A hátsó gáztartályos lengéscsillapító: Működés, Előnyök és Fejlett Technológiák

A járművek futóművének egyik legfontosabb alkotóeleme a lengéscsillapító, amely alapvető szerepet játszik a menetstabilitásban és a vezetési komfortban. A motorkerékpár hátsó lengéscsillapítója a felfüggesztési rendszer kulcsfontosságú eleme, amely a rezgések csillapításáért és a kerék útfelülettel való állandó érintkezésének fenntartásáért felel. A lengéscsillapító az autó olyan alkatrésze, amely szinte az összes többi futómű alkatrésszel együtt dolgozik! Feladata a futómű függőleges mozgásainak csillapítása, az autó kerekei és az úttest közötti kapcsolat biztosítása, melynek köszönhetően a kocsi rövid féktávját és stabilitását is garantálja.

A lengéscsillapító mint a futómű egyik legfőbb társa, a rugóval együttműködve látja el feladatát. Míg a rugó egyenetlenségre való ráhajtás után keletkező energiát tárolja és adja le, addig a lengéscsillapító ezt az energiát eloszlatja, megakadályozva a kerék ellenőrizhetetlen és többszöri visszapattanását az útról. A lengéscsillapító fő feladata a csillapítás, azaz a felfüggesztés mozgásának szabályozott lassítása mindkét irányban - az összenyomás (berugózás) és a visszanyomás (kirugózás) során. Az emberek általában annyit tudnak, hogy gázos lengéscsillapító vagy olajos lengéscsillapító létezik, és bár valamilyen szinten igazuk is van, a kép ennél jóval összetettebb.

Mi az a lengéscsillapító és hogyan működik?

A lengéscsillapító hidraulikus elven működik: belsejében egy dugattyú található szeleprendszerrel, amely egy olajjal töltött hengerben mozog. Az olajnak a dugattyú apró nyílásain való áramlása ellenállást fejt ki, ami a mozgási energiát (felfüggesztés mozgása) hőenergiává alakítja. A lengéscsillapító három fő alkatrészből áll: egy hengerből, melyben van egy dugattyú és az azt vezérlő szelepekből. Természetesen egy töltet is kell, ami lehet gáz vagy olaj, vagy mindkettő.

A lengéscsillapító csőben a dugattyú alatti és feletti folyadék mennyisége a dugattyúrúd térfogatával eltér egymástól. Ennek kiegyenlítését egy rugalmas gázpárna biztosítja, melyet a lengéscsillapító belsejében alakítanak ki. Ezt a kerék és a felépítmény közé szerelik be, rugalmas rezgés- és zajcsillapító elemmel (gumi betétekkel) kiegészítve. Fontos megjegyezni, hogy a kocsi kereke nem csak a rossz minőségű utakon pattoghat el, számos más olyan szituáció adódik ahol a lengéscsillapítót dolgoztatjuk, például fékezés, kanyarodás és minden olyan helyzet, amikor a kocsi karosszériája megbillen.

Az olajostól a gázos lengéscsillapítókig: a fejlődés története

Régebben a lengéscsillapítók csak és kizárólag olaj töltettel rendelkeztek, ám ez mára elavult és környezetszennyező is, ha tönkremegy, ezért áttértek a sokkal korszerűbb gázos lengéscsillapítókra. Az olajos lengéscsillapítók működési elve az volt, hogy a henger alsó felében lévő olajat felülről lefelé egy dugattyú nyomta össze, és eközben kis furatokon átnyomva a dugattyú másik oldalára került a folyadék. Amikor a dugattyú elindult felfelé, ugyan ez a folyamat játszódott le visszafelé. Működése elve roppant egyszerű volt, ez volt a nagy előnye is. Hátránya viszont az, hogy nem volt tökéletes a működése; hiába variálták a szelepeket, a hatásfok sosem volt 50%nál több!

Symbioz: Captur és Arkana között

Miután a kor előrehaladtával hatalmas mértékben fejlődött a járműipar, a lengéscsillapítóknak egyre szélesebb körben kellett megfelelni. Egyszerre kellet komfortosnak, stabilnak, biztonságosnak és strapabírónak lenni. Így a gyártók elkezdték fejleszteni és végül is így született meg a gázos lengéscsillapító. Fontos tudni, hogy a gázos lengéscsillapító is tartalmaz némi olajat, de a gáz szerepe kulcsfontosságú. A lengéscsillapító működés közben felmelegedhet, a meleg olaj hajlamos megritkulni, felhígulni, amitől a lengéscsillapító felpuhul és nem csillapít elég hatásosan. A gáz folyamatos nyomást gyakorol az olajra, és az nem képes ezáltal felritkulni. Tehát a "gázos" lengéscsillapító nagyobb biztonsági tartalékkal rendelkezik, mint az olajos. A gáz sokkal könnyebben kezelhető, vezérelhető, nincs habosodási szándék, a szelepek módosításával könnyebben változtatható a teleszkópok karakterisztikája, hatásfokuk pedig 80% feletti.

