Dispozitivul și caracteristicile suspensiei barei de torsiune a mașinii

Uneori, din motive de amenajare, în suspensiile de automobile nu este de dorit să se utilizeze elemente elastice arc cunoscute sau arcuri elicoidale. Un alt tip de astfel de dispozitive sunt barele de torsiune. Acestea sunt tije din oțel cu arc sau seturi de foi plate care lucrează la torsiune. Un capăt al barei de torsiune este fixat pe cadru sau pe corp, iar celălalt este prins de brațul de suspensie. Când roata este deplasată, are loc răsucirea unghiulară a barei de torsiune.

Începutul aplicării pe mașini și continuarea în prezent

Nu există diferențe fundamentale în comportamentul suspensiilor de torsiune sau arc calculate corect. Tema barelor de torsiune în legătură cu asigurarea funcționării lin este cunoscută de mult timp, acestea au fost utilizate pe scară largă în prima jumătate a secolului trecut în vehiculele blindate ale armatei și sunt încă utilizate. Considerațiile de amenajare au fost importante acolo, când un număr mare de role de șenile ale vehiculelor pe șenile trebuiau furnizate cu suspensii individuale. Pur și simplu nu era unde să plasați arcuri și arcuri clasice, iar tijele transversale se potrivesc cu succes în partea inferioară a carenei unui tanc sau a unei mașini blindate, fără a ocupa spațiul interior limitat al unui vehicul de luptă. Și asta înseamnă a nu impune povara unor costuri suplimentare în masă la rezervarea spațiului ocupat de suspendare.

Cam în aceeași perioadă, producătorii auto francezi de la compania Citroen au folosit bare de torsiune pe mașinile lor. Am apreciat și experiența pozitivă a altor companii, suspensiile cu tije de răsucire și-au luat ferm locul în șasiul mașinii. Utilizarea lor pe multe modele timp de aproape o sută de ani indică absența deficiențelor fundamentale și prezența avantajelor.

Proiectarea ansamblului de torsiune

Suspensia avea la bază o bară de torsiune - o tijă sau pachet din oțel special, rotund sau dreptunghiular, supus unui tratament termic foarte complex. Acest lucru se datorează faptului că dimensiunile sale în lungime sunt încă limitate de parametrii mașinii, iar răsucirea pieselor metalice masive are loc conform unor legi fizice complexe. Este suficient să ne imaginăm cum se comportă în acest caz secțiunile tijei situate în interior și în exterior. Și în astfel de condiții, metalul trebuie să reziste la sarcini alternative constante, să nu acumuleze oboseală, care constă în apariția de microfisuri și deformații ireversibile și să mențină stabil dependența forțelor elastice de unghiul de răsucire pe parcursul multor ani de funcționare.

Sunt furnizate astfel de proprietăți, inclusiv acoperirea preliminară a barei de torsiune. Constă în faptul că tija fierbinte este răsucită preliminar în direcția dorită dincolo de limita de curgere a materialului, după care este răcită. Prin urmare, barele de torsiune ale suspensiei din dreapta și din stânga cu aceleași dimensiuni nu sunt de obicei interschimbabile din cauza orientării diferite a unghiurilor captive.

Pentru fixarea pe pârghii și cadru, barele de torsiune sunt echipate cu capete canelate sau alte forme. Îngroșările sunt selectate în așa fel încât să nu creeze puncte slabe mai aproape de capetele tijei. Când este acționat din partea laterală a roții, brațul de suspensie transformă mișcarea liniară într-un cuplu asupra tijei. Bara de torsiune se răsucește, oferind o contraforță.

Uneori, tija este făcută comună pentru o pereche de roți de aceeași osie. În acest caz, este fixat pe corp în partea sa din mijloc, suspensia devine și mai compactă. Unul dintre dezavantajele este eliminat atunci când barele lungi de torsiune pe toată lățimea mașinii sunt amplasate una lângă alta, iar brațele pârghiilor din stânga și din dreapta se dovedesc a fi de lungimi diferite.

Diverse modele de suspensii cu bare de torsiune

Tijele de răsucire pot fi utilizate în toate tipurile cunoscute de suspensii, chiar și lonjeroanele telescopice MacPherson, care sunt orientate maxim către arcuri elicoidale.

Bare de torsiune în suspensii independente

Sunt posibile diferite opțiuni de aspect:

• suspensie față sau spate pe pârghii transversale duble, barele de torsiune sunt conectate pe axa de rotație a brațului superior sau inferior, având o orientare longitudinală față de axa vehiculului;
• suspensie spate cu brațe longitudinale sau oblice, o pereche de bare de torsiune este situată peste caroserie;

• suspensie spate cu o grindă semi-independentă răsucitoare, bara de torsiune este situată de-a lungul acesteia, oferind elasticitatea necesară și reducând cerințele pentru materialul grinzii în sine;
• suspensia fata cu brate de tractiune duble, datorita barelor transversale de torsiune, este cat se poate de compacta, convenabila pentru utilizare la micromasini;
• Suspensie spate cu bară de torsiune cu brațe oscilătoare și o aranjare longitudinală a elementelor elastice.

Toate tipurile sunt destul de compacte, permit reglarea simplă a înălțimii corpului, uneori chiar automată folosind servo pre-răsucirea tijelor. Ca toate celelalte tipuri de suspensii mecanice, bara de torsiune este echipata cu amortizoare telescopice independente pentru a amortiza vibratiile si o paleta de ghidare. Tijele în sine, spre deosebire de, de exemplu, arcuri, nu pot combina funcții.

Barele anti-ruliu funcționează, de asemenea, după principiul torsiune și practic nu există nicio alternativă aici.

Avantaje și dezavantaje

Principalul avantaj este ușurința aspectului. Tija elastică practic nu ocupă spațiu sub fund, spre deosebire de o pereche de arcuri elicoidale. În același timp, oferă o călătorie lină similară. În funcționare, este posibilă creșterea interferenței cu îmbătrânirea și deformarea pieselor.

Dezavantajul constă în tehnologia complexă pentru producția de piese de încredere și, prin urmare, prețul ridicat. Bara de torsiune este de aproximativ trei ori mai scumpă decât un arc bun pentru o mașină similară. Iar cumpărarea unuia folosit nu este întotdeauna justificată din cauza oboselii acumulate de metal.

În ciuda compactității unor astfel de suspensii, nu este întotdeauna convenabil să plasați tije lungi sub partea de jos a mașinii. Acest lucru este destul de ușor de făcut în cazul unui SUV, dar podeaua caroseriei mașinii este situată cât mai aproape de drum, iar pentru suspensie există doar un loc în pasajele roților, unde arcuri elicoidale sunt mai potrivite. .