Confortul Suspensiei

1. Generalităţi

In timpul deplasarii, in orice regim de mers si pe orice categorie de drumuri, in cadrul automobilului, se produc vibratii care se transmit de la calea de rulare la scaunele pasagerilor. Gradul de comfort al unui automobil este dat de nivelul vibratiilor ce se transmit pasagerilor, acest inconfort ducand la oboseala rapida a pasagerilor. O cerinta majora pentru orice sistem de suspensie este aceea de izolare a caroseriei fata de neregularitatile drumului si mentinerea contactului permanent dintre pneu si calea de rulare.

Principalele cerinţe pe care trebuie să le îndeplinească suspensia unui automobil sunt:

• caracteristică elastică corespunzătoare, care să asigure o bună confortabilitate cu mişcări mici de ruliu,

• asigurarea cinematicii roţilor de direcţie, în scopul evitării uzurii anvelopelor,

• asigurarea transmiterii forţelor şi momentelor reactive la roţi,

• amortizarea efectivă a oscilaţiilor caroseriei şi a roţilor,

• posibilitatea dispunerii raţionale a elementelor suspensiei în cadrul schemei generale a automobilului,

• deţinerea unei greutăţii minime posibile, în scopul micşorării greutăţii suspendate a automobilului.

2. Amortizoarele

Eficacitatea amortizoarelor poate fi pusă în evidenţă prin înregistrarea grafică a oscilaţiilor caroseriei, provocate de trecerea peste o denivelare, în cazul în care automobilul prezintă sau nu amortizoare. În figura 1 se observă că oscilaţiile sunt amortizate foarte repede (curba 1) în cazul prezenţei amortizorului, unde frecvenţa este mai puţin afectată; din punctul de vedere al amplitudinii aceasta este puternic influențată de procesul amortizării oscilaţiilor prin amortizor.

Fig.1. Amortizarea oscilaţiilor

Amortizoarele opun o forţă de rezistenţă la deplasarea maselor suspendate şi nesuspendate, forţă realizată în timpul deplasării platformei în cilindru, deoarece lichidul cu o anumită vâscozitate trece prin orificiile din piston.

Caracteristica optimă de amortizare asigură forţe mici de amortizare la viteze mici de oscilaţie, forţe care se măresc rapid dacă vitezele de oscilaţie cresc.

Reducerea socurilor si oscilatiilor automobilului, in scopul imbunatatirii confortabilitatii, este o problema complexa si necesita o analiza a cauzelor care le-a produs. Pentru aceasta este necesara clasificarea vibratiilor care apar in regimul de mers al automobilului astfel:

1. vibratii de translatie:

• de svâcnire

• de derapare

• de saltare

2. vibratii de rotatie:

• de leganare (ruliu)

• de tangaj

• de rasucire (giratie)

Fig.2.14. Sistemul de referinta al automobilului

De altfel, automobilul constituie în totalitatea lui, surse de socuri si vibratii care se manifesta asupra maselor suspendate (cadru, caroserie, grup motopropulsor) si a maselor nesuspendate (punti, roti, o parte din arcuri si amortizoare).

3. Rolul si importanta suspensiei

Suspensia automobilului este destinată să atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum să imprime oscilaţiilor caracterul dorit şi să transmită forţele care acţionează asupra roţilor şi cadrului.

Oscilaţiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularităţile drumului influenţează calităţile tehnice de exploatare ale acestuia, în primul rând caracterul de mers lin al acestuia, calităţile de tracţiune , stabilitatea ,maniabilitatea şi durabilitatea.

Suspensia automobilelor este compusă din elementele elastice , dispozitivele de ghidare, şi elementele de amortizare.

Elementele elastice contribuie la micşorarea sarcinilor, idnamice verticale, provocând oscilaţiile caroseriei de amplitudine şi frecvenţe cît mai suportabile pentru pasageri şi care să nu dăuneze încărcăturii care se transportă.

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum, şi momentele acestor forţe la caroserie ,determinînd şi caracterul deplasării roţilor ăn raport cu caroseria automobilului şi ăn raport cu drumul.

În figura 1 se reprezintă forţele datorită interacţiunii dintre roţi şi drum precum şi momentele acestor forţe.