A gázos lengéscsillapítók típusai

Kétcsöves gázos lengéscsillapító

Az autók 90-95 százalékát olajos, vagy kétcsöves gázos lengéscsillapítóval szerelik. A kétcsöves kialakításban a lengéscsillapítás a gumiabroncs és az alváz között fellépő kilengés kontrollálásával érhető el, így ezt a két külön mozgó egységet kell áthidalni egy olyan alkatrésszel, ami a futómű kilengéseit és rezgését mérsékelten közvetíti az alvázra és a járműtestre.

A futóműhöz csatlakozik a lengéscsillapító teste, a nagyobb cső egy rúddal rögzül a karosszériához, melyben a csillapítást végző dugattyú erőhatásra fékezve fel-le mozog. Berugózáskor benyomódás esetén a „zárt térben" a dugattyúrúd térfogatának megfelelő olajmennyiséget a fenékszelep vezeti át a külső csőbe, ami körülöleli a belső tartályt. Berugózásnak nevezzük a kaszni és az abroncs egymáshoz közeledő fázisát, ilyenkor a dugattyú lefelé mozdul. Az alsó szelep nyitott állapotban szabad áramlást biztosít az olajnak, a fojtást a fenékszelep látja el. A kirugózás ennek a fordítottja, a részek távolodnak egymástól, a fojtást a dugattyúszelep végzi.

Ennek a kivitelnek a felturbózott változata a kétcsöves-gázos konstrukció, ahol 5 bar nyomású gáz helyettesíti a levegőt. Az előfeszítésnek köszönhetően a lengéscsillapító sokkal gyorsabban reagál a talajegyenetlenségekre, a vezető keményebbnek érzi a csillapítást. A kétcsöves, gázos lengéscsillapító már eleve előfeszített állapotban van, köszönhetően a gáz 4-5 bar körüli nyomásának. Ezek az alkatrészek gyorsabban reagálnak egy fékezésre, meredek karakterisztikájúak. Kevésbé habosodik, és az oxigénmentes közegnek köszönhetően nincs korrózió, hosszabb a lengéscsillapító élettartama. A kétcsöves lengéscsillapító előnye, hogy nagyobb csillapítást biztosít a kerék kirugózásakor.

Egycsöves nagynyomású lengéscsillapító

Az autók maradék 5-10 százalékát szerelik egycsöves nagynyomású lengéscsillapítóval. Ez valóban más. Ilyen lengéscsillapítókat nem is lehet venni csak azokba az autókba, amelyeket gyárilag ilyennel szereltek (pl. Mercedesek, Renault hátsók, Ford kombi hátsók). Az egycsöves kialakítás az eredeti elképzelés leegyszerűsített változata. Ezeket az alkatrészeket az extrém igénybevételű járműveknél alkalmazzák, ahol a kétcsöves rendszer nem képes megküzdeni ezekkel az útviszonyokkal.

Bemutató: Suzuki Swift Hibrid

A csillapítást a kétirányú mozgás mellett a dugattyúszelepei végzik el, a változó össztérfogatot az alsó részen kialakított, 30 bar nyomású gáztér tartja előfeszítve. A szerkezeti kialakításban helyet kapott még egy úszódugattyú, ami a gáztér és az olajtér között dolgozik. Az állandó, nagy nyomás miatt ennek a kialakításnak sokkal jobb a hatékonysága a kétcsöves rendszeréhez képest.

Nagy hátránya, hogy sokkal kényesebb. Óvni kell a külső fizikai behatásoktól, mivel a hengerfelületre (melyben a dugattyú mozog) is hatással van a külső falat ért ütés, sérülés. Sportcélra és extrém körülményekre az egycsöves csillapító a legideálisabb választás; a hengerfal a környezettel közvetlen kapcsolatban van, hatékonyabb a hőleadása. A cső belsejében az olajtértől a megközelítőleg 30 bar nyomású nitrogén töltetű gázteret egy úszódugattyú választja el, ami elvégzi a mozgás alatt a kiegyenlítést. Karakterisztikája a legmeredekebb. Ez a kivitel a legdrágább típus, ennek ellenére rövidebb élettartamú a korábban bemutatott lengéscsillapítókhoz képest.

