A modern hátsó futóművek: a csatolt hosszlengőkaros rendszertől a multilinkig

Az autók felfüggesztésének az a feladata, hogy maximalizálja a tapadást az autó kerekei és az úttest között, a haladó gépjármű könnyen kormányozható maradjon, mindezt úgy, hogy a benne utazók komfortérzete is megfelelően legyen kiszolgálva.

Ha az úttest mindenütt egyformán lapos lenne -mindenféle úthiba nélkül- akkor nem is lenne szükség felfüggesztésre. Azonban ez nem így van, és ezt mi, magyar utakat használók sajnos jól tudjuk, érezzük. Az úthibákon a kerekek különböző mértékben elemelkednek, majd a gravitáció következtében a kocsiszekrénnyel visszatérnek az útfelületre. Lengéscsillapítás, felfüggesztés nélkül az úthibák által közvetített energiát mind a a kocsiszekrénynek adná át a forgó kerék, akkor is amikor az útegyenetlenség miatt felfelé mozdul el, és akkor is, amikor megpróbál visszatérni előző állapotához. Szükség van tehát egy rendszerre, ami elnyeli a felesleges energiákat, megóvva a segédkeretet és vele a kocsiszekrényt, gondtalanná téve az utazás, és megoldva az út felületének lekövetését a kerekek által.

A felfüggesztés alapjai: rugózás és csillapítás

A felfüggesztés egyik fő alkotóeleme a rugózás. A kemény rugójú autó rendszerint sportosabb és rázósabb, a puhább pedig imbolygósabb és kényelmesebb. A rugózás mit sem ér csillapítás nélkül. A lengéscsillapítók anélkül csillapítják a rugózás ártalmas lengéseit, hogy megakadályoznák a rugók szabályos működését.

Elnyelik a rugók, illetve a gumiabroncsok által gerjesztett többletenergiát, így a kerekek nem pattognak az úton. A lengéscsillapító feladata a rugózás által keltett lengések hatásos csillapítása, a lökésszerűen fellépő nagy rugólengések, az esetleges felütések megakadályozása, ezáltal a gépjármű kerekeit az úton tartja, nem engedi az útfelülettől elválni. A lengéscsillapítót a műszaki nyelvben „kettős hatású” hidraulikus csillapítóteleszkópnak nevezik, mivel a húzó és a nyomó terhelésekre csillapítólag hat.

A hidraulikus csillapítóteleszkópban a be- és kirugózáskor egy dugattyúrúdon (szár) vezetett dugattyú mozog fel- és le, egy olajjal, gázzal vagy olajjal és gázzal töltött hengerben. Utóbbi esetben a gázt az olaj hűtésére használják a hatékonyság növelése miatt. A hengerben a dugattyú be- és kifelé történő mozgásakor az olaj szűk csatornákon és szelepeken áramlik keresztül a dugattyú egyik oldaláról a másik felé. A szelepek átmérőjével szabályozható az áramlás sebessége, így a lengéscsillapító (gátló) keménysége. Minél lassabban áramlik át az olaj, annál keményebb a gátló. Minél nagyobb nyomás érkezik a karosszériától és a kerékfelfüggesztéstől a lengéscsillapítóhoz, annál nagyobb a dugattyú mozgásának sebessége. Ezzel megnő az olaj áramlási ellenállása, és így a csillapító hatás.

XC90 központi zár javítási útmutató

Az autógyártás fejlődésével együtt a lengéscsillapítás is új utakat talált magának, a ma használt legkomplexebb rendszert az adaptív felfüggesztés képviseli. Az adaptív lengéscsillapítás során a ki- és berugózást beépített elektromágnes szelepekkel elektronikus vezérléssel befolyásolják.

Hátsó futóművek típusai

Személygépkocsikban hátsó tengelyként különböző futómű-megoldások alkalmazása terjedt el, a merev tengelyektől a bonyolultabb, független felfüggesztésekig. A futómű fogalmi elnevezés alatt a gépjárműtechnikai szakirodalomban különböző meghatározásokat találunk. A kontinentális európai szakirodalom leggyakrabban a futómű, mint önálló járműrendszer alatt a komplett kerékből, a kerékfelfüggesztésből és a rugózásból álló alkatrészcsoportot érti. Az angolszász és a japán szakirodalom viszont tágabban értelmezi a futóművet: a komplett kerék, a felfüggesztés, a rugózás mellé sorolja a kormányzást és a fékezést is.

