Co to jest podwozie, zasada działania i dlaczego jest potrzebna

Podwozie samochodowe

Nowość została zbudowana na podwoziu poprzedniego modelu i otrzymała wiele zmian technicznych i wizualnych. Tak zaczynają się przeglądy wielu samochodów nowej generacji. Na jakim podwoziu produkowane są kolejne modele? Zajmiemy się tym problemem bardziej szczegółowo.

Co to jest podwozie?

Wszystkie pojazdy silnikowe składają się z trzech głównych elementów:

• elektrownia;
• ciało;
• podwozie.

Podwozie nie jest konkretną częścią pojazdu. Czasami termin ten nazywa się konstrukcją nośną maszyny.

W rzeczywistości podwozie to zestaw mechanizmów, które współdziałają z kołami i podporami samochodu. Jest to jednostka, która łączy układ kierowniczy samochodu, jego skrzynię biegów, system amortyzacji i podwozie. Wszystkie te systemy są połączone na wspólnej podstawie, a ich praca jest zsynchronizowana, dzięki czemu cały samochód może wykonywać ruch. Podwozie obejmuje również ramę oraz układy napędowe - silnik, skrzynię biegów i zawieszenie. Na nim znajduje się nadwozie, które nadaje samochodowi wykończony wygląd. 

Podwozie samochodu oznacza również zestaw części i zespołów, od których zależy ruch i manewry pojazdu. W dokumentacji technicznej samochodu ma oznaczenie, które w tym przypadku odpowiada numerowi nadwozia (czyli numer podwozia).

Głównymi elementami podwozia samochodu są dwa zawieszenia - przednie i tylne oraz koła. Zawieszenia potrzebne są do złagodzenia lub wyeliminowania drgań podczas jazdy, dzięki czemu samochód płynnie pokonuje wszelkie nierówności na drodze.

Zasada działania i dlaczego jest potrzebna

Wszystkie jednostki niezbędne do ruchu są zamontowane na podstawie samochodu, aby energia obrotowa była przenoszona z silnika na koła napędowe. Oto jak synchronizowane jest działanie wszystkich węzłów:

• Zainstalowany w ramce pomocniczej motor. Z niego moment obrotowy przenoszony jest na przednią lub tylną oś (w przypadku napędu na wszystkie koła lub na tylne koła). Dzięki temu koła zaczynają się obracać, a samochód porusza się do przodu lub do tyłu.

• Aby samochód mógł zmienić kierunek, kierownica jest z nim połączona. Koła napędowe wprawiają samochód w ruch, a kierownice nadają mu kierunek. Ta jednostka ma wiele szczegółów, które zapewniają płynne manewry podczas jazdy.

• Aby zmienić prędkość samochodu, między jednostką napędową a kołami napędowymi zainstalowana jest skrzynia biegów. Ona może być mechaniczne lub automatyczny. W tym urządzeniu, przy użyciu zestawu biegów, moment obrotowy wzrasta, co pozwala usunąć nadmierne obciążenie z silnika.

• Podczas jazdy po drogach o różnej jakości występują fluktuacje. Z powodu wstrząsów i wibracji elementy przekładni i układu kierowniczego szybko ulegną awarii. Aby zrekompensować to obciążenie, dźwignie i amortyzatory są przymocowane do ramy pomocniczej.

Jak widać podwozie samochodu pozwala wprawić w ruch całą konstrukcję, zmienić jej kierunek i zrekompensować obciążenia wibracyjne występujące podczas jazdy. Dzięki temu rozwojowi energia wytwarzana przez silnik spalinowy może być wykorzystywana do wygodnego i bezpiecznego transportu osób i dużych ładunków.

Urządzenie

Tak więc pod podwoziem rozumie się połączenie części nośnej i niektórych kluczowych elementów, które pozwalają pojazdowi poruszać się niezależnie. Wszystkie typy konstrukcji dzielą się na dwie kategorie.

Pierwsza kategoria obejmuje wszystkie pojazdy o konstrukcji ramowej. W tym przypadku wózek samochodowy składa się z ramy, do której przymocowane są wszystkie jednostki, mechanizmy i konstrukcje. Pojazdy te są ciężkie i niezwykle wytrzymałe. Zasadniczo taki projekt można znaleźć w ciężarówkach i pełnoprawnych SUV-ach.

Druga kategoria obejmuje rodzaj podwozia, który jest bezpośrednio częścią karoserii. Nadwozie nośne nie jest tak mocne jak w przypadku pełnej ramy, ale jest bardzo lekkie, co ma ogromne znaczenie w przypadku samochodów osobowych. Tylko w takiej modyfikacji podwozia możliwe jest stworzenie najlżejszych supersamochodów.

Inżynierowie różnych producentów samochodów opracowują własne konstrukcje nadwozi nośnych, które różnią się nie tylko cechami konstrukcyjnymi, ale są również wykonane z różnych materiałów.

Oto krótki film pokazujący, jak ważne jest stosowanie lekkich materiałów podwozia w nowoczesnym samochodzie na przykładzie modeli Mazdy:

Mazda Nadwozie i podwozie.

Elementy konstrukcyjne

Ponieważ wszystko spoczywa na podwoziu samochodu, ta część pojazdu musi być zawsze jak najmocniejsza, a jej elementy muszą wytrzymać różne obciążenia, niezależnie od warunków eksploatacji.

Nowoczesne podwozie samochodu składa się z następujących części i konstrukcji:

• Koła z oponami;
• Transmisje;
• Wisiorki;
• Układ kierowniczy i hamulcowy.

Wszystkie te elementy są mocno zamocowane zarówno na ramie, jak i na części nośnej korpusu.

funkcjonalność

W przypadku samochodu osobowego podwozie tego pojazdu spełnia następujące funkcje:

• Pozwala wykorzystać siłę uciągu do niezależnego ruchu konstrukcji. W tym celu samochód ma podwozie;
• Zapewnia możliwie płynny ruch. Za płynność ruchu odpowiada zawieszenie i częściowo opony. Komfort kierowcy i pasażerów zależy od rodzaju zawieszenia i jakości elementów amortyzatora;
• Pozwala kontrolować kierunek ruchu konstrukcji. Ta funkcja jest przypisana do sterowania.

Każde podwozie jest zaprojektowane do różnych warunków drogowych, aby wytrzymać siły skręcające nadwozia podczas pokonywania przeszkód. Jeśli to obciążenie jest krytyczne, część nośna samochodu odkształci się, co wpłynie na różne mechanizmy i elementy nadwozia (na przykład drzwi przestaną się zamykać).

zawieszenie

To jeden z głównych elementów podwozia. Stabilność samochodu podczas pokonywania zakrętów zależy od jakości i cech konstrukcyjnych tej części. Również zawieszenie zostało opracowane z uwzględnieniem wymagań bezpieczeństwa zgodnie z potrzebami współczesnego kierowcy w zakresie komfortu.

Od momentu powstania pierwszego samochodu, aż do dnia dzisiejszego, konstrukcja zawieszenia jest stale ulepszana, dzięki czemu w świecie samochodów istnieje ogromna różnorodność wszelkiego rodzaju konstrukcji zawieszenia. Główne różnice pomiędzy wszystkimi tymi konstrukcjami dotyczą sposobu montażu podpory maszyny (kół) na jednej osi.

Zawieszenie zależne

To pierwszy rodzaj zawieszenia samochodu. W tym przypadku koła jednej osi są ze sobą sztywno połączone. Zaletami takiego zawieszenia jest maksymalna przyczepność kół do nawierzchni drogi. Jest to szczególnie ważne, gdy samochód wjeżdża w zakręt na gładkiej nawierzchni. Dzięki sztywnemu mocowaniu każde koło pozostaje w pozycji pionowej.

Jeśli mówimy o wadach tego typu zawieszenia, to podczas jazdy po wybojach koła sztywno połączone nie zapewniają płynnej jazdy auta (jedno koło przejeżdża po wyboju i zmienia nachylenie całej osi). W nowoczesnych samochodach zrezygnowano już z całkowicie zależnego przedniego zawieszenia. Zamiast tego instalowane jest zawieszenie typu MacPherson.

Zależna konstrukcja jest montowana wyłącznie na tylnej osi, niezależnie od tego, czy jest to oś napędowa, czy napędzana. Jeśli jest to oś napędowa, to jest reprezentowana przez oś tylną, która zapewnia sztywne połączenie między obydwoma kołami. Oś napędzana wykorzystuje belkę poprzeczną lub drążek skrętny.

Niezależne zawieszenie

W tym przypadku koła zamontowane na osiach nie są ze sobą sztywno połączone, dlatego ich położenie względem poziomu nie ma na siebie wpływu. Aby zapewnić maksymalną przyczepność do drogi, na tym zawieszeniu zainstalowano stabilizator poprzeczny.

Ten rodzaj zawieszenia, pomimo swojej bardziej złożonej konstrukcji, zapewnia większy komfort i jest lżejszy w porównaniu z zawieszeniem zależnym. Dzięki temu nowoczesne samochody stają się bardziej dynamiczne i tak wygodne, jak to tylko możliwe. Wady to konieczność ciągłej regulacji geometrii kół.

Klasyfikacja

Jak już wspomnieliśmy, podwozie w pojeździe jest niezbędne do następujących celów:

1. Zapewnij ruch pojazdu, przenosząc moment obrotowy z jednostki napędowej na przekładnię, a następnie na koła;
2. Zminimalizuj obciążenia, które pojawiają się podczas przesuwania maszyny po wybojach. Dzięki temu ani silnik, ani inne ważne elementy transportu nie cierpią na ciągłe drgania;
3. Zapewnij ruch w linii prostej, manewrowanie, przyspieszanie lub zwalnianie, a także pełne zatrzymanie z późniejszym parkowaniem całej konstrukcji pojazdu.

W zależności od typu pojazdu eksploatowanego na ziemi rozróżnia się następujące typy podwozi:

• Motoryzacja - opiera się na samochodach osobowych, ciężarowych, przyczepach i naczepach;
• Traktor - jak sama nazwa wskazuje, to podwozie jest używane w ciągnikach. Może być gąsienicowy lub kołowy;
• Motocykl – służy do montażu motocykli, skuterów, trójkołowców, quadów;
• Do specjalistycznego sprzętu. Konstrukcja może być zarówno samobieżna, jak i niesamobieżna. Wersje samobieżne mogą używać gąsienic lub kół;
• Kolej - na bazie takiego podwozia powstaje transport przeznaczony do poruszania się po kolei. Obejmuje to pociągi, pociągi elektryczne, wagony, tramwaje i tak dalej;
• Pojazd terenowy – choć takie podwozie służy do montażu samochodów, jego konstrukcja uosabia cechy transportu lądowego i wodnego, dzięki czemu „płaz” może poruszać się z równą sprawnością zarówno po lądzie, jak i po wodzie. Ta kategoria nie obejmuje poduszkowców. To już jest rodzaj transportu wodnego.

Wszystkie te typy podwozi są również podzielone na następujące kategorie:

• Konstrukcja ramy. Wygląda jak spawane metalowe kanały, na których zamocowane są wszystkie mechanizmy i zespoły pojazdu. Z tym typem podwozia powstaje wiele samochodów ciężarowych i wiele pełnoprawnych SUV-ów. Wcześniej na takim wózku opierały się również samochody osobowe, ale ze względu na dużą masę konstrukcja wymagała zainstalowania potężnego zespołu napędowego.
• Korpus nośny. Zasadniczo tego typu podwozia stosuje się w lekkich pojazdach. W takim wózku można zastosować ramę pomocniczą, ale są też auta bez tego elementu.
• Konstrukcja z własnym napędem. Ta modyfikacja obejmuje tylko specjalny sprzęt. Wózek składa się z podstawowych jednostek, które umożliwiają mu samodzielne poruszanie się. To koniecznie zapewnia siedzenie operatora. Ta kategoria podwozi jest często wykorzystywana przez struktury wojskowe do przemieszczania sprzętu wojskowego, a także duże firmy budowlane.
• Konstrukcja motocykla ramowego. Tego typu podwozia wykorzystywane są do budowy pojazdów motocyklowych. Istnieje również rodzaj samochodu sportowego „Buggy”, który również oparty jest na ramie wykonanej ze spawanych rur (dla ułatwienia budowy).

Podwozie ciężarówki

Dla ciężarówek opracowano kilka opcji podwozia. Taki wózek zawsze opiera się na ramie. W zależności od modelu podwozie samochodu może być reprezentowane przez gąsienice lub koła. Połączone opcje są znacznie mniej powszechne: część sterująca to koła, a wiodąca część to gąsienice.

W zależności od przeznaczenia pojazdu na jego podwoziu można zamontować nadwozie, kabinę, zbiornik, manipulator, betoniarka, kołyska itp. Podwozia samochodów ciężarowych są klasyfikowane według:

• Liczba osi wynosi co najmniej dwie, a najwyżej cztery;
• Nośności - mały, średni lub ciężki tonaż;
• Formuła koła - liczba kół, które są zainstalowane na wózku. Mogą być pojedyncze lub podwójne.

Pomimo tego, że większość ciężarówek bazuje na klasycznej ramie, istnieją również modele z nadwoziem skorupowym. Ale ten typ samochodu jest mniej praktyczny do przewożenia przyzwoitych ładunków.

Na przykład, oto przegląd czteroosiowej ciężarówki Kenworth W900, która jest oparta na podwoziu typu ramowego:

Przystojny Kenworth W900 za 230 tys. $

Czynniki wpływające na zmiany w konstrukcji podwozia pojazdu

Od czasu wprowadzenia pierwszych pojazdów na podwoziu wózek przechodził ciągłą modernizację. W pierwszych samochodach priorytetem było odciążenie konstrukcji, aby można było zastosować słabszą jednostkę napędową, ale jednocześnie nie stracono dynamiki transportu.

Pierwsze koła wykonano z drewna. Aby były lżejsze, zrobiono w nich otwory. Od czasu wynalezienia metalowego analogu szprych został on natychmiast wprowadzony do pojazdów. W miarę wzrostu prędkości, jakie samochody mogły osiągać, potrzebowali wydajniejszego zawieszenia. Z tego powodu inżynierowie zaczęli opracowywać bardziej stabilne i wydajne systemy przepustnic. A sądząc po tym, że pojawiają się nowe technologie (na przykład amortyzatory magnetyczne, które są opisane tutaj), prace nad poprawą podwozia nie ustają.

W zależności od typu wózka może on wykorzystywać lekki materiał, na przykład kompozytową nadwozie skorupowe, jednak ze względów bezpieczeństwa wszystkim producentom samochodów nadal nie spieszy się rezygnacja ze stalowych elementów konstrukcyjnych. Gdy użycie alternatywnych materiałów, takich jak kompozyty czy nanomateriały, stanie się ekonomicznie uzasadnione (dziś takie pojazdy są nieprzyzwoicie drogie dla przeciętnego nabywcy), najprawdopodobniej producenci samochodów będą stopniowo dostosowywać linie produkcyjne do produkcji tego typu podwozi.

Awarie podwozia

Jeśli podczas zmiany biegów na inny zostaną wykryte nietypowe odgłosy, jest to sygnał nieprawidłowego działania podwozia. Jednym z najczęstszych problemów jest to, kiedy samochód prowadzi na bok, w prawo lub w lewo.

Dzieje się tak z kilku powodów:

• geometria przednich kół jest zepsuta,
• podwyższone ciśnienie w oponach,
• zdeformowane dźwignie,
• duże różnice w ilości opon,
• naruszenie równoległości między osiami tylnej i przedniej osi.