Kiegészítő kialakítások motorkerékpároknál

A hátsó lengéscsillapító a motorkerékpár hátsó felfüggesztésének része. Elhelyezkedése a jármű szerkezetétől függ:

• Központi (monoshock): Egy, központilag elhelyezett lengéscsillapító. Ez a legnépszerűbb megoldás a modern országúti, sport- és enduro motorkerékpárokon.
• Dupla (stereo/twin shock): Két lengéscsillapító, szimmetrikusan elhelyezve a hátsó kerék két oldalán.
• Külső tartályos (piggyback): Kiegészítő, külső gáztartállyal rendelkeznek.
• Emulziós: A legegyszerűbb típus, ahol az olaj egy kamrában keveredik a gázzal (leggyakrabban nitrogénnel).

A két fő gázos lengéscsillapító típus összehasonlító táblázata:

A lengéscsillapító meghibásodásának jelei

A hibás lengéscsillapító komoly veszélyt jelent az úton. A lengéscsillapító problémáját nem biztos, hogy mindenki azonnal észreveszi. A meghibásodás legnyilvánvalóbb jele az olajszivárgás. Egy hirtelen megállás után úgy tűnhet, mintha a kocsi hosszan bólogatna. Ez sajnos a fáradt lengéscsillapítókra utal, és figyelmeztet arra, hogy eljött az ideje a cserének. Ha biztosra akarunk menni, akkor állítsuk le az autót, szálljunk ki, majd az orránál kezdjük el hintáztatni. Legyünk minél közelebb a kerekekhez, és nyomjuk le többször. Ha a jármű többször is visszarugózik, az hibára utal.

A gumik kopása több betegségről is tanúskodhat. Ha azt vesszük észre, hogy az abroncsok egyenetlenül kopnak, akkor látogassunk el a műhelybe. Az erősebb kanyarokban is adhat magáról árulkodó jelet a rossz lengéscsillapító. Ha azt tapasztaljuk, hogy nagyobb sebességnél a kocsi pattog, akkor kezdhetünk gyanakodni. A rosszul működő lengéscsillapító jelentős mértékben növeli a féktávolságot. A hatás az ABS-sel (blokkolásgátlós) járműveknél is érzékelhető. Ennek az az oka, hogy a lengéscsillapítás hiánya miatt elemelkedő abroncs a levegőben áll meg, amit a blokkolásgátló csúszásnak érzékel. Ha túl kicsi a csillapítás, nem lesz megfelelő a kerekek tapadása az útfelületen, mert erőteljesen változik a dinamikus kerékterhelés.

Tapasztalatok a Mazda hátsó ülés szerelésével kapcsolatban

Karbantartás és csere

A lengéscsillapítókra nincs mereven meghatározott csereintervallum, mint például a motorolajra. Élettartamuk a vezetési stílustól, az utak minőségétől, a terheléstől és magának az alkatrésznek a minőségétől függ. A lengéscsillapító állapotát minden motorkerékpár-átvizsgálás során ellenőrizni kell. A lengéscsillapító a magyar útviszonyok között kopó alkatrész, ezért a szokásosnál gyakrabban szükséges cserélni. Minimum évente vagy 20.000 km-ként ellenőriztessük a lengéscsillapítókat. Ez azt jelenti, hogy olajcsere alkalmával nézessük át szerelőnkkel. Keressen rajta olajfolyást, deformációt, korróziót!

A legfontosabb dolog, hogy a lengéscsillapítót párban kell cserélni! Ez azt jelenti, hogy első vagy hátsó tengelyen egyszerre. Ennek több oka is van. Először is a gyártók a javítási gépkönyvek szerint így követelik meg, mert egy nagyon nagy fokú biztonsági alkatrészről van szó, továbbá garancia is így van rá. Mechanikailag egy tengelyen azonos hatásfokú teljesítményt kell nyújtania mind a kettőnek. Másrészről, ha a lengéscsillapítókból tönkremegy az egyik, és csak egy újat rakunk bele, a két lengéscsillapítónak nem lesz egyforma a karakterisztikája, ami a fékezésben és az úttartásban is megmutatkozik.

Mindenképpen szakemberrel végeztessük el a cserét! Van nagyon bonyolult kialakítás és van nagyon egyszerű, de ne felejtsük el, hogy a saját és más életével játszani nem szabad. Illetve, sok szerszám is kell hozzá és tapasztalat. Még a lengéscsillapítók vagy rugók szerelése során magunkban és az autónkban is könnyen kárt tudunk tenni.

A megfelelő lengéscsillapító kiválasztása

A megfelelő lengéscsillapító kiválasztása kulcsfontosságú a biztonság és a vezetési élmény szempontjából. A lengéscsillapítótól függ a vezetési stílus, mint például a sportosság, vagy éppen a kényelmesség és a komfort, de a teleszkópok adják a biztonságunkat is. Íme néhány szempont, amit érdemes figyelembe venni:

• Illeszkedés a jármű modelljéhez: Ez az abszolút alap. A lengéscsillapítónak megfelelő beépítési hosszal, rugóúttal és megfelelő rögzítésekkel kell rendelkeznie.
• Rugó keménysége: A standard lengéscsillapítókat az átlagos motoros súlyához (kb. 75-85 kg) tervezik.
• Beállítási tartomány: Gondolja át, szüksége van-e teljes körű beállításra. Ha turisztikailag és szabadidősen motorozik, a rugó előfeszítésének és a visszanyomási csillapításnak a beállításával rendelkező lengéscsillapító teljesen elegendő lesz.
• Gyártó hírneve: A lengéscsillapító közvetlenül felelős az Ön biztonságáért. A gyári lengéscsillapító beszállítók, mint a Kayaba, Sachs, Monroe, TRW, Bilstein, egy adott típushoz is többféle és fajta teleszkópot gyártanak a fent felsorolt igények szerint.
• Ár: Az árak nagyban függnek a termék márkájától és attól, hogy milyen autóba keressük a teleszkópokat. Nyilván a kialakítását tekintve is változhat az ár.

Fejlett lengéscsillapító rendszerek

A modern járműiparban a lengéscsillapítók is folyamatosan fejlődnek, egyre kifinomultabb, elektronikusan vezérelt rendszerek jelennek meg, amelyek optimalizálják a komfortot és a biztonságot.

Változtatható csillapítási karakterisztika

Sokkal kedvezőbb a változtatható csillapítási karakterisztika. Ez megvalósítható egyszerű módon egy változó keresztmetszetű megkerülő csatornával a dugattyú löket függvényében. Sokkal hatékonyabb, ha a csillapítást az érzékelők jelei alapján automatikusan állítja be az elektronika. A memóriában tárolt referencia értékekkel összehasonlítja a mért értékeket, és ez alapján adja ki a parancsokat a beavatkozó egységnek. A lágy csillapítás komfortos utazást biztosít, míg a szokásosnál keményebb csillapítás ugyan rontja a menetkomfortot, de biztonságosabb vele az autózás. Az igényesebb gépkocsiknál ezt az ellentmondást aktív elektronikus rendszerrel oldják fel.

CDC (Continuous Damping Control) rendszer

A ZF Sachs elektronikusan szabályozott lengéscsillapító rendszerét 1997-ben mutatták be. Először az Audi A8-ba, ezt követően a Ferrari Maranello-ba építették be. A közelmúltban megjelent már a középosztályban is és 2004-től a kompakt osztályban is találkozhatunk vele, például az Opel több típusában is alkalmazzák, mint extra tartozékot. Normál körülmények között növeli a komfortot, veszélyes helyzetekben pedig a biztonságot.

A CDC előnye a hagyományos lengéscsillapítóval szemben, hogy nem csak egy előre definiált csillapítási jelleggörbéje van, mely macskaköves úton, lassú menetben is ugyanazt a csillapítást adja, mint gyorsan haladva kanyarodáskor. A CDC minden menethelyzetben a legmegfelelőbb csillapítást állítja be. Ez elektronikusan szabályozható arányos működésű elektromágneses szeleppel válik lehetővé. Ez a lengéscsillapító csőben az olaj áramlását kisebb vagy nagyobb értékre állítja be.

A CDC képes kifogástalan együttműködésre az ESP rendszerrel, ami a CAN hálózat révén valósulhat meg. Amikor például az ESP aktívvá válik és kormányzási beavatkozással, vagy az egyik kerék fékezésével, és ezzel párhuzamosan a motor nyomatékának csökkentésével stabilizálja a gépkocsit, a CAN hálózaton keresztül utasítást ad a CDC elektronikának, és az keményebbre állítja a lengéscsillapítót annál a keréknél, amelyiknél ez szükségessé válik. Így a két elektronikus rendszer támogatja egymás hatását. Kritikus manővereknél is megtartja forgalmi sávját a gépkocsi. A tapasztalatok szerint a CDC-vel szerelt gépkocsiknál az ESP csak ritkábban avatkozik be. Ugyanis a kellő pillanatban keményre állított lengéscsillapító nyomon tartja a gépkocsit.

