Kwestia charakterystyki

Maciej Blum
Maciej Blum
18.9.2017

Tłumienie drgań układu zawieszenia przez amortyzator przyczynia się do pewniejszego prowadzenia pojazdu. Zwłaszcza na zakrętach odbijające się od powierzchni koło powoduje „rozciągnięcie” przejeżdżanego łuku i w efekcie zwiększone zużycie opon, które niepewnie przylegają do jezdni.

Amortyzator ma ponadto niebagatelny wpływ na zachowanie samochodu podczas hamowania. Ze względu na niepełny kontakt z jezdnią zakłócone jest działanie układu ABS, a droga hamowania jest wydłużona. Niesprawny amortyzator wpływa na przedwczesne zużywanie się opon i elementów zawieszenia. Samochody seryjne mają tak skonstruowane zawieszenie, że w przypadku amortyzatorów zastosowano kompromis między komfortem jazdy, a siłą tłumienia.
W pojazdach stosuje się amortyzatory o następujących charakterystykach pracy:

  • progresywnej – wraz ze wzrostem prędkości liniowej tłoka (prędkości ściskania amortyzatora w trakcie dobicia) tłumienie staje się coraz silniejsze,
  • degresywnej – zapewnia ona dużą siłę tłumienia przy małych prędkościach tłoka w amortyzatorze,
    liniowej – siła tłumienia rośnie liniowo wraz ze wzrostem prędkości tłoka w amortyzatorze.

W praktyce stosuje się amortyzatory, których charakterystyka jest mieszana, czyli inna przy ściskaniu i inna przy rozciąganiu. Jednak zawieszenie nie składa się tylko z amortyzatora. Aby możliwe było komfortowe pokonywanie nierówności, koniecznie trzeba zastosować w nim elementy sprężyste, takie jak:

  • sprężyny śrubowe,
  • sprężyny płaskie (resory piórowe),
  • drążki skrętne,
  • sprężyny gumowe lub plastikowe,
  • miechy pneumatyczne,
  • elementy hydrauliczno-pneumatyczne.

Co do samej charakterystyki, to każdy element sprężysty ma takie podstawowe parametry:

  • maksymalna strzałka ugięcia,
  • maksymalne obciążenie odpowiadające maksymalnej strzałce ugięcia.

Wykres przedstawiający zależność strzałki ugięcia od chwilowego obciążenia nazywany jest charakterystyką elementu sprężystego. Z uwagi na pochłanianie energii wynikającej z tarcia np. między piórami resorów lub tarcia wewnętrznego sprężyny śrubowej linie na wykresie obciążenia i strzałki ugięcia nie będą się pokrywały w przypadku ściskania i rozprężania elementu sprężystego. Stworzą one pętlę histerezy (tłumienia wewnętrznego sprężyny), która informuje o współczynniku tłumienia samego elementu sprężystego. Wraz ze wzrostem tłumienia sprężyny maleje jej energia użyteczna, którą można odzyskać.

W przypadku sprężyn śrubowych wartość histerezy jest na tyle mała, że zazwyczaj się ją po prostu pomija. Zmienną charakterystykę elementów tłumiących uzyskuje się przez zwijanie sprężyn z drutu o zmiennej średnicy lub przez nawijanie jej w formie beczkowej, stożkowej lub klepsydrowej. Także zmienna liczba zwojów na danym odcinku sprężyny powoduje zmianę jej charakterystyki.

Ze względu na charakterystykę elementy sprężyste możemy podzielić na:

  • progresywne – wraz ze wzrostem obciążenia sprężyny jej odkształcenie przyrasta coraz wolniej,
  • liniowe – odkształcenie sprężyny jest w całym zakresie proporcjonalne do jej obciążenia,
  • degresywne – wraz ze wzrostem obciążenia sprężyny jej odkształcenie przyrasta coraz szybciej.

O Autorze

Tagi artykułu

autoExpert 1–2 2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę