SISTEM OSLANJANJA

Pod sistemom oslanjanja se podrazumijevaju mehanizmi i elementi koji imaju zadatak da sve reaktivne sile i momente koji se pojavljuju između točkove i tla prenesu na ram ili karoseriju uz što je moguće veće ublažavanje udarnih opterećenja, kao i da obezbjede potrebnu stabilnosti vozila posebno pri kretanju u krivinama.

Sistem oslanjanja se sastoji iz četiri posebna sistema ili mehanizma i to:- mehanizam za vođenje točka (elementi za vođenje);- elastični oslonci (elastični elementi), - elementi za prigušenje oscilovanja i - stabilizatori.

Mehanizam za vođenje točka (elementi za vođenje) ima zadatak da obezbijedi što povoljnije njihovo relativno pomjeranje u odnosu na okvir ili karoseriju vozila. Elementi za vođenje moraju, također, da obezbjede i prenošenje horizontalnih reaktivnih sila i reaktivnih momenata sa samog točka na okvir, odnosno karoseriju vozila.Elastični oslonci (elastični elementi) u suštini imaju zadatak da pri prenošenju vertikalnih sila obezbjede njihovo što veće ublažavanje, odnosno da se ostvari što veće smanjivanje veličina udarnih opterećenja.Elementi za prigušivanje (amortizeri) imaju osnovni zadatak da prigušuju oscilacije elastičnih oslonaca, odnosno sistema ovješenja i vozila u cjelini, kao i smanjivanje udarnih opterećenja.Stabilizatori su elementi koji imaju za cilj obezbjeđenje što veće stabilnosti vozila, pri njegovom kretanju u krivini.

Kod određenog broja sistema ovješenja jedan elastični element može da ispuni funkciju i elementa za vođenje i elementa za prigušenje oscilovanja. Tako, npr. kod velikog broja teretnih vozila uzdužni lisnati gibnjevi, pored svoje funkcije elastičnog elementa, određuju kinematiku točkova, primaju sve vidove opterećenja i prigušuju oscilovanje usljed trenja između listova gibnja. Kod određenog broja sistema ovješenja sva tri podsistema su izvedena odvojeno: elastični elementi – u vidu opruga, elementi za vođenje – u vidu poluga, oslonaca i zglobova, a elementi za prigušenje oscilovanja – u vidu amortizera.

Osnovni zahtjevi koje treba da zadovolji sistem oslanjanja su: a) optimalne veličine sopstvenih frekvencija oscilovanja određenih u zavisnosti od statičkog ugiba; b) dovoljan dinamički hod koji isključuje udare o graničnike; c) potrebne kinematičke karakteristike točkova, a u cilju smanjenja habanja pneumatika, stabilizacije upravljačkih točkova i poboljšanje karakteristika ponašanja vozila pri kretanju i d) optimalne veličine prigušivanja oscilovanja nadgradnje i točkova.

1

VRSTE I KLASIFIKACIJA SISTEMA OSLANJANJA

Prema vrsti i karakteru elemenata za vođenje točka, sistemi oslanjanja se dijele na:- zavisne i - nezavisne.

Zavisni sistemi su vezani za pojam krutog mosta bilo pogonskog bilo upravljačkog, kod koga kruta greda vezuje lijevi i desni točak pri čemu se pomjeranje jednog točka u poprečnoj ravni prenosi i na drugi točak. Ovi sistemi su najjednostavniji, ali ne pružaju mogućnosti obezbjeđenja pravilne kinematike upravljanja. Koriste danas na :

upravljačkim mostovima teretnih vozila. na pogonskim mostovima koji nisu upravljački, kod putničkih vozila

Nezavisni sistemi oslanjanja se danas praktično obavezno sreću na upravljačkim mostovima putničkih vozila, a često, u posljednje vrijeme sve više i na njihovim pogonskim mostovima. Kod nezavisnih sistema, mehanizam za vođenje preuzima na sebe i funkciju upravljačkog mosta u cjelini, ukoliko se radi o prednjim točkovima. Pogonski most se, u ovom slučaju (ako nije upravljački), ne može izraditi u jedinstvenom krutom kućištu, već se točkovi vezuju sa diferencijalom preko poluvratila izvedenih kao zglobni prenosnici.Nezavisni sitem vješanja može da obezbjeđuje pomjeranje točkova u poprečnoj ili uzdužnoj ravni ili u obe. Ako se pomjera u poprečnoj ravni može biti izvedeno sa:

jednom poprečnom vođicom dvije poprečne vođice jednake dužine dvije poprečne vođice različite dužine

Ako se pomjeranje točka vrši u uzdužnoj ravni može biti izvedeno sa jednom uzdužnom vođicom dvije uzdužne vođice jednake dužine

Ako se pomjeranje točka vrši u uzdužnoj i poprečnoj ravni se izvodi sa vođicama postavljenim pod uglom i sa poprečnom i sa uzdužnom osom.

Sl str 193, 194, 195 Motori i motorna vozila

Prema vrsti elastičnih elemenata sistemi oslanjanja se mogu svrstati u sljedeće grupe: - sa lisnatim gibnjevima, - sa zavojnim oprugama, - sa torzionim oprugama, - sa pneumatskim elastičnim elementima, (vazdušni jastuci)- sa hidrauličnim elastičnim elementima i - sa kombinovanim elastičnim elementima.

2

LISNATE OPRUGE (GIBNJEVI)

Lisnati gibnjevi se obično upotrebljavaju kod zavisnog sistema oslanjanja. Kod zavisnog sistema ovješenja sa uzdužno postavljenim gibnjevima nisu potrebni elementi za vođenje. Bočna krutost lisnatih opruga (gibnjeva) im omogućava da imaju i ulogu elementa za vođenje točka, dok trenje između listova u nekoj meri može prigušivati oscilacije.Da bi gibanj mogao predavati i primati uzdužne sile, mora biti sa ramom ili karoserijom vezan preko jednog krutog i jednog pomoćnog oslonca sl

Da bi lisnati gibanj zadržao most od okretanja oko svoje osovine mora biti sa njim kruto vezan. Da ne bi došlo do pomjeranja listova gibnja služi centralni zavrtanj (1) (sl. 272) i stege (2)

Lisnati gibanj je uglavnom sastavljen od lisnatih, valjanih ili vučenih čeličnih traka, a zbog opterećenja na savijanje sastoji se od više listova različite dužine i različitog radijusa krivine a u cilju smanjenja trenja između listova postavljaju se slojevi od plastike.

Pored prednosti lisnatih gibnjeva ima nedostataka koji se ogledaju u relativno velikoj sopstvenoj težini, nedovoljnom vijeku trajanja i l linearnoj karakteristici

Prikazati skice str 196 – Motori i motorna vozila

Lisnati gibnjevi mogu biti ugrađeni uzdužno i poprečno .

3

ZAVOJNE OPRUGE

Zavojne opruge kao elastični elementi primjenjuje se uglavnom kod lakih vozila koja imaju nezavisno vješanje. Opruge se izrađuju od okruglog ili pravougaonog profila.

Zavojne opruge ne mogu da prenesu bočne i uzdužne sile. Stoga se primjenjuju u takvim konstrukcijama vješanja u kojima se sile kočenja, pogonske i bočne sile prenose posebnim elementima za vođenje ( Mek Fersonova opružna noga)

Prednosti zavojnih opruga u odnosu na lisnate su : imaju manje gabarite, duži vijek trajanja, jednostavniju konstrukciju i ne moraju se održavati.Nedostaci: Slabo sopstveno prigušenje oscilacija, ne prenose sile sa točkova i mala krutost pa se ne ugrađuju u teretna vozila.Opruge se postavljaju na vozilo sa određenim prednaponom.

4

Da bi mogle nositi veće terete a da zadrže odgovarajuću udobnost vozila zavojne opruge se izrađuju sa različitim unutrašnjim prečnikom (bačvaste , konusne, strukirane...)Prednost bačvaste (miniblok) opruge je što se susjedni zavoji opruge ne mogu dodirnuti pa opruga može biti kratka.

TORZIONE OPRUGE (TORZIONI ŠTAPOVI)

Torziona opruga, kao elastični element, primjenjuju se uglavnom kod nezavisnog sistema vješanja. Torzione ravne opruge su čelične šipke koje se uvijaju polugom na koju je pričvršćen točak. Postavljene su u vodoravnoj ravni.

GUMENE OPRUGE

Gumene opruge se koriste za prigušivanje vibracija visokih frekvencija tj ublažavanje trešenja i buke. Takođe ublažavaju i bočne udarne sile.One se nikada ne koriste kao glavne opruge.Postoje i kombinovane gumeno-hidraulične opruge (hidroležaji).

5

PNEUMATSKE OPRUGE ( vazdušni jastuci)

Pneumatske opruge se mogu koristiti samo kod vozila koja već imaju kompresor zbog kočnica, otvaranja vrata i sl. ( autobusi i teretna vozila)Pneumatske opruge imaju takvu karakteristiku da im se može hod prilagoditi trenutnom opterećenju promjenom pritiska vazduha. Prednosti su im :

mogućnost prilagođavanja krutosti vješanja u toku vožnje mogućnost podešavanja visine karoserije stabilizacija nagiba karoserije u krivinama duži vijek trajanja mala težina

Pneumatske opruge mogu prenositi opterećenje samo duž svoje ose.

HIDROPNEUMATSKE OPRUGE

6

Hidropneumatske opruge su kombinacija gasne opruge i hidrauličkog cilindra pa istovremeno djeluje i kao opruga i kao amortizer. Visoko pritisna uljna pumpa manje ili više sabija gas u kugli. Ulje i gas se nalaze pod istim pritiskom odvojeni membranom.Ventili između kugle i cilindra prigušuju protok ulja i djeluju kao prigušivači oscilacija.

Ručnom komandom na razvodnik može se podesiti visina karoserije. Takođe se to može vršiti i automatski. Na pr. ako se karoserija spusti zbog tereta razvodnik se poveže tako da se tada klip aktivira i oslobodi dovod ulja. Na taj način se poveća pritisak ulja u hidropneumatskoj opruzi i vozilo se podiže.

AMORTIZERI

Zadatak amortizera je prigušivanje vibracija opruga, tj. ne dopustiti točkovima odvajanje od podloga Naziv amortizer je odomaćen, ali bi naša reč prigušivač bolje opisala funkciju amortizera, jer mu je glavna uloga da priguši oscilacije točka odnosno karoserije, na tačno određen način. Svaki točak ima svoj amortizer. Prednji amortizeri se oslanjaju jednim krajem na spoljni kraj jednog od oscilatornih ramena, dok se drugi kraj vezuje za šasiju ili karoseriju vozila. Svaki pomeraj ovešenja točka, bilo nagore ili nadole, prenosi se i na amortizer. Amortizer može biti postavljen i u unutrašnjost opruge, oko opruge ili pofed nje, ili pak na posebnoj konzoli koja uopšte nije u vezi sa oprugom.Zadnji amortizeri se postavljaju tako da im je jedan kraj vezan za zadnju osovinu a drugi za šasiju ili karoseriju.Većina amortizera je u vidu teleskopskih cevi, ispunjenih hidrauličnom tečnošću. Unutrašnje površine cevi amortizera su fino obrađene i predstavljaju neku vrstu hidrauličnog cilindra. Cilindar amortizera, kao i svaki drugi cilindar sadrži klip. Klip ima otvore ili ventile za prolaz hidraulične tečnosti, a vezan je preko klipne poluge u obliku šipke sa zaštitnom cevi amortizera. Zaštitna cev se vezuje na karoseriju ili šasiju vozila, a cilindar na oscilujuće rame ili osovinu.

Ima dosta razlika u konstrukciji amortizera posebno u načinu izvođenja pomenutih ventila u klipu, jer oni određuju karakteristike rada amortizera.U osnovi svi amortizeri ipak rade na isti način. Ako točak naiđe na neravninu i recimo pođe nagore, opruga se sabija, a teleskop amortizera se uvlači, pri čemu se klip kreće kroz tečnost kojom je amortizer ispunjen. Obično se ovo dešava bez otpora, jer je većina današnjih amortizera jedno smernog dejstva. Kada opruga počne da se vraća u prvobitni položaj, teleskop amortizera se razvlači i klip se ponovo kreće kroz tečnost ali ovog puta uz otpor, koji je tačno određen za pojedini tip amortizera.Pored opisanog glavnog, amortizer ostvaruje i jedan pomoćni efekat u smanjenu naginjanja vozila u krivini. Ovo ima uticaja na opštu stabilnost vozila.Karakteristika prigušivanja amortizera utiče na opšte karakteristike sistema vešanja i ukupne vozne osobine automobila. Tvrdi amortizeri su manje udobni za vozača, ali poboljšavaju stabilnost vozila i olakšavaju upravljanje u zaokretima, ili pod velikim teretom. Karakteristika amortizera zavisi od veličine otvora i izvedbe ventila u klipu amortizera.Postoje amortizeri, obično namenjeni tržištu rezervnih delova, koji su podešeni tako da obezbeđuju udobnu vožnju preko malih neravnina, ali postaju tvrđi kada naiđu veće neravnine. Ovakvi se amortizeri nazivaju i »radijalno podešenim«, jer otklanjaju truckanje koje obično izaziva vožnja sa radijalnim gumama visokog pritiska.Druga inovacija na savremenim amortizerima je korišćenje azota za održavanje izvesnog nadpri- tiska u cilindru amortizera. Ovaj nadpritisak omogućuje bolji rad amortizera u teškim uslovima, jer sprečava penušanje tečnosti i pojavu isparavanja.Neki amortizeri imaju mogućnost podešavanja okretanjem kućišta amortizera (teleskopske cevi) u željeni položaj pri montaži. Obično postoje tri mogućnosti: meko - normalno - tvrdo. Nekanovija vozila imaju amortizere sa elektromagnetom na vrhu amortizera kojim možemo menjati karakteristiku amortizovanja i u vožnji. Ima mnogo načina na koji se mogu postaviti amortizeri na vozilu. Svi koriste gumene prstenove kao jastučiće za ublažavanje udara u tačkama vezivanja amortizera za karoseriju odnosno oscilujuće rame.Jedan rasprostranjen način vezivanja amortizera za ostale delove vozila, je pomoću centralnog zavrtnja koji izlazi direktno iz teleskopske cevi. Ovaj način koristi se ili za gornju ili za donju vezu zadnjih amortizara. Centralni zavrtanj se provlači kroz odgovarajuću rupu na karoseriji vozila ili

7

posebnoj konzoli koja nosi amortizer. Ako je u pitanju donji centralni zavrtanj zadnje osovine, on se provlači kroz otvor na posebnoj pločici zavarenoj za zadnju osovinu . Ovaj način vezivanja amortizera je gotovo jedini za gornje krajeve prednjih amortizera. Donji krajevi prednjih amortizera na američkim automobilima, obično se pričvršćuju za ušku na osgilujućem ramenu. Sam amortizer, pak ima odgovarajuće »oko«.Postoje i drugi načini pričvršćivanja amortizera, kao naprimer, kraj amortizera sa «okom« za zavrtanj, zatim kraj sa poprečnim zavrtnjem. U oba slučaja su te priključne veze integralni deo amortizera. Ima dosta slučajeva da su amortizeri izvedeni sa »okom« za pričvršćivanje na oba kraja. Provera amortizeraAko amortizeri nisu više u stanju da prigušuju oscilacije vozila, na zadovoljavajući način, treba ih zameniti. To se može zapaziti, na primer i po tome da li vam se automobil ljulja napred-nazad po nekoliko puta, posle zaustavljanja kočenjem.Ako se to dogodi, jedan ili više amortizera su verovatno u lošem stanju. Ispitajte svaki posebno na sledeći način:

8

Dvocijevni gasni amortizerSvojom konstrukcijom dvocijevni gasni amortizer sličan je dvocijevnom uljnom, s razlikom što je u prostoru za izjednačenje inertni gas pod pritiskomod 3 do 8 bara. Sabijeni gas sprječava pjenjenje ulja i stvaranje parnih mjehurića, čime se poboljšava prigušenje oscilacija na gotovo cijelom frekvencijskom području.

Dvocijevni plinski amortizer s varijabilnim prigušenjemDosad nije bilo moguće prilagoditi karakteristike amortizera promjenljivom opterećenju (težini) vozila. Amortizeri na vozilima s mogućnošću prevoženja velikih tereta moraju imati jako prigušenje, čime znatno smanjuju udobnost kod praznog vozila. Dodavanjem jednog ili više žljebova, (si. 3.), u stijenke cilindra postiže se željena promjena prigušenja dvocijevnih plinskih amortizera.

Malo opterećenje - radni se klip giba u području žljebova, pa ulje ne prolazi samo kroz prigušne provrte klipa nego i kroz žljebove. Prigušenje je manje, a time i veća udobnost. Veliko opterećenje - klip se giba ispod žljebova i prigušenje je najveće.Promjenom broja i dužine žljebova kao i njihove visine postavljanja, amortizeri se mogu prilagoditi teretu kao i cijelom sistemu vješanja.

Opružne nogeSpoj pojačanog amortizera i opruge (obično zavoj- ne) nazivamo opružnom nogom. Opružne noge mogu se koristiti kao okomite vodilice, ako imaju rukavac na koji dolazi ležaj kotača, (si. 4., klipnjača amortizera mora imati veći promjer zbog preuzimanja sila vođenja kotača). Pojedine konstrukcije opružnih nogu imaju prigušne uloške. Kad se prigušnik pokvari, odbacuje se samo uložak: skidanjem matice držača patrona se izvadi iz kućišta i zamijeni.Amortizer s regulatorom visineOvjes je kod osobnih vozila tako usklađen da se najbolje držanje na cesti postiže pri nekom srednjem opterećenju: maksimalno natovarenom vozilu smanjuje se stabilnost, jako se spušta stražnji dio, smanjuje se hod opruga i udaljenost od podloge. Osim toga, povećava se osjetljivost na bočni vjetar, mijenja se ponašanje vozila u zavojima, a pri noćnoj vožnji zasljepljuju se vozila iz suprotnog smjera. Udobnost vozila mijenja se zbog toga što većim opterećenjem čeličnih opruga dolazi do promjene frekvencije oscilacija. Konstantna vlastita frekvencija oscilacija od 1 Hz (odgovara oscilacijskom broju karoserije OBK = 60) neovisna o veličini tereta, postiže se samo ugradnjom plinskih amortizera s regulacijom razine. Visina karoserije ne mijenja se promjenom opterećenja, čak ni u vožnji s prikolicom.Razlikujemo:pneumatske i hidropneumatske sustave.Pneumatska regulacija razine - sustav je sastavljen izkompresora, upravljačkog sklopa, dva amortizera - plinske opruge s induktivnim senzorom.Amortizeri su plinski jednocijevni s ugrađenim plinskim oprugama, (si. 5.) i nose cjelokupno osovinst: opterećenje. Plinsku oprugu čini zvono i mijen.. Porastom opterećenja amortizer prodire dublje u zvono: u integriranom namotaju senzora inducira se napon na temelju kojeg upravljački sklop aktivni kompresor. Stlačeni zrak prodire u oprugu sve c: postizanja optimalne visine nadgrađa.

9

AMORTIZERI

10