Ez a CDC rendszer elektronikájába beprogramozott úgynevezett „Skyhook” szabályozási algoritmusnak köszönhető. Ez minden pillanatban az optimális lengéscsillapítást állítja be. Amikor lehetséges komfortosan lágy, de amikor szükséges a sportosnál is keményebb csillapításra vált át. Az elnevezés onnan ered, hogy igyekeznek azt a hatást elérni, mintha a kocsiszekrény magasan az égben lenne felfüggesztve és a föld felszínével párhuzamosan suhanna tova. Így az útfelület egyenlőtlenségei kiegyenlítődnek.

A 2008-as év autója címet elnyert Opel futóművét is a ZF Sachs CDC, vagyis az elektronikusan változtatható lengéscsillapító rendszere teszi különlegessé. Így valósulhat meg az, hogy a sportos vezetési stílus is összeegyeztethetővé válik a komforttal. A Neoplan Starliner 2 (14 tonnás turista autóbusz) menetdinamikájára is kedvező hatással van a CDC független kerékfelfüggesztés. A 13 m hosszú autóbuszt havas úton is könnyű a forgalmi sávban tartani. A lengéscsillapítás a pillanatnyi menetviszonyokhoz folyamatosan hozzá van igazítva.

PDC (Pneumatic Damping Control) lengéscsillapítók

A légrugóval szerelt gépkocsiknál alkalmazzák a PDC (Pneumatic Damping Control) lengéscsillapítókat. A csillapítóerő egy hidraulikus szelep segítségével változtatható. A légrugó pillanatnyi nyomása a mindenkori tengelyterheléssel arányos. Ezt a nyomást használják fel a csillapítási karakterisztika beállítására egy fojtó furaton keresztül. A PDC szelepet közvetlenül a lengéscsillapítóra szerelik fel. Kis légrugó nyomásnál a PDC szelep nyitott, kicsi lesz az áramlási ellenállás és a csillapítás is, mert a nyitott szelepen keresztül az olaj egy része meg tudja kerülni a dugattyúba szerelt szelepeket.

MR folyadékos lengéscsillapítók

Ez a rendszer egyszerű szerkezeti kialakítású lengéscsillapítót alkalmaz, melynek karakterisztikáját a mágneses erőtér hatására a különleges, úgynevezett MR szintetikus szénhidrogén alapú folyadék révén tudja változtatni. Ez az anyag speciális, szénhidrogén alapú, szintetikus folyadék, mely 3-10 µm átmérőjű mágnesezhető részecskéket tartalmaz, de azok gyorsan és csak a mágneses erőtér működéséig mágnesezhetők.

A mágnesezhető részecskék a folyadékban egyenletesen, véletlenszerűen oszlanak el. Ilyenkor ki- és berugózáskor a dugattyú elmozdulásakor a csillapító erő annak furataiban kialakuló hidraulikus fojtástól függ. A gerjesztő áram hatására az áramlási jellemzői megváltoztathatók anélkül, hogy más lenne a viszkozitása. Így tehát különböző lengéscsillapító karakterisztikák állíthatók be rendkívül gyorsan és zajhatásoktól mentesen.

A változtatható csillapítás lehetővé teszi a gépkocsi úttartási és vezetési jellemzőinek optimális értéken tartását. „Szemi-aktív” kerék-felfüggesztési rendszer valósul meg, mozgó alkatrészek nélkül, minimális holt löket mellett. Az elektronika nagy sebességgel kiértékeli a kerekek és a felépítmény elmozdulásait, figyelembe veszi a vezető kívánságait, és ezek alapján széles határok között folyamatosan változtatja a lengéscsillapítást. Az érzékelő jelei, illetve az ESP rendszertől kapott információk alapján állítja be a dugattyúkba szerelt tekercs gerjesztő áramát. Ennél a rendszernél szoftveresen állítható a csillapítási tényező. A kanyarban egymástól függetlenül akár minden keréknél is más lehet a lengéscsillapítók keménysége. Elsőként 2002-ben a Cadillac Seville STS-be építették be, majd a Chevrolet Corvette-be.

tags: #hatso #gaztartalyos #lengescsillapito #leírás #működés #előnyök

• Gyári színű műszerfal világítás
• modern sportcsúzlik és jellemzőik
• Ismerje meg a Varga Gumiszerviz modernizációs lépéseit
• Mazda 5 ülésvariációk
• GTI motor takaró műanyag elemei