ОКАЧВАНЕ И КОРМИЛНА СИСТЕМА - АВТОЧАСТИ

Части на окачване

Окачването е всичко онова, което свързва колелата на автомобила с неговата рама и каросерия и служи, за да позволи на колелата да се движат нагоре-надолу отделно от каросерията. Има различни конструкции на окачване, но повечето съдържат носачи, стабилизираща щанга, пружини, амортисьори, биалети и носещи щанги. Старите автомобили имаха ресор вместо пружина и амортисьор. Носачите и други носещи части се монтрират върху шенкел в единия край и върху т.нар. магаре в другия. Шенкела е свързващ елемент, на който стой лагер главина и се закрепя самото колело. Някои типове окачване заменят пружините с въздушни възглавници, чийто налягане се поддържа от компресор въздушно окачване, което позволява да се променя височината (клиренс) на автомобила. Тези системи са по-скъпи и намират приложение само в премиум автомобилите.

Кормилна система

Кормилната система е всичко онова, което свързва кормилото с колелата, за да осъществи завиването на автомобила при команда от водача. Кормилото, намиращо се в интериора на колата, е свързано чрез чупещ се кормилен механизъм към кормилна рейка. Системата с рейка и пиньон е най-популярна в съвременните автомобили като начин за превръщане на въртеливото движение в линейно, което да завива колелата наляво и надясно. Кормилните рейки биват механични и хидравлични. Почти всички съвременни автомобили имат хидравлични рейки, намаляващи значително физическото усилие необходимо за завъртане на волана. Те са по-скъпи защото се задвижват от хидравлика - цяла система, изискваща хидравлична помпа, хидравлична течност и казанче за хидравлика. Кормилните накрайници са частите, които свързват краищата на рейката с шенкела.

За какво служи окачването?

Попитайте двама шофьори – единия обикновен а другия състезател – да обяснят целта на окачването и ще получите два напълно различни отговора. Обикновения шофьор би отговорил на момента: окачването обира неравностите по пътя, за да не ви изпопадат зъбите когато се движите по пътища с дупки. Тоест окачването е създадено, за да осигурява комфорт. Състезателя от друга страна би казал, че основната задача на окачването е да осигурява постоянен контакт на гумите с пътя, дори и когато преминавате през неравност, за да можете да карате по-бързо. Тоест задачата му е да осигурява контрол и управляемост на колата.

Изненада, изненада! И двамата са прави.

В ранните дни на автомобила, когато скоростите бяха ниски, а мощността на двигателите е била ограничена, комфорта е бил основната цел на създаването на механизми, позволяващи колелата да подскачат рязко нагоре-надолу, докато каросерията на колата се движи спокойно над суматохата на неравната настилка. Позволявайки на листовите ресори, поддържащи теглото на каросерията, да се огъват свободно, тежките удари от ранните пътища били омекотявани значително. Това обаче не било достатъчно за леките автомобили, чийто собственици ставали все по-претенциозни. Ресорите нямат потенциала да осигурят висок комфорт, но пък имат голяма товароносимост и разпределят товара върху по-голяма част от шасито вместо в само една точка както е при пружините, затова тяхното приложение днес се ограничава до товарните автомобили като камиони и микробуси. След 1970-те повечето автомобили преминават към предно предаване, а това носи със себе си и много по-сложен дизайн на окачването, който налага използването на пружини.

Проблема с пружините е, че когато те са единственото нещо, върху което се крепи окачването, твърде вероятно е да хванете морска болест докато карате колата си. Освен че каросерията ще се клати неконтролируемо във всяка една посока, удар от дупка причинява отскок на пружината със сила почти толкова голяма колкото първоначалния удар, а това означава, че колелото ще продължи да подскача много след като е преминало през дупката, докато енергията натрупана в пружината се разсее. Решението е в някакъв вид механизъм, който неутрализира подскачащото движение. Дизайна на този механизъм се е развил през годините, за да се стигне до днешните амортисьори. Въпреки, че съществуват различни видове, идеята зад амортисьора е универсална – позволява на окачването да се движи свободно над неравности, но същевременно неутрализира излишното движение на окачването с помощта на хидравлично съпротивление. Това съпротивление се създава от вътрешното триене на течността в амортисьора. Триенето създава топлина в амортисьора, която се разсейва във въздуха.