Problemy te mogą prowadzić do uszkodzenia amortyzatorów, w wyniku czego pękają sprężyny lub inne uszkodzenia zawieszenia. W przypadku podejrzenia uszkodzenia podwozia kierowca powinien również zwrócić uwagę na to, czy nie ma wycieków z podwozia. Możliwe, że amortyzatory są poluzowane, co często prowadzi do uszkodzenia tarcz i niewyważenia przednich kół. Skrzypienie podczas hamowania jest sygnałem nieprawidłowego działania amortyzatora, stabilizatora lub części elementów nośnych. Jeśli pojawi się co najmniej jeden z powyższych objawów, należy natychmiast podjąć działania i skontaktować się z serwisem samochodowym.

Możesz także dowiedzieć się, co to jest NUMER PODWOZIA: GDZIE ZNAJDUJE SIĘ I CO SŁUŻY?

Zalety i wady podwozia pojazdów naziemnych

Biorąc pod uwagę, że inżynierowie na całym świecie od ponad wieku pracują nad ulepszaniem podwozi pojazdów, nowoczesny transport charakteryzuje się wysoką stabilnością, niezawodnością, bezpieczeństwem i komfortem. Dzięki temu wszystkie jednostki i mechanizmy montowane w samochodzie czy motocyklu nie ulegają drganiom ani naturalnym wibracjom. Wydłuża się żywotność tych jednostek, co ma pozytywny wpływ na ogólne oceny nowoczesnych produktów producentów samochodów.

Ponadto podwozie, które wykorzystuje ziemię jako punkt podparcia, a nie powietrze lub wodę, umożliwia transport dużych ładunków na przyzwoite odległości przy minimalnym zużyciu paliwa (w porównaniu z transportem powietrznym lub wodnym, który może przewozić te same ładunki).

Pomimo tego, że nowoczesne pojazdy bazują na takich wózkach, które spełniają normy bezpieczeństwa, podwozie pojazdów naziemnych ma swoje wady. Oczywiście większości niedociągnięć starych wózków zaradza się instalując nowe, bardziej stabilne podzespoły. Jednak kluczową wadą wszystkich naziemnych modyfikacji podwozi jest to, że takie pojazdy mogą poruszać się tylko po lądzie.

Wyjątkiem są pojazdy amfibie, ale ta technologia jest stosowana głównie w sprzęcie specjalnym, a następnie tylko w wąskich warunkach pracy (na przykład pojazd terenowy nie jest praktyczny w użyciu w środowisku miejskim). Transport cywilny nie może się jeszcze pochwalić wszechstronnością, komfortem i taką samą wydajnością, zarówno na lądzie, jak i na wodzie, nie mówiąc już o maszynach latających. Chociaż według branży filmowej ludzkość wkrótce rozwiąże ten problem (okręt podwodny był kiedyś również uważany za owoc dzikiej fantazji pisarzy science fiction).

Wideo na ten temat

Na zakończenie proponujemy krótki wykład wideo na temat ogólnej budowy podwozia samochodu:

Ogólna struktura podwozia

Pytania i odpowiedzi:

Co to jest podwozie w samochodzie. Pod podwoziem pojazdu rozumie się konstrukcję, która zawiera ramę (zamiast niej wiele samochodów osobowych wykorzystuje część nośną nadwozia), jednostki napędowe, elementy podwozia, zawieszenia, a także mechanizmy sterujące (kierowanie). Podwozie ramowe można uznać za kompletną konstrukcję, ponieważ może się swobodnie poruszać po gąsienicach lub kołach.

Co wchodzi w skład podwozia samochodu. Konstrukcja podwozia obejmuje ramę lub nośną część nadwozia, układ kierowniczy (pręty, zębatkę), osie kół, belki z dźwigniami, same koła, półosie, kardan, skrzynię biegów, elementy zawieszenia.