Merev Hidas Futóművek

A legelső futómű rendszer a merevtengely volt. Ez a rendszer egy igen igénytelen, de nagy terhelhetőségű, robosztus futómű rendszer. Kezdetben a gyártók használták az első és hátsó tengelyeken egyaránt. A merev hidas futóműveknél a két kerék egymáshoz viszonyítva nem végezhet semmiféle mozgást, vagyis a futómű szabadságfoka nulla. A két kereket szilárdságilag merev tengelytest vagy híd kapcsol össze. A kerekek a felépítményhez a tengelytest felfüggesztésén keresztül kapcsolódnak. Mivel a két kerék össze van kötve fixen ezért azok egymástól függetlenül képtelenek nagy berugózásra. Erősen korlátolva vannak és a kényelmetlenség is ebből fakad.

Merevtengelyes autókat először laprugókkal majd később spirálrugókkal szerelték. A merevtengelyes futómű rendszer nagyon nagy előnye az, hogy teljesen zárt rendszer, tehát külső behatás nem éri a forgó, mozgó alkatrészeket. Merevsége miatt pedig komoly súlyokkal terhelhető. Mára már csak komoly terepjáróknál és teherautókban alkalmazzák a terhelhetősége és nagy szilárdsága miatt. Azonban a technika olcsósága és egyszerűsége miatt megtalálható számtalan városi kisautó hátsó futómű kialakításában. Merevhidas autó futómű állítási lehetősége igen korlátozott.

Laprugós merevhidas futóműveknél a keményebb, több lapból álló rugókötegek a felfüggesztő elemek funkcióját is betöltik. Két- vagy háromtengelyes merevhidas futóműveknél szerkezetileg gondoskodni kell a tengelyterhelés szétosztásáról, vagyis az egyes tengelyek terhelésének kiegyenlítéséről. Tekercsrugós merevhidas futóműveket általában a kisebb személy és teherautókba, terepjáró személygépjárművekbe szerelnek. Ezek leggyakoribb konstrukciós változatában két hosszirányú lengőkart és egy keresztrudat (Panhard rúd) találunk.

Zárjavítás és átalakítás

Csatolt Hosszlengőkaros Futóművek (Félig Független Felfüggesztés)

A merevhidas tengelyeket fokozatosan váltották fel, többek között a csatolt hosszlengőkaros rendszerek. A csatolt hosszlengőkaros futóműveket félig független futóműveknek is nevezik, miután az egy futómű két kereke egymáshoz viszonyítva két szabadságfokú mozgást végezhet: elmozdulhat z - tengely irányába és a tengelycsonkok elfordulhatnak részlegesen az y - tengely körül. Egy kerék felfüggesztése viszont csak egy szabadságfokú: az x - irányú mozgást és az y - tengely körüli elfordulást a hosszirányú lengőkar megakadályozza, az y - irányú mozgást és az x - és a z - tengelyek körüli elfordulást a csatló rúd meggátolja. A csatlórúd keresztmetszete nyílt, T,U, V alakú, ezáltal hajlításra, nyomásra merev, de csavarásra lágy, rugalmasan deformálódik.

Egyszerű, mint a pofon: van két hosszanti lengőkar, amiket a forgáspontjuk közelében egy bazi erős vasdarabbal (acéltartóval) egybehegesztenek, az egészet kétoldalt egy-egy rugalmas elem (szilentblokk) közreműködésével a karosszériához csavarozzák. Említett tartónak jókora engedékenysége van csavarás-irányban, ezért ha a bal kerék huplira szalad, az az eltekeredő híd jóvoltából csak kicsit húzza magával felfelé a jobb kereket. Ezért is félszerzet a csatolt lengőkar, mert sem nem független, mint mondjuk a két, különálló, ferde háromszög-lengőkaros szisztéma, sem nem merev, mint a hidas rendszerek.

Ezek a futóművek igen széles körben elterjedtek a kis és közepes kategóriájú autóknál, szerkezetük egyszerű, kis tömegűek, könnyen gyárthatóak, karbantartást szinte nem igényelnek, kicsi a helyszükségletük, ami nagyobb csomagteret, rakfelületet eredményez. A modern csatolt lengőkaros rendszerben már programozottan torzulnak az elemek, komoly, évtizedekre visszanyúló kinematikai tanulmányok vannak amögött, hogy ezek azért már szintén tudnak enyhe passzív hátsókerék-kormányzást, viszonylag ügyesen kapcsolják a két kerék mozgását is egymáshoz, s a tömegük is csekély.

