisão de uma das rodas com um desnível em nada afeta a outra;
• menor risco de capotamento ao atingir um buraco sério;
• melhor manuseio, especialmente em alta velocidade;
• peso reduzido proporciona melhor desempenho dinâmico;
• ampla gama de opções de ajuste para atingir os parâmetros ideais.

As desvantagens incluem:

• devido ao design complexo, o serviço será caro;
• maior vulnerabilidade ao dirigir off-road;
• a largura da pista e outros parâmetros podem mudar durante a operação.

Então, qual é melhor? A suspensão é um dos componentes da máquina reparados com mais frequência. Isso deve ser levado em consideração ao escolher um carro. O reparo de uma suspensão independente custará mais do que um dependente. Além disso, o independente, muito provavelmente, terá que ser consertado com mais frequência, não será supérfluo consultar a disponibilidade de peças de reposição. Peças genuínas de qualidade adequada para carros estrangeiros podem ter que ser encomendadas separadamente.

Para dirigir principalmente no asfalto, a melhor opção são as suspensões dianteira independente e traseira dependente. Para um SUV ou outro carro que deve ser usado fora de estrada, a suspensão dependente é a melhor escolha - em ambos os eixos ou pelo menos na traseira. A ponte não vai segurar a maior parte da sujeira. E o solo e a neve grudarão muito ativamente nas partes da suspensão independente. Ao mesmo tempo, mesmo com uma ponte dobrada em uma estrada de montanha, o carro permanecerá em movimento. Mas a quebra da suspensão independente não permitirá que o carro continue em movimento. É verdade que em condições urbanas, lidar com tal esquema não será o melhor.

Nos últimos anos, os fabricantes começaram a equipar alguns carros com suspensões que podem operar em vários modos. Sua eletrônica permite que você altere os parâmetros rapidamente, em movimento, dependendo da situação do tráfego. Se os fundos permitirem, vale a pena procurar modelos que possuam esse sistema.