Erősített vagy normál futómű rugó – Miben különböznek?
A futómű alkatrészek, mint a kerékcsapágy, lengőkar, lengéscsillapítók és az ezekhez tartozó egységek (lengőkar szilentek, gömbfejek, összekötők, stabilizátorok), valamint a féltengelyek, féltengely csuklók, komplett bölcsők, segédalváz keretek és hátsó hidak mind az autó biztonságos irányíthatóságát és stabilitását szolgálják. A futómű alkatrész vásárlás egyszerű: keresd ki az autód gyártóját, típusát és évjáratát.
A futómű alkatrészek olcsó árai a gyártókkal és importőrökkel való szoros kapcsolatnak köszönhetőek. A webáruházban látható alkatrészek 90%-át raktáron tartják a legnépszerűbb autókhoz, így a vásárlás után akár másnapi házhoz szállítás is lehetséges.
A lengéscsillapítók folyamatosan dolgoznak, észrevétlenül biztosítják a kényelmes utazást, stabil kormányzást és rövid fékutat. A lengéscsillapító feladata, hogy csökkentse az autó karosszériájának hintázását, amikor az úthibák vagy a fékezés miatt a futómű mozgásba jön. A lengéscsillapító hangolása és felépítése meghatározza, hogy milyen az autó úttartása, fékútja, vezetési kényelme.
A lengéscsillapító nem önálló alkatrész, hanem a futómű része, amelyet több más elem (pl. porvédő, ütköző, rugó) egészít ki.
- Porvédő (porszűrő): megakadályozza, hogy por, víz vagy sár bejusson a lengéscsillapító belső részébe.
- Ütköző (ütközőgumi): védi a teleszkópot a végállásban történő túlütéstől.
Érdemes 20 000 km-enként átvizsgáltatni a futóművet.
A lengéscsillapító kopásának jelei
Mik a lengéscsillapító kopásának leggyakoribb jelei?
A jármű billeg, fékezéskor előrebólint, kanyarban instabil, vagy az egyik oldal alacsonyabb.
A lengéscsillapító hiba nemcsak kényelmetlenség, hanem komoly biztonsági kockázat is lehet.
Top 5 ok, hogy miért kopog a futómű | AUTODOC tippek
Fontos megjegyezni, hogy a lengéscsillapító hibájához hasonló zajokat más futómű alkatrészek is okozhatnak.
A futómű működése és a rugók szerepe
A gépkocsi kerekei és a kocsiszekrény közé a minél komfortosabb utazás érdekében rugókat szerelnek. A fúvott gumiabroncsok rugalmassága is ezt a célt szolgálja, de önmagában nem tudják a komfort igényeket kielégíteni. Az utasok kényelmét az ülések rugózása tovább fokozza. A rugózás révén a gépkocsi több tömegű lengő rendszerré válik.
Menet közben, amikor a gépkocsi kereke az útfelület mélyedésein, vagy kiemelkedésein gördül át, a kerekek és a karosszéria is lengéseket végeznek. Ha a kerék felfelé mozdul, összenyomja a rugót, ezért a rugóerő felfelé gyorsítja a kocsiszekrényt. A kirugózáskor során csökken a rugóerő és lassul a karosszéria, majd eléri a felső holtpontot. A rugóerő csökkenésekor a nehézségi erő a karosszériát függőlegesen felfelé gyorsítja, és áthalad a nyugalmi helyzeten. Ennek során a rugó összenyomódik, a létrejövő rugóerő a karosszéria mozgását az alsó holtpontig lefékezi. A felsőtől az alsó holtpontig tartó utat a lengés amplitúdójának nevezik. Ez a mozgásfolyamat addig ismétlődik, ameddig a rugó és a kerékfelfüggesztés elemeinek belső súrlódása és a beépített lengéscsillapító a mozgási energiát hővé alakítja.
A gépjármű rugózott tömege a kocsiszekrény, az utasok és szállítmány együttes tömege. Ennek a résznek az önfrekvenciája személygépkocsiknál 10 - 16 Hz közötti tartományban van. A rugózatlan tömeg a kerék, a kerékagy, a fékszerkezet és a kerékfelfüggesztés elemeinek egyes részéből adódik össze. Ennek a résznek az önfrekvenciája 1 - 1,5 Hz közötti tartományban van. Ezeket a frekvenciákat elsődlegesen a tömegek és a rugóállandók határozzák meg. A nagyobb tömeg és a lágyabb rugó kisebb frekvenciát eredményez.
Fontos, hogy a rugózatlan tömeg minél kisebb legyen, mivel így csökken a tehetetlenségi erő és a periodikusan ható erők miatt a kerék nem fog elválni az útfelületről.