A csatolt hosszlengőkaros rendszer előnyei:

• Végtelenül egyszerű, tartós felépítés.
• Olcsón gyártható.
• Rendkívül kicsi a helyigénye (ezáltal sokkal nagyobb lehet a csomagtartó, néha a hátsó ülésen is több lesz a hely).
• Könnyen szerelhető.
• Nincs szükség külön keresztstabilizátorra - még egy elemmel olcsóbb, egyszerűbb és könnyebb emiatt.

A csatolt hosszlengőkaros rendszer hátrányai:

• Különféle technikai okok miatt úgy működik jól, ha túlkormányzott jellegű a kocsi alapbeállítása, ami persze mozgás közben, terheléssel változik, de tény, hogy csúszós úton, közepes gumikkal, erősen forszírozott vezetésnél meg tud pördülni az autó, pláne, ha még az út is hepehupás. Ezen a modern, programozottan mozduló szilentek azért sokat javítanak.
• A nagyobb elem több zajt és vibrációt visz be a karosszériába.
• Elfáradhatnak a hegesztések a sok torzulástól, de ez baromi ritkán fordul elő.
• Mivel a kerekek berugózáskor előrefelé is elmozdulnak, ezért jobban átviszik a talaj ütéseit a karosszériára, bár ez nagymértékben orvosolható azzal, ha a csatlakozási pontot feljebb teszik, mint ahol a kerekek tengelye hat. Úgy viszont máris nem annyira helytakarékos a rendszer.
• Nehezebb elvezetni a kipufogót, elhelyezni a dobot a keresztben futó elem miatt, ezért azok általában a kocsi végébe, keresztbe szorulnak.

Független Kerékfelfüggesztésű Futóművek

A független kerékfelfüggesztésű futóműveknél az egy futóművön lévő két kerék egymástól függetlenül mozoghat, vagyis a futómű szabadságfoka hat. Viszont egy keréknek a felépítményhez képest csak egy szabadságfoka van, csak z - irányba., a lengés irányába mozoghat, de a rugók, lengéscsillapítók korlátozása mellett. Az ilyen futóművek kerekének tengelycsonkján általában három kapcsolópontot alakítanak ki. Ennyi elegendő a tengelycsonk határozott megfogásához. A speciális, önszabályozott, elasztókinematikus futóműveken négy - öt kapcsolópontot is találunk.

Többlengőkaros rendszer (Multilink)

1982-ben jött egy áttörés, amikor a Mercedes a 190-es modellben bemutatta minden mai Mercedes-, BMW-, Porsche-, Ferrari-, Jaguar- és Lexus-futómű ősanyját, az oldalanként öt izével működő Mehrlenkerachse, azaz multilink, azaz többlengőkaros rendszert. A multilink rendszer komplikált: van benne összesen tíz lengőkar, mind más méretű, anyagú és formájú, húsz szilentblokk, az egész egy nagy segédvázra csatlakozik, aminek további támasztó szilentjei vannak, no meg ebben is van keresztstabilizátor a saját szilentjeivel, két gömbcsuklós végű Z-kar, amivel a keresztstabi becsatlakozik egy-egy lengőkarba.

Espace 3 központi zár problémák

Az Audi A4 és az abból levezetett gyártási sorozat, a VW Passat, a Skoda Superb, továbbá az Audi A6 és A8 kettős keresztlengőkaros, önálló lengőkarokkal meghatározott virtuális tengelyű futómű. A futómű fejlesztése az 1990-es években kezdődött el az Audinál. A VW is követte, de az egyes részek fejlesztését már rendszer-beszállítókkal együtt végezte. Így került az A4-plattform felső lengőkar moduljának fejlesztése, beleértve a teljes nyomtáv rudazatot és lengéscsillapítót is a ZF Lemförderhez. Az alsó lengőkar modul kialakítására pedig a TRW Automotive kapott megbízást, de később ezt a feladatot is átvette a ZF Lemförder.