Амортисьори и пружини

Днес, науката залегнала зад модерните високотехнологични амортисьори и пружини е впечатляваща. Прилагат се технологии като пълнене на амортисьорите с азотен газ под високо налягане за осигуряване на по-постоянно представяне и сложен контрол върху флуидите, за да се осигури точното количество съпротивление, необходимо за всяка една предвидима ситуация. Въпреки това, не всичко по окачването в модерните автомобили е измислено сега – удивително прости елементи от миналото като стабилизираща щанга, все още се използват в днешните автомобили. Тези щанги са поставени върху ос и свързват окачването от едната страна на колата с окачването от другата страна, за да намалят накланянето на колата в завой. Има дори активни системи, които заменят изцяло пружините и амортисьорите с компютърно контролирани бутала, които повдигат колелото прецизно върху подутини на пътя и го свалят обратно непосредствено след това. Всички тези системи на окачване се стремят да постигнат едно и също нещо – да позволят на всяко отделно колело да поглъща удара от неравност на пътя, така че да не нарушава комфорта на пътниците и да не нарушава управляемостта на автомобила.

Носачи

Разбира се окачването не е само амортисьори и пружини. Колелата не могат да бъдат оставени да се клатят хаотично – те се нуждаят от някакъв вид конструкция, която да ги държи правилно регулирани спрямо шасито така че да отговарят на командите за завиване подавани от шофьора дори и по най-неравните пътища. Дори и няколко градуса извън правилния реглаж могат да накарат колата да тегли силно настрани при висока скорост. Конструкциите на окачването варират в зависимост от цената на автомобила и предназначението му. Всеобщо признатия най-добър начин за окачване на колелата към автомобила е системата с двойни носачи. Тя се използва от Ферари, Формула 1, Корвет – схванахте идеята. Е разбира се, вече окачване с двойни носачи можете да намерите и в много други автомобили със спортни наклонности – от хечбек модели до големи седани. Носачите в системата с двойни носачи са по два на колело - горен носач и долен носач. Те представляват стоманени или алуминиеви свързващи елементи най-често с формата на буквата А, свързани в две точни всеки за шасито и в една точка всеки към шенкела. Между горния и долния носач е разположен амортисьор и пружина, които контролират движението им. Единствените недостатъци на този тип независимо окачване са, че заема твърде много място, което може иначе да се използва за повече пространство за пътниците в колата, товар или нещо друго, и това, че е сложно и скъпо.

Независимо окачване тип Макферсон

Алтернативни системи на окачване целят решаване на тези въпроси. Независимото окачване тип "Макферсон" е най-широко използваното в днешните автомобили. То има по-малко части, сравнително евтино е за производство и заема съвсем малко място в автомобила. От шофьорското място, по-добрите варианти на тази система трудно могат да се различат от независимото окачване с двойни носачи. BMW използват окачване тип "Макферсон" на предните мостове на техните автомобили, което е гаранция за неговите качества, тъй като едва ли някой може да се оплаква от техния комфорт или пътно поведение.

Зависимо окачване

На задния мост има по-голямо разнообразие от системи на окачване, тъй като не се налага колелата да завиват. Затова и окачването може да бъде много по-опростено като например зависимо окачване с цял неподвижен мост. Тази система се корени още в зората на автомобилостроенето и се използва силно до преди няколко десетилетия поради ниската цена и висока издръжливост. В последните десетина години зависимо окачване се използва предимно при задните мостове на лекотоварни автомобили като Peugeot Boxer и Citroen Jumper, поради своето качество да не променя наклона на колелата при натоварване. Недостатък на този тип окачване, при което колелата са монтирани в двата края на обща греда, е че когато колелото от едната страна удари неравност, колелото от другата страна се измества със същата сила, само че в обратната посока. Автомобилите с независимо окачване нямат този проблем и в резултат на това имат много по-добра возия и по-добро пътно поведение.

Позволявайки на всяко колело да следва неравностите по пътя самостоятелно не е само идеална цел за постигане на комфорт. Колело, което се отлепи от пътя, дори и за кратък миг, не може да изпълнява основните си задачи – да ускорява, спира или завива автомобила. Съвременните двигатели, спирачки и гуми са способни да придават огромни сили към колелата, затова отлепянето от асфалта на някое от тях вследствие неравност на пътя не е допустим сценарии. Никой състезател не би бил доволен, ако това се случва с неговия автомобил. Всъщност, като се замислите никой нормален шофьор не би търпял подобно нещо, особено ако пред него се отвори аварийна ситуация изискваща моментално спиране, а автомобила се движи по силно неравен участък от пътя. В моменти като този, комфорта престава да е от значение, а контрола над пътя става първостепенната задача на окачването.