Systém zavěšení kol
Školení H-STEP 3 Školení H-STEP 2 Školení H-STEP 1
Systém zavěšení kol 1
Systém zavěšení kol H-STEP 1 Rejstřík Základy o zavěšení kol
3
Pružina
7
Tlumič
9
Typy tlumičů
11
Nezávislé zavěšení předních kol
13
Závislé zavěšení zadních kol
15
Nezávislé zavěšení zadních kol
17
Příčné stabilizátory, vzpěry, objímky zavěšení kol
18
Servis a diagnostika
19
Geometrie kola
20
Odklon a záklon
22
Sklon řízení
25
Sbíhavost
26
Měření sbíhavosti a odklonu
27
Měření záklonu a SAI
28
Pneumatiky
29
Typy a konstrukce pneumatik
30
Informace o pneumatikách na boční stěně
33
Ráfky a jejich značení
35
Kontrola kol
36
Montáž pneumatik a vyvážení
38
Opotřebování pneumatik a pravděpodobné příčiny
40
Rev:0
01.01.2007
2
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Základy o zavěšení kol
odlehčení a zatížení náprav během brzdění
změny zatížení pneumatik
rozvor rozchod
svislé zrychlení
vodorovné zrychlení
nerovnosti vozovky zatáčení vozidla
Rozvor a rozchod kol: Vzdálenosti mezi osami pneumatik na jedné nápravě se říká rozchod. Vzdálenosti mezi osami přední a zadní pneumatiky se říká rozvor kol. Pokud má vozidlo správnou geometrii, kola se odvalují rovnoběžně s geometrickou osou vozidla. Velikost přilnavosti nebo tření mezi vozovkou a pneumatikami je hlavním faktorem, který určuje, jak vozidlo zrychluje, zatáčí a zastavuje. Čím větší je tření, tím rychleji může vozidlo akcelerovat, zatáčet a zastavovat. Kontakt pneumatiky vozidla s vozovkou ovlivňuje několik sil. Dynamika vozidla je nauka o těchto silách a jejich vlivu na vozidlo v pohybu. Tvar vozidla, zavěšení kol a konstrukce řízení, to vše má vliv na ovladatelnost vozidla. Izolace nerovnosti vozovky je schopnost vozidla absorbovat nebo izolovat nerovnosti na vozovce od prostoru pro cestující. Do jaké míry se to podaří, určuje stav systému zavěšení kol a jeho součástí. Správně fungující systém zavěšení kol umožňuje karosérii vozidla se pohybovat relativně nerušeně při jízdě po nerovné vozovce. To zajišťuje použití pružných uložení, silentbloků, pružin a tlumičů.
Rev:0
01.01.2007
3
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
odlehčení a zatížení náprav během brzdění
rozvor
změny zatížení pneumatik
rozchod
svislé zrychlení
vodorovné zrychlení nerovnosti vozovky
zatáčení vozidla
Změny zatížení pneumatik jsou měřítkem stability vozidla na vozovce a přímo je ovlivňuje výkonnost tlumičů nebo vzpěr. Tlumiče a vzpěry pomáhají zvládnout vertikální zatížení pneumatik tím, že kladou odpor poskakování, klopení a houpání karosérie při změnách zatížení. Také pomáhají omezit houpání při brzdění a akceleraci za účelem dosažení vyvážené jízdy. Zatížení pneumatik se mění se změnou těžiště vozidla při zrychlování, zpomalování a zatáčení. Těžiště je bod v okolí středu vozidla; je to rovnovážný bod vozidla. Když vozidlo brzdí, setrvačnost zapříčiní posun těžiště vozidla a zatížení se přenese ze zadních pneumatik na přední. Tomu se říká předklon. Podobně dochází k přesunu zátěže z přední části na zadní při zrychlování. Tomu se říká záklon. Při zatáčení vytlačují odstředivé síly těžiště vozidla do boku. Odstředivé síle čelí trakce pneumatik. V důsledku působení těchto dvou sil se zatížení přenáší z vnitřní na vnější stranu oblouku zatáčení a vozidlo se naklání. Pokud k tomu dojde, odlehčí se pružiny na vnitřní straně a tato strana vozidla se začne zvedat. Tato hmotnost se přenese na pružiny na vnější straně a tato strana vozidla začne klesat. Tomu se říká klopení karosérie.
Rev:0
01.01.2007
4
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
bez odpružení
s pružinami ale bez tlumičů
s pružinami a s tlumiči
tlumená hmota tlumič
pružina pneumatiky
netlumená hmota
stabilizátor
regulace podvozku
Zavěšení kol je souhrnný název pro soustavu pružin, tlumičů a pákoví, která spojuje vozidlo s koly. Systém zavěšení kol má dvě úlohy - přispívá k lepší ovladatelnosti a brzdění vozidla za účelem zlepšení aktivní bezpečnosti a požitku z jízdy a dobře izoluje cestující ve vozidle od hluku vozovky, nerovností a vibrací za účelem zvýšení komfortu. Zavěšení kol také chrání vozidlo samotné a náklad a zavazadla před poškozením nebo opotřebením. Konstrukce předního a zadního zavěšení kol vozidla se může lišit. Tlumiče vozidla se ve skutečnosti starají o tlumení vibrací. Nicméně při použití na automobilovém podvozku mají tlumiče širší význam. Jak jste se již poznali dříve, mnoho faktorů ovlivňuje vozidlo v pohybu. Rozložení hmotnosti, rychlost, stav vozovky a vítr jsou jen některé faktory, které mají vliv na to, jak vozidla jedou po silnici. Nicméně při všech těchto proměnlivých faktorech musí být systém zavěšení kol, včetně tlumičů, vzpěr a pružin, v dobrém stavu. Opotřebované součásti zavěšení kol mohou snížit stabilitu vozidla a ovladatelnost řidičem. Také mohou uspíšit opotřebení dalších součástí zavěšení kol. Bez zavěšení kol: vozidlo je tuhé a ztrácí kontakt s vozovkou při přejezdu nerovnosti. S pružinami bez tlumičů: vozidlo dokáže pohltit nerovnosti, ale netlumené zavěšení kol má za následek pokračující houpání a ztrátu kontaktu pneumatik s vozovkou. S pružinami a tlumiči: vozidlo nejen absorbuje nerovnosti, ale tlumiče také tlumí pružení a brání houpání vozidla. Společně zajišťují kontakt pneumatik s vozovkou.
Rev:0
01.01.2007
5
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
bez odpružení
s pružinami ale bez tlumičů
s pružinami a s tlumiči
tlumená hmota tlumič
pružina pneumatiky
netlumená hmota
stabilizátor
regulace podvozku
Podvozek je ta část, která spojuje pneumatiky a kola s karosérií vozidla. Podvozek se skládá z rámu, systému zavěšení kol, systému řízení, pneumatik a kol. Rám je konstrukční nosník, který podepírá motor a karosérii vozidla a je podepírán zavěšením kol a koly. Systém zavěšení kol je montážní celek, který nese hmotnost, absorbuje a tlumí nerovnosti na vozovce a pomáhá udržet pneumatiky v kontaktu s vozovkou, stejně jako správné postavení kol vůči podvozku. Systém řízení je komplexní mechanismus, který umožňuje řidiči řídit vozidlo.
Rev:0
01.01.2007
6
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Pružina
Vinutá pružina
tuhost pružiny
listová pružina
vzduchová pružina
Pružiny nesou hmotnost vozidla, udržují světlou výšku a absorbují nerovnosti vozovky. Pružiny jsou pružným spojem, který umožňuje relativně nerušený pohyb rámu a karosérie, zatímco pneumatiky a zavěšení kol sleduje nerovnosti na vozovce. Pružiny jsou stlačitelným spojem mezi rámem a karosérií. Pokud jsou pružiny dodatečně zatíženy nebo vozidlo najede na nerovnost na vozovce, pružiny absorbují zatížení stlačením. Pružiny jsou velmi důležitou součástí systému zavěšení kol, která zajišťuje jízdní komfort. Pokud jde o nauku o pružinách, tak skákání v tomto případě znamená vertikální (nahoru a dolů) pohyb systému zavěšení kol. Pohyb zavěšení kol nahoru, kdy se pružina a tlumič stlačují, se nazývá propružení nebo stlačení. Pohyb kola a pneumatiky směrem dolů, kdy se pružina a tlumič natahují, se nazývá zdvih nebo protažení. Vinutá pružina Nepoužívanější pružinou je vinutá pružina. Vinutá pružina je dlouhá ocelová tyč s kruhovým průřezem navinutá na cívku. Průměr a délka tyče určují sílu pružiny. Pokud se zvětší průměr tyče, pružina bude silnější, zatímco se zvýšením její délky bude pružnější. Tuhost pružiny se používá pro měření síly pružiny. Je to hmotnost potřebná pro stlačení pružiny o 2,5 cm. Některé vinuté pružiny mají variabilní tuhost. Této variabilní tuhosti se dosahuje změnou průřezu materiálu, ze kterého je pružina vyrobena, nebo navinutím pružiny tak, aby síla potřebná na stlačení byla progresivní. Pružiny s variabilní tuhostí mají malou tuhost, když jsou nezatížené, takže poskytují hladší jízdu, vysokou tuhost při zatížení, což umožňuje lepší podporu a kontrolu nad vozidlem.
Rev:0
01.01.2007
7
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
Vinutá pružina
tuhost pružiny
listová pružina
vzduchová pružina
Listová pružina Listové pružiny jsou navrženy dvěma způsoby: s více listy a s jedním listem. Pružiny s více listy tvoří několik ocelových profilů různé délky uložených na sebe. Během normálního provozu se pružina stlačuje za účelem absorpce nerovností vozovky. Jednotlivé listy pružiny se prohýbají a posouvají po sobě, čímž umožňují pohyb zavěšení kol. Příkladem jednolistové pružiny je zužující se listová pružina. List je silný uprostřed a směrem k oběma koncům se zužuje. Mnoho těchto listových pružin je vyrobeno z kompozitních materiálů, zatímco ostatní jsou vyrobeny z oceli. Ve většině případů jsou listové pružiny instalovány podélně v párech (zpředu dozadu). Nicméně stále větší počet výrobců vozidel používá jednu příčnou listovou pružinu (ze strany na stranu). Vzduchová pružina Vzduchová pružina je dalším typem pružiny, která začíná být populární u osobních vozidel, lehkých nákladních vozidel a těžkých nákladních vozidel.
Vzduchová pružina je gumový válec vyplněný
stlačeným vzduchem. Píst spojený se spodním příčným ramenem nápravy se pohybuje nahoru a dolů spolu se spodním příčným ramenem. Stlačený vzduch se tak stará o odpružení.
Rev:0
01.01.2007
8
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Princip funkce tlumiče
montážní oko
pístní tyč olej komora A
Účel tlumiče podložka pístu otvor
zásobní válec tlakový válec
píst
komora B
ventil
vrubová podložka vodicí disk ventilu
montážní oko
pružina ventilu
Prodloužení
pojistná matice
Stlačení
Ventil
Bez tlumičů a vzpěr by se pružina pohybovala nekontrolovaně. Díky kontrolovanému pohybu pružiny a zavěšení kola se součásti, jako jsou řídicí tyče, budou pohybovat v daném konstrukčním rozsahu, a když je vozidlo v pohybu, bude udržována dynamická geometrie kol. Klasické tlumiče nenesou váhu vozidla. Jejich primární úlohou je kontrolovat pohyb pružin a zavěšení kol. To je zajištěno přeměnou kinetické energie pohybu zavěšení kol na tepelnou energii, která se rozptýlí v hydraulické kapalině. Tlumiče jsou v podstatě olejová čerpadla. Píst je spojen s koncem pístní tyče a působí proti hydraulické kapalině v tlakovém válci. Při pohybu zavěšení kol nahoru a dolů je hydraulická kapalina protlačována malými otvory v pístu. Nicméně tyto otvory umožní pouze malý průtok kapaliny skrz píst. Tím se píst zpomalí, čímž se zpomalí také pohyb pružiny a zavěšení kol. Hodnota odporu, který klade tlumič, závisí na rychlosti pohybu zavěšení kola a velikosti a počtu otvorů v pístu. Všechny moderní tlumiče jsou tlumicí zařízení reagující na rychlost pohybu - takže čím rychleji se zavěšení kol pohybuje, tím větší odpor tlumič klade. Díky této vlastnosti se tlumiče přizpůsobují stavu vozovky. Výsledkem je tlumení poskakování, klopení nebo houpání, náklonu dopředu při brzdění a záklonu při zrychlování.
Rev:0
01.01.2007
9
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
montážní oko
pístní tyč olej komora A
účel tlumiče podložka pístu otvor
zásobní válec tlakový válec
píst
komora B
ventil
vrubová podložka vodicí disk ventilu pružina ventilu
montážní oko Prodloužení
pojistná matice
Stlačení
Ventil
Tlumiče pracují na principu přečerpávání kapaliny při stlačování i prodlužování. Typické osobní vozidlo nebo lehké nákladní vozidlo klade větší odpor při prodlužování než při stlačování. Stlačování kontroluje pohyb neodpružené hmotnosti vozidla, zatímco prodlužování kontroluje vyšší odpruženou hmotnost. Stlačení: Během stlačení nebo pohybu směrem dolů protéká určité množství kapaliny přes píst z komory B do komory A a určité množství přes kompresní ventil do zásobního válce. Za účelem řízení průtoku jsou k dispozici tři různé stupně v pístním a dolním ventilu. Při pomalém pohybu pístu se uplatní první stupeň a omezí se průtok oleje. To umožní kontrolovaný průtok kapaliny z komory B do komory A. Při rychlejším pohybu pístu se v důsledku zvýšení tlaku kapaliny pod pístem v komoře B zvedne talíř ventilu ze sedla ventilu. Při vysokých rychlostech pohybu omezení druhého stupně přejde do třetího stupně omezení průtoku otvory. Stlačení potom řídí síla vznikající v důsledku zvýšeného tlaku v komoře B, který působí na dolní část pístu a oblast pístní tyče. Prodloužení: Protože píst a pístní tyč se pohybují nahoru směrem k horní části tlakového válce, objem komory A se zmenšuje, takže tlak je zde vyšší než v komoře B. V důsledku vyššího tlaku kapalina proudí dolů přes 3stupňový prodlužovací ventil pístu do komory B. Nicméně objem pístní tyče vytažené z komory B výrazně zvětšuje její objem. Proto objem kapaliny v komoře A není dostatečný pro vyplnění komory B. Tlak v zásobním válci je nyní vyšší než v komoře B, takže dolní sací ventil se otevře. Kapalina poté proudí ze zásobního válce do komory B, čímž se zaplňuje tlakový válec. Prodloužení potom řídí síla vznikající v důsledku zvýšeného tlaku v komoře A, který působí na horní část pístu.
Rev:0
01.01.2007
10
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Typy tlumičů
upevňovací kloub
těsnění pístní tyče
vodítko pístní tyče vzduch pístní tyč olejová komora ochranné pouzdro pracovní válec pístový ventil pracovní válec plyn dolní ventil upevňovací kloub
dvouplášťový typ
jednoplášťový plynový typ
V současnosti existuje několik typů tlumičů, například jednoplášťové a dvouplášťové nebo plynové a olejové. Dvouplášťový má uvnitř válec označovaný jako pracovní nebo tlakový a vně je válec označovaný jako zásobní. Vnější válec se používá pro uložení nadbytečné hydraulické kapaliny. Mějte na paměti, že pístní tyč prochází vodítkem tyče a těsněním v horní části tlakového válce. Vodítko tyče udržuje tyč v rovnoběžné poloze s tlakovým válcem a umožňuje volný pohyb pístu uvnitř. Těsnění udržuje hydraulický olej uvnitř a nečistoty vně. Dolní ventil v dolní části tlakového válce řídí průtok kapaliny během stlačení. Vrtání je vnější průměr pístu a vnitřní průměr tlakového válce. Obecně čím je větší, tím vyšší má potenciál pro ovládání, protože zdvihový objem tlakové nádoby je větší. Čím je větší plocha pístu, tím nižší je vnitřní provozní tlak a teplota. To zajišťuje lepší tlumení. Dvouplášťová plynová konstrukce Vývoj plynových tlumičů byl hlavním pokrokem v technologii řízení světlé výšky podvozku. Tato konstrukce vyřešila mnoho problémů při řízení světlé výšky vozidla, které vznikaly se zvyšujícím se počtem vozidel se samonosnou karosérií, kratším rozvorem a vyššími tlaky v pneumatikách. Tlak dusíku v zásobním válci se pohybuje mezi 6 až 10 bary v závislosti na množství kapaliny v zásobním válci. Tlak dusíku stlačuje bubliny vzduchu v hydraulické kapalině. To brání smíchání oleje a vzduchu a vytváření pěny. Pěna ovlivňuje výkonnost, protože je možné ji stlačit - kapalinu ne. Díky omezení sycení vzduchem je tlumič schopen reagovat rychleji a více předvídatelně, takže reakční doba je kratší a pneumatiky zůstávají stále v kontaktu s vozovkou.
Rev:0
01.01.2007
11
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
upevňovací kloub
těsnění pístní tyče
vodítko pístní tyče vzduch pístní tyč olejová komora ochranné pouzdro pracovní válec pístový ventil pracovní válec plyn dolní ventil upevňovací kloub
dvouplášťový typ
jednoplášťový plynový typ
Další výhodou plynových tlumičů je mírný posilovací účinek tuhosti odpružení vozidla. To neznamená, že by plynový tlumič zvednul vozidlo do správné světlé výšky, pokud se pružiny pronesou. Ale pomůže omezit klopení, houpání předklánění nebo zaklánění karosérie. Tento mírný posilovací účinek tuhosti odpružení je způsoben rozdílem plochy nad a pod pístem. Více stlačené kapaliny je v kontaktu s větší plochou pod pístem než nad ním. To je důvod, proč se plynový tlumič sám prodlouží. Jednoplášťová konstrukce Jde o vysokotlaké plynové tlumiče s jedním tlakovým válcem. Uvnitř tlakového válce jsou dva písty: dělicí píst a pracovní píst. Pracovní píst a tyč jsou velmi podobné jako u dvouplášťové konstrukce. Rozdíl spočívá v tom, že jednoplášťový tlumič je možné instalovat vzhůru nohama nebo standardně horní stranou nahoru a přesto bude fungovat. Navíc díky flexibilní montáži jsou jednoplášťové tlumiče důležitou součástí, spolu s pružinami, nosné části vozidla. Další rozdíl, kterého si můžete všimnout, je fakt, že jednoplášťový tlumič nemá dolní ventil. Namísto toho dochází k veškerému řízení během stlačení a prodloužení v pístu. Tlakový válec jednoplášťového tlumiče je větší než u dvouplášťového, aby vyhověl mrtvé délce. Volně pohybující se dělicí píst se pohybuje v dolní části tlakového válce a odděluje plynovou náplň a olej. Část pod dělicím pístem je naplněná dusíkem pod tlakem přibližně 24 barů. Tento vysoký tlak plynu pomáhá nést hmotnost vozidla. Olej je v části nad dělicím pístem. Během provozu se dělicí píst pohybuje nahoru a dolů spolu s pístní tyčí, která se vysouvá a zasouvá do tlumiče, takže tlakový válec je vždy plný.
Rev:0
01.01.2007
12
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Nezávislé zavěšení předních kol
McPherson
zavěšení se dvěma příčnými
zavěšení se dvěma příčnými
rameny (vinutá pružina typ 1)
rameny (vinutá pružina typ 2)
zavěšení s vlečným ramenem
víceprvkové zavěšení kol
Nápravy McPherson: Systém se v podstatě skládá z pružiny a tlumiče, který se pohybuje na kulových kloubech na jednom dolním rameni. U některých propracovanějších systémů je v horní části jehlové ložisko. V tomto případě samotnou vzpěru tvoří nosný prvek s pružinou a tlumičem, které ve skutečnosti podpírají vozidlo. Zde na obrázku nevidíte tlumič, protože je uložen v černém pouzdře uvnitř pružiny. Převodka řízení je buď spojena přímo s dolním pouzdrem tlumiče nebo s ramenem z přední nebo zadní strany náboje (v tomto případě). Při řízení fyzicky otáčí vzpěrou a pouzdrem tlumiče (a tedy i pružinou) za účelem otočení kola. Pružina je uložena na speciální misce v horní části montážního celku, která umožňuje její otáčení. Zavěšení se dvěma příčnými rameny (vinutá pružina typ 1) Toto je typ zavěšení se dvěma příčnými rameny. Náboje kol podepírají dolní a horní ramena ve tvaru písmene 'A'. U tohoto typu nese většinu zatížení dolní rameno. Pokud se na tento typ systému podíváte zpředu, zjistíte, že je to vlastně rovnoběžníkový systém, který umožňuje nábojům se pohybovat vertikálně nahoru a dolů. Při tomto pohybu se také mírně pohybují ze strany na stranu zásluhou oblouku, který ramena opisují okolo svých otočných bodů. Tento pohyb ze strany na stranu je známý jako drhnutí. Pokud ramena nejsou nekonečně dlouhá, vždy bude docházet k drhnutí. Existují další dva typy relativních pohybů kola vůči karosérii, když se zavěšení kol pohybuje. První je úhel sbíhavosti kol. Druhý je úhel odklonu kola. Sbíhavost a odklon se podílejí na opotřebení pneumatik.
Rev:0
01.01.2007
13
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
McPherson
zavěšení se dvěma příčnými
zavěšení se dvěma příčnými
rameny (vinutá pružina typ 1)
rameny (vinutá pružina typ 2)
víceprvkové zavěšení kol
zavěšení s vlečným ramenem
Zavěšení se dvěma příčnými rameny (vinutá pružina typ 2) Toto je také typ zavěšení se dvěma příčnými rameny, i když dolní rameno u těchto systémů může být někdy nahrazeno jednoduchým plným ramenem (jak je vidět na obrázku). Jediným skutečným rozdílem mezi tímto a předcházejícím systémem (viz výše) je přesun jednotky pružina/tlumič z prostoru mezi rameny nad horní rameno. Tím dochází k přenesení téměř celé zátěže zavěšení na horní rameno a upevnění pružiny. Dolní rameno je v tomto případě vodicí rameno. Víceprvkové zavěšení kol Základní princip víceprvkového zavěšení kol je stejný jako u zavěšení se dvěma příčnými rameny, ale namísto tuhých ramen nahoře a dole je každé 'rameno' ve tvaru písmene A rozděleno na samostatné prvky. Ty se spojují v horní a dolní části náboje, čímž vytvářejí tvar písmene A. Při otáčení náboje během řízení se mění geometrie zavěšení otáčením všech čtyřech ramen zavěšení. Ta mají složité otočné systémy navržené tak, aby to bylo možné. Existuje velké množství variant s celou řadou odlišností v počtu a složitosti kloubů, počtu ramen, rozmístění dílů atd., ale v podstatě jsou všechny systémy stejné. Mějte na paměti, že u tohoto systému je pružina (červená) oddělena od tlumiče (žlutý). Zavěšení s vlečeným ramenem Systém s vlečeným ramenem má rameno, které je spojené vpředu s podvozkem, takže zadní část se může pohybovat nahoru a dolů. Pár těchto ramen tvoří systém s dvojitým vlečeným ramenem a funguje na úplně stejném principu jako systémy se dvěma příčnými rameny popsané výše. Rozdíl je jen v tom, že namísto toho, aby ramena vyčnívala příčně z podvozku, pohybují se paralelně s ním.
Rev:0
01.01.2007
14
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Typy závislého zavěšení zadních kol
tuhá náprava, listová pružina
tuhá náprava, vinutá pružina
tuhá náprava
4tyčový systém
Tuhá náprava, listová pružina U tohoto systému je hnací náprava přimontována sponami k listovým pružinám a tlumiče jsou normálně přímo přišroubovány k nápravě. Konce listových pružin jsou připevněny přímo k podvozku stejně jako horní konce tlumičů. Hlavní nevýhodou tohoto uspořádání nedostatečné boční vedení nápravy, což má za následek značný pohyb ze strany na stranu. Tuhá náprava, vinutá pružina Základní myšlenka je stejná, ale listové pružiny byly nahrazeny jednotkami pružina/tlumič nebo, samostatnými pružinami a tlumiči, jak je vidět zde. Protože nejsou použity listové pružiny, náprava nyní musí být bočně podepřena párem vodicích ramen. Jejich přední konce jsou upevněny k podvozku a zadní konce k nápravě. Zde zobrazená verze je kompaktnější než typ s jednotkami pružina/tlumič, což znamená, že pružiny mohou být menší nebo kratší. To zase umožňuje instalaci systému do menšího prostoru pod vozidlem. Tuhá náprava Tento systém se používá u vozidel s pohonem předních kol, kde zadní náprava není poháněna. Nosník je uložen příčně pod vozidlem a kola jsou upevněna na jeho koncích. Jednotky pružina/tlumič nebo vzpěry jsou přišroubovány na obou koncích a dosedají do prolisů pro zavěšení kol v karosérii nebo podvozku. Nosník má integrovaná dvě vlečená ramena namísto samostatných vodicích ramen, která potřebuje systém tuhé nápravy s vinutými pružinami. Systém může být ve verzi se samostatnými pružinami a tlumiči nebo ve verzi s jednotkami pružina/tlumič, jak je vidět zde.
Rev:0
01.01.2007
15
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
tuhá náprava, listová pružina
tuhá náprava, vinutá pružina
tuhá náprava
4tyčový systém
Významným prvkem tohoto systému je příčná vodicí tyč (tzv. panhardská tyč). Jde o šikmou tyč, která vede z jednoho konce nosníku do bodu přímo před vodicím ramenem na druhé straně (jak je to zde) nebo někdy šikmo nahoru k hornímu upevňovacímu bodu protější pružiny. Ta brání pohybu nosníku ze strany na stranu, což by způsobovalo problémy s ovladatelností. Variantou je kliková náprava, která je shodná s výjimkou panhardské tyče. Kliková náprava je navržena tak, aby se mírně kroutila. To v důsledku zajišťuje zavěšení částečnou nezávislost, kde náraz do jednoho kola je částečně pohlcen zkroucením nosníku. Další verze tohoto systému nahrazuje vinuté pružiny torzními tyčemi uloženými příčně na podvozek a ukotvenými k čelní hraně vodicích ramen. 4tyčový systém 4tyčový systém je možné použít vpředu i vzadu a existuje ve dvou verzích. Trojúhelníkové uspořádání na obrázku vpravo a paralelní na obrázku vlevo. Paralelní konstrukce funguje na principu "konstantního rovnoběžníkového pohybu". Uspořádání 4 tyčí je takové, že zadní diferenciál je vždy kolmo k vozovce a úhel unašeče se nikdy nemění. Toto ve spojení s boční stabilitou panhardské tyče zajišťuje dokonale polohu zadní části a udržuje její správnou geometrii. Trojúhelníková konstrukce funguje na stejném principu, ale dvě horní tyče vedou šikmo dovnitř a jsou spojeny se zadní nápravou blíže ke středu. Tím se eliminuje použití samostatné panhardské tyče, což zase znamená, že celé uspořádání je ještě kompaktnější. Existuje mnoho verzí 4tyčových systémů, viz příklady. Pokud čtyři šikmé tyče vedou od nápravy k podvozku v blízkosti středové osy, jde o zavěšení "Satchell". Má jisté výhody oproti výše uvedeným příkladům. Obě tyto šikmé tyče je možné obrátit, aby šikmé tyče byly pod nápravou a paralelní nahoře. Střed klopení se sníží, když jsou šikmé tyče pod nápravou, což je bez této konstrukce těžko realizovatelné.
Rev:0
01.01.2007
16
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Nezávislé zavěšení zadních kol
tlumiče
tažná ramena
pružiny
kompaktní tlumiče pružiny tažná ramena
Platí to, že co lze instalovat vpředu, je možné instalovat i dozadu bez komplikací v podobě řízení. Zjednodušené verze všech nezávislých systémů je možné najít na zadních nápravách vozidel. To znamená, že všechna kola jsou nezávisle zavěšena a odpružena. Primární úlohou tohoto typu zavěšení je zvětšit užitný prostor v interiéru vozidla. Většina používaných systémů zavěšení má tažná ramena vpředu i vzadu. Vpředu to skutečně není problém, ale vzadu překážejí v zavazadlovém prostoru. Nezávislé zavěšení zadních kol většinou využívá oddělené tlumiče a pružiny. Za tímto účelem je potřeba použít zavěšení s vlečeným ramenem, aby žádné kyvné rameno nevyčnívalo pod podběhy. Pružiny jsou zkrácené a posunuté do strany a dolů. V jedné verzi jsou sice tlumiče instalovány svisle, ale prostor, který zabírají, je nyní výrazně omezen, protože již okolo sebe nemají vinuté pružiny. V druhé verzi je tlumič miniaturní jednotka instalovaná uvnitř pružin pod vozidlem.
Rev:0
01.01.2007
17
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Příčné stabilizátory, vzpěry, pružná uložení zavěšení kol
příčný stabilizátor
Objímky zavěšení kol: Dnes se používá velké množství typů montážních objímek tlumičů. Většina využívá gumová pouzdra mezi tlumičem a rámem nebo zavěšením kol za účelem omezení přenosu hluku od vozovky a vibrací zavěšení. Gumové objímky jsou pružné, takže umožňují pohyb při zdvihu zavěšení. Horní montážní objímka spojuje tlumič s rámem vozidla. Příčný stabilizátor: (také stabilizátor, torzní stabilizátor, ARB) je součástí zavěšení kol automobilu. Spojuje protilehlá kola (levé/pravé) prostřednictvím krátkých ramen a torzní pružiny. Příčný stabilizátor zlepšuje klopnou tuhost zavěšení - odolnost proti klopení při zatáčení, nezávislá na tuhosti pružiny ve vertikálním směru. Vyšší klopná tuhost zavěšení má za následek větší přenos hmotnosti na kola na vnější straně oblouku. Protože na vnější kola působí vyšší hmotnost, přilnavost pneumatik se zvyšuje, dokud není dosaženo jejich meze, čímž se zvětšují
úhly
směrové úchylky pneumatik. Pokud je přenos hmotnosti vpředu a vzadu rozdílný, úhly směrové úchylky pneumatik na konci s větším přenosem hmotnosti budou větší, což bude mít za následek přetáčivost nebo nedotáčivost. Použití příčných stabilizátorů umožňuje přenos hmotností předních a zadních kol nastavit odděleně, kompenzovat nerovnoměrné rozložení hmotností vpředu/vzadu a "vyladit" jízdní charakteristiky vozidla. Vzpěry: vzpěru je možné použít ve spojení se vzpěrami McPherson na samonosné karosérii za účelem zesílení postavení věží vzpěr. Vzpěra má za úlohu omezit pohyb věží spojením dvou paralelních věží dohromady. Ta přenáší zatížení každé věže během zatáčení, čímž se natahuje a stlačuje, takže zatížení se rozkládá na obě věže. Přímým důsledkem je vyztužení podvozku, omezení nedotáčivosti, menší opotřebení pneumatik a ve věži se výrazně omezí únava materiálu.
Rev:0
01.01.2007
18
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Servis a diagnostika
poškozené olejové těsnění
ošoupání způsobené ochranným krytem
nesprávný utahovací moment
uvíznutý tlumič
opotřebené gumové těsnění
popraskaný montážní utržený montážní kloub kloub
kontrola tlumiče
Vinuté pružiny není nutné nijak nastavovat a většina dílů je bezúdržbová. Nejběžnější závadou je pronesení pružin. Pronesení pružin pod konstrukční výšku změní geometrii kol. Následně může dojít k opotřebení pneumatik, problémům s ovladatelností a opotřebení ostatních součástí systému zavěšení kol. Během servisu zavěšení kol je velmi důležité změřit světlou výšku vozidla. Pokud světlá výška vozidla není v toleranci výrobce, pružiny se musí vyměnit. Tlumiče je možné zkontrolovat prostřednictvím testovací lavice tlumičů, rozhoupáním vozidla nebo demontáží tlumičů z vozidla. Vizuálně by měla být zkontrolována poškozená olejová těsnění (což může mít za následek vzpříčení tlumiče), posuvné značky nebo prasknuté montážní klouby. Utáhněte prosím šrouby předepsaným utahovacím momentem uvedeným v dílenské příručce.
Rev:0
01.01.2007
19
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Geometrie kol směr jízdy
Výslednicová čára vystředění řízení
přesazení
záklon rejdové osy
záklon rejdové osy
kladný odklon kola
úhel jízdní osy odklon
rozbíhavost směr jízdy
Každý řidič očekává, že jeho vozidlo bude mít rovně volant a pojede rovně bez odchylek od tohoto směru, dokud nechce zatočit. Vozidlo by tedy mělo jet pouze tam, kam je řízeno a po zatočení jet opět rovně. Nesprávná geometrie kol může mít za následek následující problémy: volant není rovně při jízdě po rovné vozovce, neobvyklé zvuky v systému zavěšení kol, vozidlo jezdí z jedné strany jízdního pruhu na druhou, vozidlo táhne na některou stranu při jízdě v rovném jízdním pruhu nebo při brzdění, cítíte vibrace ve volantu nebo ve vašem sedadle, řízení vozidla se zdá být volné, pneumatiky se opotřebovávají nerovnoměrně, pneumatiky při zatáčení pískají nebo se volant nevrací hladce po zatočení. Správná geometrie je kritická pro ovladatelnost vozidla, stabilitu při brzdění, prodloužení životnosti pneumatik a zajištění komfortní jízdy. Složitost moderních systémů zavěšení kol vyžaduje pečlivé měření na všech čtyřech kolech a přesné nastavení.
Rev:0
01.01.2007
20
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
směr jízdy
Výslednicová čára vystředění řízení
přesazení
záklon rejdové osy
záklon rejdové osy
kladný odklon kola
úhel jízdní osy odklon
rozbíhavost směr jízdy
Úhel jízdní osy U tohoto vozidla přední kola nejsou zarovnána s jízdní osou zadních kol. K tomu může dojít v důsledku normálního opotřebení nebo zatížení, ať už vozidlo má nebo nemá nastavitelné zadní zavěšení kol. Abychom jeli rovně, museli bychom natočit přední kola mírně doprava. Obecným výsledkem by byla "šikmá" poloha vozidla a pravděpodobně by vozidlo "táhlo" ke straně. Samozřejmě, že úhly jsou přehnané, aby bylo snazší vidět příklady. Ale stačí malá odchylka a vzniknou problémy. Je zvlášť důležité, aby přední kola vozidla byla zarovnána se zadními koly. Přesazení Přesazení znamená postavení jednoho předního kola více vzadu než druhého kola. Pokud měříte geometrii kol pomocí přístroje, který měří sbíhavost pouze na předních kolech, jakékoliv přesazení způsobí natočení řízení. Dobrý měřicí přístroj, který měří 4 kola, bude brát do úvahy zadní kola při nastavování sbíhavosti, aby eliminoval tento problém. Některé dobré měřicí přístroje vám změří přesazení a poskytnou vám hodnotu v palcích nebo milimetrech. Pokud je hodnota mimo toleranci, je velmi pravděpodobné, že je něco ohnuté. Vystředění řízení Vystředěné řízení jednoduše znamená, že volant je v rovině, když vozidlo jede rovně po rovné vozovce. Natočený volant je obvykle nejběžnější reklamací zákazníků po provedení seřízení geometrie kol. Předpokládejme, že volant zůstane ve stejné poloze, když volant pustíme (jinými slovy vozidlo netáhne), potom vystředění řízení zajistíme nastavením sbíhavosti vpředu a vzadu.
Rev:0
01.01.2007
21
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Odklon a záklon negativní (-)
0 pozitivní (+)
váha vozidla
váha vozidla
odklon
ložisko kola
90°
záklon rejdové osy
předklon rejdové
zatížení vozidla a ložisko kola
tažení
nulový předklon/záklon
Odklon Odklon je sklon kola ve stupních při pohledu na vozidlo zepředu.
Pokud je horní okraj odkloněn
ven, mluvíme o kladném úhlu odklonu. Naopak, pokud je horní okraj odkloněn dovnitř, mluvíme o záporném úhlu odklonu. U mnoha vozidel se mění odklon při různých rychlostech. Důvodem jsou aerodynamické síly měnící světlou výšku vozidla ve srovnání se stojícím vozidlem. Z tohoto důvodu by měla být kontrolována světlá výška a problémy odstraněny před nastavováním odklonu. U mnoha vozidel s pohonem předních kol není odklon nastavitelný. Pokud je odklon u těchto vozidel mimo toleranci, znamená to, že je něco opotřebované nebo ohnuté, pravděpodobně při nehodě, a musí to být opraveno nebo vyměněno. U většiny vozidel s pohonem zadních kol není zadní odklon nastavitelný. Tato vozidla mají z výroby nastavený odklon na nulu. Mírně kladný odklon má za následek dynamické zatížení, které umožňuje pneumatice relativně plochý pohyb po vozovce. Kladný odklon také směřuje zatížení a nárazy vozidla na větší vnitřní ložisko kola a vnitřní část náboje kola. Kladný odklon do určité míry prodlužuje životnost ložiska, snižuje pravděpodobnost poškození v důsledku zatížení a vedlejším přínosem je snazší řízení. Nadměrný kladný odklon má za následek opotřebení vnější části pneumatiky a může zapříčinit opotřebení součástí zavěšení kol, například ložisek a nábojů kol. Různá nastavení záporného odklonu je možné použít za účelem zlepšení ovladatelnosti vozidla. Záporné nastavení kompenzuje kladný odklon v důsledku klopení vozidla, takže pneumatika má plošší kontakt s vozovkou při zatáčení.
Rev:0
01.01.2007
22
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
negativní (-)
0 pozitivní (+)
váha vozidla
váha vozidla
odklon
ložisko kola
90°
záklon rejdové osy
zatížení vozidla a ložisko kola
předklon rejdové
tažení
nulový předklon/záklon
Záklon Když otáčíte volantem, přední kola reagují otočením na čepu spojeném se systémem zavěšení kol. Záklon je sklon tohoto rejdového čepu ve stupních při pohledu na vozidlo z boku. Pokud je horní část čepu skloněná k zadní části vozidla, potom je záklon kladný (“záklon”), pokud je skloněná dopředu, je záporný (“předklon”). Pokud je záklon mimo toleranci, může způsobovat problémy s udržením přímého směru. Pokud se záklon liší vzájemně na obou stranách, vozidlo bude táhnout ke straně, kde je méně kladný záklon. Pokud je záklon stejný, ale příliš záporný, řízení bude lehké a vozidlo bude cestovat ze strany na stranu, takže bude obtížné udržet přímý směr. Pokud je záklon stejný, ale příliš kladný, řízení bude těžké a volant bude reagovat trhnutím při najetí na nerovnost. Záklon má malý vliv na opotřebení pneumatik. Podobně jako odklon není ani záklon u mnoha vozidel s pohonem předních kol nastavitelný. Pokud je záklon u těchto vozidel mimo toleranci, znamená to, že je něco opotřebované nebo ohnuté, pravděpodobně při nehodě, a musí to být opraveno nebo vyměněno.
Rev:0
01.01.2007
23
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Sklon řízení sklon osy rejdového čepu
pravá svislice
poloměr rejdu
pravá svislice
odklon
pohyb čepu během zatáčení vozidla
poloměr rejdu
světlá výška
Sklon osy řízení (SAI) SAI je sklon osy rejdového čepu ve stupních při pohledu na vozidlo zepředu. Tento úhel po přičtení k odklonu vytváří sevřený úhel a způsobuje mírné nadzvednutí vozidla při otočení kol z přímého směru. Tato akce využívá hmotnost vozidla pro vrácení volantu do středové polohy, když jej po zatočení pustíte z ruky. Proto pokud se SAI liší vzájemně na obou stranách, vozidlo bude táhnout ke straně při velmi nízkých rychlostech. Většina přístrojů pro měření geometrie dokáže měřit nějakým způsobem SAI; nicméně samostatné nastavení není možné. Nejpravděpodobnější příčinou SAI mimo toleranci je ohnutí dílů, které musí být vyměněny za účelem nápravy stavu. SAI se také označuje jako KPI (geometrie rejdového čepu) u nákladních vozidel a starších vozidel s rejdovými čepy namísto kulových kloubů. Sevřený úhel: je úhel tvořený SAI a odklonem. Sevřený úhel není možné změřit přímo. Pokud chcete stanovit sevřený úhel, přičtěte SAI k odklonu. Pokud je odklon záporný, potom sevřený úhel bude menší než SAI, a pokud je odklon kladný, tak bude větší. Sevřený úhel musí být stejný na obou stranách, i když odklon je různý. Pokud není stejný, potom je něco ohnuté, nejpravděpodobněji otočné čepy kola.
Rev:0
01.01.2007
24
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
sklon osy rejdového čepu
poloměr rejdu
pravá svislice
pravá svislice
odklon
pohyb čepu během zatáčení vozidla
poloměr rejdu
světlá výška
Poloměr rejdu je vzdálenost mezi průsečíkem SAI s vozovkou a středem pneumatiky. Tato vzdálenost musí být naprosto stejná na obou stranách, jinak vozidlo bude silně táhnout ke straně při všech rychlostech. Zatímco problémy se sevřeným úhlem ovlivní poloměr rejdu, není to jediná věc, která jej ovlivňuje. Různá kola nebo pneumatiky na obou stranách způsobí rozdíly mezi poloměry rejdu stejně jako nedostatečně nahuštěná pneumatika. Poloměr rejdu je kladný, když stopa pneumatiky je mimo osu SAI, zatímco poloměr rejdu je záporný, když stopa pneumatiky je uvnitř osu SAI (vozidla s pohonem předních kol mají obvykle záporný poloměr rejdu). Pokud brzda na jednom z předních kol nefunguje, kde je kladný poloměr rejdu, zabrzdění způsobí vytržení volantu z vašich rukou. Záporný poloměr rejdu minimalizuje tento efekt. Poloměr rejdu je daný výrobou a není nastavitelný. Pokud máte vozidlo, které táhne ke straně, i když je geometrie správná, hledejte něco, co ovlivňuje poloměr rejdu. Světlá výška Světlá výška je vzdálenost mezi prahem a vozovkou. Světlá výška není nastavitelná s výjimkou vozidel s odpružením torzními tyčemi. Změny světlé výšky ovlivní odklon a sbíhavost, takže když jsou měněny pružiny nebo nastavovány torzní tyče, musí být zkontrolována geometrie kol, aby se předešlo opotřebení pneumatik. Je důležité říci, že jediným příznakem pronesení vinutých pružin je snížení světlé výšky. Pokud je světlá výška v pořádku, potom jsou pružiny dobré. Poznámka: Pružiny by se měly měnit v párech za vybrané dvojice.
Rev:0
01.01.2007
25
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Sbíhavost sbíhavost
rozbíhavost
vnější kolo je na 18 stupních
kužel
vnější kolo je na 20 stupních
rameno řízení kužel sbíhavost
Hlavním významem úhlu sbíhavosti je snížit klopnou tuhost vznikající vlivem odklonu kola. Pokud mají přední kola kladný odklon, mají na horní straně snahu ke klopení směrem ven. Toto klopení způsobuje při pohybu automobilu směrem dopředu boční smýkání. To způsobuje opotřebení pneumatik. Proto se na předních kolech nastavuje sbíhavost, aby se tak zabránilo klopení směrem ven vlivem odklonu kola. Protože odklon kola je u většiny moderních vozidel nastavován na hodnotu blízkou nule, zmenšuje se i hodnota sbíhavosti. Podobně jako odklon se i sbíhavost mění v závislosti na rychlosti vozidla. Protože aerodynamické síly mění světlou výšku, nastavení sbíhavosti se může měnit podle geometrie pákoví řízení v závislosti na geometrii zavěšení kol. Z tohoto důvodu jsou specifikace udávány pro stojící vozidlo tak, aby sbíhavost byla nulová při rychlosti dovolené na dálnici. Když jdete měřit sbíhavost, hodnota je rozdíl vzdáleností mezi předními a zadními částmi pneumatik. Kladná sbíhavost je definována tak, že přední části pneumatik jsou blíže než zadní části pneumatik. Záporná sbíhavost, rozbíhavost, je definována tak, že zadní části pneumatik jsou blíže než přední části pneumatik. Nulová sbíhavost znamená, že pneumatiky jsou rovnoběžné. Je důležité poznamenat, že i když sbíhavost se historicky měřila v milimetrech nebo desetinách palců (B-A), stále běžnější je uvádění sbíhavosti ve stupních (α,β).
Rev:0
01.01.2007
26
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Měření sbíhavosti a odklonu
krok 2 krok 3 krok 1
brzdový pedál
speciální servisní nástroj
měření sbíhavosti
vzduchová bublina měřidlo odklonu, záklonu a geometrie rejdového čepu měrka odklonu nastavení sbíhavosti stavoznak Měření odklonu
Následující položky by měly být zkontrolovány před měřením: Tlak
vzduchu
v
pneumatikách,
součásti
a
montážní
díly
zavěšení
kol,
vodorovnost
podložky/vozovky a světlá výška vozidla. Použijte provozní brzdu kromě případu, kdy jdete měřit sbíhavost. Pohněte zavěšením kol několikrát nahoru a dolů, aby se usadilo. Pro měření sbíhavosti použijte měřič sbíhavosti. Vyrovnejte kola pro jízdu přímým směrem. Upravte výšku měřicích desek přístroje pro měření sbíhavosti podle výšky středu kola. Udělejte měřicí značky na zadní části pláště pravého a levého kola v místech, která odpovídají výškám měřicích bodů přístroje pro měření sbíhavosti a změřte vzdálenost mezi značkami (krok 1). Pomalu popojeďte s vozidlem dopředu, aby se levé i pravé kolo otočilo o 180° a vyznačené body na zadní části pláště se neocitnou vpředu (krok 2). Na přední straně pneumatik změřte vzdálenost mezi značkami (krok 3). Hodnota ze zadní strany mínus hodnota z přední strany je sbíhavost. Sbíhavost = B - A Nastavení sbíhavosti: pokud chcete nastavit sbíhavost, zvětšete nebo zmenšete délku řídicí tyče. Hřebenový typ: Řídicí tyče je nutné otočit o stejný úhel. Typ s převodkou: Ujistěte se, že délkový rozdíl mezi pravou a levou řídicí tyčí není větší než 5 mm. Měření odklonu Při měření odklonu musí být vozidlo nastaveno pro jízdu rovně dopředu. Bublinku ve vodováze nastavte doprostřed a odečtěte hodnotu odklonu na stupnici přístroje. Zkontrolovt se musí pravá i levá kola.
Rev:0
01.01.2007
27
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Měření záklonu a SAI
měrka sklonu osy rejdového čepu měrka záklonu stavoznak připevnění stavoznak (D) měření záklonu odklon (A) sklon osy rejdového čepu (C) záklon (B)
Měření záklonu: pro měření záklonu postavte kolo na přístroj pro měření natočení kola. Instalujte tester a vyvažte jej pomocí vodováhy. Otočte přední kolo o 20° dovnit ř (dovnitř z pohledu osoby, která měří) a vyvažte tester pomocí vodováhy. Nastavte vzduchovou bublinu na přístroji pro měření záklonu na 0°. Oto čte přední kolo o 20° ven z rovné polohy a vyvažte tester pomocí vodováhy. Odečtěte hodnotu záklonu na stupnici. Změřte sklon osy řízení (SAI) stejným postupem jako při měření záklonu. Nicméně v tomto případě odečtěte hodnotu na přístroji na stupnici SAI.
Rev:0
01.01.2007
28
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Pneumatiky
drží hmotnost vozidla
pohybuje se odrazem od země
generuje tažnou a brzdnou sílu
absorbuje část síly nárazu
Možná jste uvažovali, jak je možné, že pneumatika vozidla při tlaku 2 bary může nést vozidlo. Na spodní části, kde se pneumatika dostává do kontaktu s vozovkou, je ploška. Této plošce se říká stopa pneumatiky. Když se pneumatika otáčí, stopa se musí po pneumatice pohybovat, aby pneumatika zůstala v kontaktu s vozovkou. V místě kontaktu pneumatiky s vozovkou se guma prohýbá. Pro prohnutí je potřebná energie, a čím je prohnutí větší, tím větší musí být energie. Pneumatika není dokonale elastická, takže při návratu do původního tvaru nevrátí veškerou energii potřebnou na prohnutí. Část této energie se přemění na teplo v pneumatice třením a prací potřebnou na prohnutí gumy a oceli v pneumatice. Výrobci pneumatik někdy uvádějí u svých pneumatik koeficient valivého tření (CRF). Tento údaj můžete použít pro výpočet síly potřebné pro tlačení pneumatiky po vozovce. CRF nemá nic společného s velikostí trakce pneumatiky; používá se pro výpočet valivého odporu pneumatik. CRF je vlastně jiný koeficient tření: Síla potřebná pro překonání tření je rovná CRF krát zatížení pneumatiky v kilogramech.
Rev:0
01.01.2007
29
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Typy a konstrukce pneumatik výkonová/ letní
tlumící pláty
pneumatika pro bláto a sníh
celoroční
univerzální pneumatiky
běhoun
drážky kostky žebrování
pneumatiky do bláta lamely
důlky hrana pneumatiky
běhoun
ocelový pás
bočnice pláště kordová vložka
kordová tkanina
asymetrická
bočnice pláště patka pneumatiky vložka jádro
pryžová patka pryžová vložka do pneuma- vložka vložka ráfku tiky do ráfku
symetrická
jednosměrná
diagonální pneumatika
Je několik typů pneumatik pro vozidla. Typ použité pneumatiky závisí na mnoha faktorech, například způsobu použití vozidla nebo roční době (léto/zima). Výkonnostní pneumatiky nebo letní pneumatiky Výkonnostní pneumatiky jsou navrženy pro rychlejší vozidla nebo řidiče, co preferují ostřejší jízdu než průměrný zákazník. Typicky dávají přednost výkonnosti a přilnavosti na úkor životnosti, takže používají měkčí gumovou směs. Vzor běhounu je navržen za účelem dosažení dokonalé přilnavosti než schopnosti vytlačení vody na mokré vozovce. Extrémním příkladem výkonnostních pneumatik jsou takzvané "sliky" používané při automobilových závodech, které nemají vůbec žádný vzorek. Celoroční pneumatiky Tyto pneumatiky svojí konstrukcí představují kompromis mezi přilnavostí, výkonnosti, trvanlivostí, hlučností a bezpečností na mokré vozovce. Z důvodu prodloužení životnosti jsou vyrobeny z tvrdší gumové směsi, která zajišťuje horší přilnavost v přímém směru a výkonnost při zatáčení. Vzor běhounu je obvykle kompromis mezi tichou jízdou a vytlačováním vody. Celoroční pneumatiky nejsou skvělé na mokré ani suché silnici.
Rev:0
01.01.2007
30
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
výkonová/ letní
celoroční
pneumatika univerzální pro bláto pneumatiky a sníh
běhoun
nárazník pneumatiky
pneumatiky do bláta
drážky kostky žebrování
hrana pneumatiky
běhoun ocelový pás
bočnice pláště
kordová tkanina
kordová vložka
důlky
lamely
asymetrická
bočnice pláště patka pneumatiky
pryžová vložka do patka jádro ráfku pneumatiky diagonální pneumatika
symetrická
vložka
vložka
jednosměrná
pryžová vložka do ráfku
Mokré nebo zimní pneumatiky Zimní pneumatiky jsou zjevně opakem výkonnostních pneumatik. Jsou navrženy pro zimní podmínky se sněhem a ledem na vozovkách. Zimní pneumatiky ve skutečnosti používají měkčí směs než výkonnostní pneumatiky. Guma se v chladu musí zahřát rychleji a musí mít co nejlepší mechanickou přilnavost. Zimní pneumatiky mají typicky větší, a tedy hlučnější vzor běhounu. Také mají obvykle mnohem více lamel pro vytlačení vody a sněhu. V extrémních klimatických podmínkách mají skutečné zimní pneumatiky v běhounu kovové hroty, které se zařezávají do sněhu a ledu. Nevýhodou těchto pneumatik je jejich extrémní hlučnost a rychlé opotřebení na suché vozovce. Univerzální pneumatiky: Ty se typicky používají na SUV a lehkých nákladních vozidlech. Jde o větší pneumatiky s pevnějšími boky a hrubším vzorem běhounu. Hrubší vzor běhounu znamená, že pneumatiky mají dobrou trakci při jízdě po písku nebo prachu, pokud jedete s vozidlem nebo nákladním vozem v terénu. Gumová směs používaná u těchto pneumatik je obvykle středně tvrdá. Pneumatiky do bláta: Extrémním příkladem univerzálních pneumatik jsou pneumatiky do bláta. Ty mají velmi hrubý a robustní vzorek a měly by být používány pouze při jízdě v blátě nebo prachu. Vzorek často není ani souvislý, ale vypadá spíše jako lopatky na kostře pneumatiky. Vysokotlaká rezervní pneumatika (nouzová/kompaktní pneumatika) má menší příčný průřez (diagonální konstrukce) než standardní pneumatika a hustí se na přibližně dvojnásobný tlak než standardní pneumatika. Objem pneumatiky je menší než u standardní pneumatiky, takže zavazadlový prostor je možné efektivněji využít.
Rev:0
01.01.2007
31
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
Typy konstrukcí Správná konstrukce běhounu zlepšuje trakci a ovladatelnost a prodlužuje trvanlivost. Také má přímý vliv na jízdní komfort, hlučnost a spotřebu paliva. Každá část běhounu se jmenuje jinak, má jinou funkci a vliv na celou pneumatiku. Lamely jsou malé drážky v běhounu, které umožňují pohyb záběrových bloků. Tato lepší flexibilita zlepšuje trakci zásluhou zvětšení počtu záběrových hran. Lamely jsou užitečné zejména na ledu, sypkém sněhu a blátě. Drážky zajišťují lepší odvod vody na mokré vozovce. Drážky jsou nejefektivnějším způsobem vedení vody z přední části za pneumatiku. Díky podélným drážkám nemusí voda překonávat dlouhou vzdálenost. Bloky jsou dílky, které tvoří většinu povrchu běhounu. Jejich primární funkcí je zajistit trakci. Žebra jsou rovné řady bloků, které zajišťují obvodový kontaktní "pás“. Důlky jsou jamky v běhounu, obvykle na vnější hraně pneumatiky. Ty zlepšují chlazení. Hrany zajišťují trvalý kontakt s vozovkou při manévrování. Hrany se mírně obtáčejí okolo vnitřní a vnější boční stěny pneumatiky. Součinitel nekontaktní plochy udává velikost nevyužité plochy v běhounu. Nízký součinitel nekontaktní plochy znamená, že více gumy pneumatiky je v kontaktu s vozovkou. Vysoký součinitel nekontaktní plochy zlepšuje odvod vody.
Sportovní, suché a výkonnostní pneumatiky mají nízký součinitel nekontaktní plochy za účelem dobré přilnavosti a trakce. Mokré a zimní pneumatiky mají vysoký součinitel nekontaktní plochy. Radiální pneumatiky jsou většinou používané u všech současných osobních vozidel po celém světě, protože zajišťují lepší celkovou výkonnost a nižší spotřebu paliva. Existují tři základní typy běhounů pneumatik, ze kterých mohou výrobci vybírat:
Symetrický Je shodný na celé šířce běhounu pneumatiky. Obě poloviny běhounu pneumatiky mají shodný design. Asymetrický Vzorek pneumatiky se napříč běhounem postupně mění. Tyto designy mají normálně hrubší vzorek ve vnější části za účelem vyšší stability při zatáčení. Jemnější vzor a hustější drážky na vnitřní straně pomáhají odvádět vodu a teplo. Asymetrické pneumatiky také většinou bývají směrové. Směrový Tyto pneumatiky, které jsou určeny pro otáčení pouze v jednom směru, zlepšují akceleraci v přímém směru v důsledku snížení valivého odporu. Také zkracují brzdnou vzdálenost. Směrové pneumatiky musí být určeny pouze na jednu stranu vozidla, takže informace na boku bude vždy obsahovat šipku označující směr otáčení. Ujistěte se, že se pneumatiky otáčejí tímto směrem.
Rev:0
01.01.2007
32
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Informace o pneumatikách na boční stěně
šířka pneumatiky profilové číslo
rychlostní kategorie nosnost pneumatiky
konstrukce průměr rychlostní symbol
max. možná rychlost
index zatížitelnosti
hmotnost (kg)
figure 1
boční síla profilové číslo
Na boku pneumatiky můžete najít různé informace (viz obrázek 1). A: Výrobce nebo značka a komerční název nebo označení B: Označení rozměru pneumatiky, konstrukce a rychlostní kategorie. Jako tubeless jsou označeny pneumatiky, které nepotřebují duši. V označení DIN je také zakódován zátěžový index. Hodnota zátěžového indexu může být od 50 (190 kg) až po 169 (5 800 kg). C: Označuje konstrukci pneumatiky. D: Jako M&S se označují pneumatiky určené pro jízdu po blátě a sněhu. Označení reinforced je zde uvedeno pouze v případě, že je pneumatika vyztužena E: Maximální tlak vzduchu v pneumatice F: Homologační značka ECE G: Symboly a identifikační čísla vyžadované severoamerickým ministerstvem dopravy. H: Země původu Také na boční stěně můžete najít následující informace vytlačené v gumě. Teplotní třída: indikátor odolnosti proti teplu. "A" je nejvyšší třída; "C" je nejnižší třída. Trakční třída: indikátor schopnosti pneumatiky zastavit na mokré vozovce. "A" je nejvyšší třída; "C" je nejnižší třída. Míra opotřebování: srovnatelný parametr životnosti běhounu pneumatiky. Pneumatika s běhounem: například míra opotřebování 200 znamená přibližně dvojnásobnou životnost oproti pneumatice s třídou 100. Míra opotřebování se typicky pohybuje mezi 60 a 600 na stupnici po 20 bodech.
Rev:0
01.01.2007
33
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Kódovaná informace US DOT (G na obrázku 1) je dvoumístný písmenný kód, který podrobně identifikuje místo výroby pneumatiky. Jinými slovy, ve které továrně a, v některých případech, ve kterém městě byla vyrobena. Součástí kódu DOT (G na obrázku 1) na boku pneumatiky je datum výroby. Tří nebo čtyřmístný číselný kód udává, kdy byla pneumatika vyrobena, a empirické pravidlo říká, že byste nikdy neměli používat pneumatiky starší 6 let. Guma pneumatik v průběhu doby stárne, ať již pneumatiku používáte, či nikoliv. Třímístný číselný kód byl pro pneumatiky vyrobené před rokem 2000. Takže například 1 7 8 znamená, že byla vyrobena 17. týden 8. měsíce dekády. Po roce 2000 se kód rozšířil na čtyřmístný. Platí stejné pravidlo, takže například 3 0 0 3 znamená, že pneumatika byla vyrobena 30. týden roku 2003. Všechny pneumatiky prodávané v Evropě po červenci 1997 musí být označeny značkou E (F na obrázku). Značka je velké nebo malé písmeno "E" následované číslem v kroužku nebo čtverečku a dalším číslem. "E" (velké) indikuje, že pneumatika z hlediska rozměrů, výkonnosti a značení vyhovuje vyhlášce ECE 30. "e" (malé) indikuje, že pneumatika z hlediska rozměrů, výkonnosti a značení vyhovuje směrnici 92/33/EEC. Číslo v kroužku nebo obdélníku je kód vlády země, která vydala homologaci. 11 je UK. Poslední číslo mimo kroužek nebo obdélník je číslo homologačního certifikátu vydaného pro příslušný rozměr a typ pneumatiky.
šířka pneumatiky profilové číslo
rychlostní kategorie nosnost pneumatiky
konstrukce
průměr
Rozměry pneumatik a co znamenají, příklad 185/65HR13 185: Toto je šířka nezatížené pneumatiky v mm od jednoho boku k druhému při čelním pohledu (nebo pohledu shora dolů). 65: Toto je výškový poměr boční stěny pneumatiky (výška profilu) vyjádřený jako procento šířky. Tento údaj je známý jako poměr výška/šířka. V tomto případě 65 % ze 185 mm je 120,25 mm výška profilu. Vysoce výkonné pneumatiky mají obvykle nižší poměr výška/šířka než ostatní pneumatiky. Důvodem je to, že pneumatiky s nižším poměrem výška/šířka poskytují lepší boční stabilitu. Pneumatiky s nižším profilem mají kratší a tužší boční stěny, takže odolávají lépe silám při zatáčení. H: Toto je rychlostní kategorie pneumatiky, R: Toto znamená, že pneumatika má radiální konstrukci. 13: Toto je průměr ráfku kola v palcích, pro který byla pneumatika navržena. V poslední době došlo k posunu (zejména v Evropě) upravit označení pneumatik podle normy DIN (Deutsche Industrie Normal). To znamená mírné změny v udávání informací následovně: 18565R1391V = šířka profilu, poměr výška/šířka, radiální, průměr ráfku, nosnost pneumatiky, rychlostní kategorie.
Rev:0
01.01.2007
34
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Ráfky a jejich značení disk
ráfek
disk ocelového kola
disk z lehké slitiny
tvar okraje ráfku
šířka ráfku značení okraje ráfku poloměr v palcích počet šroubů na nasazení kola rozteč průměru šroubů na nasazení kola hloubka zálisu kola ven
Jména a značení kol
Kola během provozu odolávají různým typům zatížení. Protože jde o rotační tělesa, rozměrové odchylky musí být co nejmenší a nevyváženost minimální. Také musí udržovat pneumatiky na svém místě, přičemž musí vyhovovat nárokům na dostatečnou pevnost, nízkou hmotnost a spotřebu paliva. Společnost Hyundai používá převážně dva typy ráfků, ocelové a z lehké hliníkové slitiny. Ráfky z lehké hliníkové slitiny jsou lehčí a poskytují vyšší jízdní komfort.
Rev:0
01.01.2007
35
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Kontrola kol
informace o předepsaných hodnotách pro kontrolu tlaku vzduchu v pneumatice
kontrola házení ráfku postup utahování
záměna pneumatik na vozidle indikátor opotřebení
Podhuštění může mít za následek vyšší opotřebení pneumatik, vyšší spotřebu paliva a větší zahřívání pneumatik. Přehuštění má za následek větší opotřebení prostřední části běhounu. Tlak vzduchu v pneumatikách nesmí nikdy překročit maximální hodnotu uvedenou na boku pneumatiky. Postup utahování: Hyundai má v nabídce kola se čtyřmi nebo pěti otvory pro šrouby. Vždy dodržujte postup utahování a utahovací moment uvedený v dílenské příručce. Kontrola házení ráfku:
zvedněte vozidlo zvedákem, aby pneumatiky byly nad zemí. Pomalu
otáčejte kolem a měřte házení úchylkoměrem. Pokud je házení větší než povolená hodnota, ráfek vyměňte.
Rev:0
01.01.2007
36
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
informace o předepsaných hodnotách pro kontrolu tlaku vzduchu v pneumatice
kontrola házení ráfku postup utahování
záměna pneumatik na vozidle indikátor opotřebení
Indikátory hloubky vzorku a opotřebení: obvykle ve většině zemí silniční zákon předepisuje minimální hloubku vzorku běhounu pneumatiky. Ta se liší země od země, ale normálně je okolo 1,6 mm. Aby zjištění této hodnoty bylo snazší, většina pneumatik má v běhounu indikátory. Pokud se na běhoun podíváte lépe, v určitých bodech uvidíte proužek gumy, který přetíná drážku a není součástí normálního vzorku (příklad, viz obrázek). Toto je indikátor opotřebení. Je opravdu jednoduchý, ale naprosto průkazný. Indikátor opotřebení pneumatiky obvykle vystupuje asi 2 mm. Protože se guma pneumatik provozem opotřebovává, výška vzorku se zmenšuje. V určitém okamžiku bude stejně vysoký jako indikátor opotřebení (který je normálně ukrytý ve vzorku). V tomto okamžiku zbývají přibližně 2 mm vzorku - jinými slovy, je čas na výměnu pneumatik. Záměna pneumatik: pokud se pneumatiky používají na stejných místech dlouhou dobu, opotřebují se různě v závislosti na místě instalace. Pravidelnou záměnou pneumatik vyrovnáte toto opotřebení a prodloužíte životnost pneumatik. Pokud vozidlo táhne ke straně nebo ze strany na stranu, pneumatiky by se měly zaměnit. Podrobnější informace viz dílenská příručka.
Rev:0
01.01.2007
37
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Montáž pneumatik a vyvážení síla
pohyb nahoru a dolů vozidlo táhne tímto směrem hmotnostní značka síla statická nevyváženost vozidlo jedoucí přímým směrem
těžší část
moment
pohyb ze strany na stranu
dynamická nevyváženost
U nových pneumatik často uvidíte barevné tečky na boku pneumatiky a barevné pásy na běhounu. Tečky na boku zpravidla udávají rovnoměrnost a hmotnost. Není možné vyrobit pneumatiku, která by byla dokonale vyvážená a měla dokonale uložené vrstvy během výroby. Výsledkem toho je, že všechny pneumatiky mají bod na plášti, který je lehčí než zbytek pneumatiky. Typicky je to žlutá tečka (i když někteří výrobci používají jiné barvy) a říká se jí hmotnostní značka. Typicky by měla být žlutá tečka vedle ventilku na kole. Tím se minimalizuje množství závaží potřebných pro vyvážení kola. Stejně jako není možné vyrobit dokonale vyváženou pneumatiku, je také téměř nemožné vyrobit dokonale kulatou pneumatiku. Na každé pneumatice je nejnižší a nejvyšší bod, přičemž rozdíl se nazývá radiální házení.
Výrobci obvykle označují tento bod
červenou tečkou na boku pneumatiky, i když opět platí, že některé pneumatiky nejsou označené vůbec a jiné odlišnou barvou. Tomuto bodu se říká značka rovnoměrnosti. Stejně tak není ani většina ráfků 100% kulatých a dolní bod na ráfku je vyznačen zářezem a důlkem. Má smysl vysoký bod na pneumatice a nízký bod na ráfku dát k sobě z důvodu minimalizace radiálního házení.
Rev:0
01.01.2007
38
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 síla
pohyb nahoru a dolů vozidlo táhne tímto směrem hmotnostní značka síla statická nevyváženost vozidlo jedoucí přímým směrem
těžší část
moment
pohyb ze strany na stranu
dynamická nevyváženost
Často při montáži nových pneumatik uvidíte na vnitřní straně běhounu pneumatiky barevné pásy nebo proužky. Mohou být různě barevné a podélně umístěné kdekoliv po celém běhounu. Některé jsou běhounu, zatímco jiné na kostře pneumatiky. Stejně jako barvě, měli byste věnovat pozornost i umístění pruhů. V závislosti na uložení jednotlivých vrstev během výroby může dojít k "házení" pneumatiky - stopa není dokonale rovná, ale pneumatika táhne doleva nebo doprava. Čím blíž ke středu pneumatiky tyto čáry jsou, tím méně pneumatika hází a pojede rovně po montáži na vozidlo. Takže například pokud se podíváte na vozidlo zpředu a uvidíte barevné pruhy běžící po pravé straně na obou předních pneumatikách, vozidlo bude pravděpodobně táhnout k této straně. Nejlepší je mít barevné pruhy na protilehlých pneumatikách na opačných stranách, aby házení na každé straně působilo proti sobě a vozidlo jelo rovně. Zjevným řešením je otočení pneumatik tak, aby pruhy byly na jedné straně, ale to je možné pouze v případě, že to nejsou pneumatiky směrové. Statická nevyváženost: Těžší část pneumatiky vytváří odstředivou sílu, která vede k pohybu nahoru a dolů. Dynamická nevyváženost: Na tomto obrázku je závaží A úplně vlevo. Tato rovina se nazývá „levá rovina rotace“. Závaží B je umístěno úplně vpravo, tato rovina se nazývá „pravá rovina rotace“. Odstředivé síly generované oběma závažími působí v různých rovinách rotace. Z tohoto důvodu se každé závaží bude snažit táhnout válec ve směru své odstředivé síly. Výsledkem je pohyb pneumatiky ze strany na stranu.
Rev:0
01.01.2007
39
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1 Opotřebování pneumatik a pravděpodobné příčiny vzhled opotřebení obě strany sjeté
pravděpodobná příčina
nedostatečný tlak v pneumatikách
vzhled opotřebení vnitřní opotřebení
pravděpodobná příčina vnitřní opotřebení pohled na pneumatiku zepředu
uvnitř
opotřebení opotřebení ve středu
sklon pneumatiky dovnitř způsobuje vnitřní opotřebení pneumatiky
opotřebení
nadměrný tlak v pneumatikách
opotřebení zvnějšku
nadměrný odklon pohled na pneumatiku zepředu
opotřebení
sklon pneumatiky ven způsobuje vnější opotřebení pneumatiky
Důsledky nesprávného odklonu Nadměrný záporný odklon má za následek opotřebení vnitřní části pneumatiky a podobně jako kladný odklon může zapříčinit opotřebení a zatížení součástí zavěšení kol. Problémy vyvolané nesprávným odklonem kola Vozidlo táhne k jedné straně, běhoun pneumatiky se rychle opotřebovává na vnitřní nebo vnější straně, zvětšené opotřebení ložisek kol, vyšší opotřebení kulových čepů (nesprávný odklon vyvolává větší páčivou sílu působící na náboj a jeho držák, takže jsou více namáhány kulové čepy). Příčiny změn odklonu Nesprávná světlá výška (změny světlé výšky ovlivňují odklon), pronesení pružiny, pronesení příčné vzpěry nebo nápravnice.
Rev:0
01.01.2007
40
SSSP-1ET8H
Systém zavěšení kol 1
vzhled opotřebení opotřebení sbíhavostí
pravděpodobná příčina nadměrná sbíhavost (B-A je větší než specifická hodnota sbíhavosti)
vzhled opotřebení
zvlněné nebo vydřené plošky nevyvážené kolo
vnitřek
vnější síla na povrch při kontaktu se zemí
pravděpodobná příčina špatná geometrie volné ložisko špatné odpružení
směr vozidla
opotřebení rozbíhavostí
směr pneumatiky
vnitřek
vnější síla na povrch při kontaktu se zemí
boční smýkání pokud je směr jízdy vozidla a směr otáčení pneumatiky odlišný, pneumatika tlačí na povrch země z vnitřku nebo zvnějšku. To je důvod, proč dochází ke smýkání pneumatiky po povrchu země
Důsledky nesprávné sbíhavosti Nadměrná sbíhavost zvyšuje odírání pneumatik a výsledkem je opotřebení pneumatik a zvýšený odpor. Problémy vyvolané nesprávnou sbíhavostí Prvním příznakem opotřebení v důsledku nesprávné sbíhavosti může být roztřepený okraj nebo odření krajní části běhounu pneumatiky. Opotřebení v důsledku nesprávné sbíhavosti se může také projevit na zadních pneumatikách ve formě vytvoření žlábku, roztřepeného okraje nebo hladké krajní části běhounu pneumatiky. Příliš velká sbíhavost způsobí roztřepení okraje směrem dovnitř, zatímco rozbíhavost způsobí roztřepení okraje směrem ven. Příčiny změn sbíhavosti Odchylky od výrobních rozměrů jsou obvykle způsobeny opotřebením nebo ohnutím dílů zavěšení nebo změnami nastavení záklon a odklonu. Úhel sbíhavosti může být také ovlivněn poškozením karosérie nebo rámu.
Rev:0
01.01.2007
41
SSSP-1ET8H