A kényelem szempontjából a lágy rugózás kedvező, de ennél a kocsiszekrény terhelésének kis változása (pl. csomagok elhelyezése) nagy rugóelmozdulást okoz. Lineáris karakterisztikájú rugónál a deformáció egyenesen arányos a terhelés tömegével. Progresszív rugót alkalmazva lassabban nő az alakváltozás a terheléstől függően. Állandó felépítmény magasságot (pl. rakodásnál) csak szintszabályozással lehet megvalósítani.
A rugózás miatt kialakuló kellemetlen hatások közé sorolandó, hogy vízszintes irányú erő következtében a jármű megbillen, megdől. Ez történik kanyarodáskor, amikor a centrifugális erő hatására a karosszéria kifelé billen, valamint amikor a jármű gyorsításkor hátul, illetve fékezéskor elől lesüllyed (bólintó mozgás).
A karosszéria önlengésszáma a kerekeket megtámasztó rugók jellemzőiről tájékoztat. A lengésszám tengelyenként határozható meg, a kocsi első és hátsó részének lenyomásával és elengedésével, tehát lengetésével. Egy teljes lengés be- és kirugózásból áll, a percenkénti lengések száma adja meg a karosszéria lengésszámát. A lengéscsillapítók a lengésszámot nem befolyásolják, csak be- és kirugózás számára jelentenek ellenállást, aminek következtében az amplitúdó csökken. Nagy szerepe van viszont a tömegnek.
A percenként hatvannál kisebb lengésszám a nagyon lágy rugózás jellemzője, egyes embereknél rosszullétet okoz. Az erős csillapítás megakadályozza, hogy a rugó több teljes lengést végezhessen, és így a rosszullét oka megszűnik. Kemény, percenként 90 körüli lengésszámú rugózás rázza a gerincet, a hátsó futómű nagy terhelhetősége miatt mégis gyakran szükséges. Harmonikusan hangolt csillapítással azonban még ebben az esetben is megvalósítható a kényelmes rugózás. A saját tömeg és a maximális terhelés kedvezőtlen aránya miatt kisebb kocsikban keményebb rugózást kell alkalmazni, aminek mérsékelt utazási komfort a következménye (percenként száznál nagyobb lengésszám).
A légrugó alkalmas a leginkább a karakterisztika menet közbeni egyszerű megváltoztatására például segédkamra hozzá és lekapcsolásával. A légrugózás másik előnye, hogy viszonylag egyszerűen megvalósítható a szintszabályozás a nyomás változtatásával.
A tekercsrugók és a légrugók csupán a szimmetriatengelyükkel megegyező irányú erők átvitelére alkalmasak ezért az ettől eltérő irányú erők és az általuk keltett nyomatékok miatt lengőkarok beépítése válik szükségessé.
Stabilizátorok
Kanyarodáskor a gépkocsi tömegközéppontjában ható centrifugális erő nyomatéka megbillenti a kocsiszekrényt. A kanyarbelső kerekek ilyenkor kirugóznak, a kanyarkülsők pedig berugóznak. Az oldal irányú dőlés csökkentésére építik be a stabilizátort. Ezt a feladatot többnyire torziósrugó látja el, mely a karosszéria dőlési szög merevséget növeli. A stabilizátor a kerékterhelések változtatása révén befolyásolja a gépkocsi önkormányzási tulajdonságát.
Ha például elöl merevebb a stabilizátor az a gépkocsi alulkormányzási hajlamát növelni fogja. Ha pedig hátulra kerül merevebb a stabilizátor, inkább túlkormányzottá fog válni a gépkocsi. Ha kanyarodáskor a belső kerekek terhelése csökken, ezzel az oldalvezető erő is csökken, ezért kis tapadási tényező esetén a gépkocsi kisodródhat.
A stabilizátor beépítésének másik fontos szempontja, a menetkomfort növelése. Ezzel ugyanis csökkenthető a kocsiszekrény oldal irányú billenése. Nem csak a független kerék felfüggesztésű, hanem a merevhidas futóműveknél is alkalmaznak stabilizátorokat.
Általában négy helyen rugalmas gumielemekkel rögzítik a torziós rugót az alsó lengőkarhoz. Lehet azonban két helyen a futómű testhez, két helyen pedig a lengőkarhoz rögzíteni. Alkalmaznak olyan beépítési módot is, ahol kiegészítő rudazattal a lengéscsillapítóhoz csatlakoztatják a stabilizátort. Ilyen esetben a lengőkarok karcsúbbak és könnyebbek lehetnek, mert kisebb lesz a terhelésük.
A személygépkocsiknál eddig alkalmazott legtöbb aktív stabilizátor hidraulikával működik.
Az utóbbi évtizedekben a SUV (Sport Utillity Vehicle) (sport célú gépkocsik) és a terepjárók egyre kedveltebbé váltak és egyre többet adnak el belőlük. Ugyanolyan jól kell teljesítsenek a terepen, is legalább úgy, mint közúton. A terepjáró képesség fokozása érdekében a nagyobb has-magasság miatt feljebb került az autó tömegközéppontja és az ülések is. Terepjáró képességük jó, az összkerékhajtás és a szokásosnál nagyobb első és hátsó terepszögek miatt. Nem engedhető meg azonban, hogy menet közben billegjenek, imbolyogjanak. Ezért ez a járműkategória nagy figyelmet igényel a futómű fejlesztőktől.
A szilárd burkolatú úton „feszes rugózás” szükséges egy megfelelően erős csillapítással együtt. A Tyssenkrupp Automotive Mechatronics új fejlesztése hatékonyan köti össze a terepen és közúton történő autózást. Az új stabilizátort a VW és a Porsche együttműködésében létrehozott luxusterepjáróba építették be először. A fejlesztés abból a szempontból is sikeres, hogy lehetővé teszi a nagy sebességű autózást (Porsche Cayenne Turbo 266 km/h) úgy, hogy megfelelő marad az oldalstabilitás. Ez főleg kanyarmenetben lényeges, mert a centrifugális erő jelentős oldal irányú dőlést okozhat. Ekkor a stabilizátor két felét a beavatkozó egység segítségével összekapcsolja az elektronika.
A személygépkocsik futóműveire elsősorban az acélrugók beépítése jellemző, de ennek ellenére a légrugózás kínálta kedvező lehetőségeket a személygépkocsi gyártók is évtizedek óta igyekeznek kihasználni. Az első légrugó alkalmazások a személygépkocsiknál a 60-as évek elején a Mercedesnél kezdődtek. Leggyakrabban az acél és a légrugók kombinációival találkozunk. Az alkalmazott légrugók általában gördülőmembránosak és a helytakarékosság miatt a lengéscsillapítóval koncentrikusan helyezik el.
A személygépkocsiknál a sűrített levegő ellátáshoz gondoskodni kell a légszárításról és a nyomásszabályozással és légtartállyal ellátott villanymotorral hajtott kompresszorról. Az egyes feladatok ellátása mechatronikai egységekkel valósul meg legyen az akár az energia ellátás, vagy a működési paraméterek beállítása, illetve a szintszabályozás.
A VW Passat -ot már 1989 után elektronikus szintszabályzással ellátott légrugós futóművel is lehetett rendelni. Ez még akkor nem volt széria kialakítás. A terhelésétől függetlenül a felépítmény magasságát ez a rendszer automatikusan előre meghatározott helyzetben tartja.
A gáztöltésű lengéscsillapítóra szerelik fel a segédtérrel is ellátott, gördülőmembrános légrugót.
A légrugókat egy kis méretű, a csomagtérben elhelyezett, villanymotorral hajtott kompresszor látja el sűrített levegővel. A levegő szállítása 30 l/perc, 15 bar nyomás esetén. A rendszer üzemi nyomását a szabályozó egység 13 bar-ra állítja be. Egy biztonsági szeleppel is ellátják az egységet. A villanymotor áramkörét a túlterheléstől egy áramkör védi, mely 120C hőmérséklet felett kikapcsol, és csak a kompresszor lehűlése után kapcsol vissza. A szabályzó elektronika és a kapcsoló, mellyel a különböző üzemállapotokat lehet kiválasztani a kompresszorral egy kompakt egységet alkot.
Az mechanikus kapcsolatot nélkülöző, induktív érzékelő vasmagja maga a futóműre szerelt lengéscsillapító, melyet egy tekercs vesz körül. Csak a baloldali lengéscsillapítót látják el ezzel a szintérzékelővel. Az elektronika folyamatosan figyeli az érzékelő induktivitását. A terhelés növekedésével a lengéscsillapító beljebb kerül a tekercs belsejébe és nő az induktivitása. Ezért az elektronika növeli a nyomást, ha kell, bekapcsolja a kompresszort.
A kompresszor meghibásodása esetén egy erre a célra beépített abroncstöltő szelepen keresztül kívülről feltölthető a rendszer. Terheletlen gépkocsinál 5 bar, terhelve 10 bar nyomás szükséges. Így feltöltve a rendszert a legközelebbi műhelyt fel lehet keresni a javítás céljából.
A nagy tengelyterhelés változások miatt, volt szükséges a fékerő módosító ennél a régi változatnál, hiszen a futómű és a kocsiszekrény között nincs távolság változás a szintszabályozás miatt.
A "keleti blokk" piacra gyártott autók futóművei emelt magasságúak, tehát magasabban állnak, mint a normál futóművel szerelt autók. Ehhez nagyobb rugóúthoz való és puhább lengéscsillapító tartozik.