A többlengőkaros rendszer előnyei:

• Igazi független elmozdulást enged a hátsó kerekeknek úgy, hogy azok közel a teljes gumifelületükkel az úton tudnak maradni - hiszen a különálló keresztstabilizátorral finomabban lehet hangolni a két kerék összekapcsolását, mint a csatolt lengőkaros rendszer hídmerevségével.
• A sok lengőkar java része picike és könnyű (általában csak az alsó nem az) ezért szerények maradhatnak a rossz úton való kanyargás legnagyobb ellenségei, a rugózatlan tömegek.
• A rendszerrel könnyen megvalósítható a passzív, vagy segédberendezés beépítésével akár az aktív hátsókerék-kormányzás is. Ez az a megoldás, amikor a hátsó kerekek a karosszéria dőlésének hatására kicsit szűkebb ívre teszik az autó farát, ezzel is csökkentve annak kitörési szándékát.
• Szélsőséges terhelések közt - tehát akkor is, ha csak a vezető ül az üres autóban, akkor is, ha tele a kocsi emberrel és csomaggal - nagyjából garantált marad a kerekek merőlegessége az útra.

A többlengőkaros rendszer hátrányai:

• A már említett súlyos pénzkiadás, ha fel kell újítani a rendszert.
• A viszonylag nagy helyigény.
• Súlyosan megnöveli az autó előállítási, ezért kereskedelmi árát.

McPherson Futómű

A McPherson-felfüggesztés a kettős keresztlengőkaros felfüggesztés módosulata, a felső lengőkar hiányával. Ismert még dupla-A lengőkaros felfüggesztésként is, utalva az alsó- és felső lengőkarok formájára, ami valójában két-két háromszöget zár be. Az alsó keresztlengőkarra támaszkodó rugós tag biztosítja a szükséges függőleges irányú tartást. A McPherson - típusú futóművek fél évszázada a kis és közepes autók egyik leggyakoribb futóműve. A kerék tengelycsonkját alul gömbcsuklós hárompontos keresztirányú felfüggesztés, a tengelycsonk felső részét pedig a teleszkópos lengéscsillapító vezeti meg. A lengéscsillapító akkor tölti be ezt a szerepét, ha a csillapító hengere mereven kapcsolódik a tengelycsonkhoz. Nagyarányú elterjedésének az oka egyszerű szerkezete, kis helyfoglalása, mely elsősorban az elöl keresztben elhelyezett motorok számára előnyös.

Futómű beállítás és karbantartás

A futómű biztosítja a gépjármű és az úttest közötti folyamatos kapcsolatot, irányíthatóvá teszi az autót. Ezért a futómű állapota, beállításának pontossága jelentősen befolyásolja a gépkocsik biztonságos üzemelését és menetkényelmét. A futóművek javítása közismerten nagyon komplex feladat. A helyreállításhoz fontos a hibahely pontos felismerése és az autóvezetővel folytatott elbeszélgetés. Nagyon jelentős az adott futóművel kapcsolatos javítási információk megléte, mivel a futóművek generációról generációra egyre bonyolultabbakká válnak. A kerékfelfüggesztés vizsgálatához a járművet meg kell emelni, tehermentesíteni kell.

A lengéscsillapítók kiegészítő szerkezeti elemei a toronycsapágy, toronyszilent, a lengéscsillapító porvédő. A lengéscsillapítók nagy része a porvédő szakadása miatt megy idő előtt tönkre. A lengéscsillapító szára beszennyeződik, vizet kap, így berozsdásodik, emiatt a szimering elkopik, az olaj elfolyik.

Ha elhasználódott lengéscsillapítókkal autózunk, csökken a gumiabroncsok tapadása a kanyarokban, nehezebb a járművet kormányozni, valamint megnő a vízen siklás veszélye. Nem megfelelő állapotú lengéscsillapítókkal veszélyes mértékben megnő a féktávolság. A nem megfelelő állapotú lengéscsillapítók számos alkatrész idő előtti elhasználódásához vezetnek, különös tekintettel a gumiabroncsokra. Ha nem megfelelő állapotú lengéscsillapítókkal autózunk, fékezéskor az autó „bólint”, gyorsulás közben megemelkedik, a kanyarokban pedig könnyebben kisodródik. A lengéscsillapítók biztosítják a kerekek megfelelő tapadását, bármilyen egyenetlen is legyen az út. Így nem csak kiváló úttartást biztosítanak, hanem a hatékony fékezést is elősegítik.

A kormánymű helyzete nagyon pontosan meghatározott, a nyomtávrudak rövidek, biztosítva ezzel a jármű be-, ki rugózásakor a tervezett nyomtávváltozás megtartását. Hibás beállítási értékek állítása után azonban kiszámíthatatlan menetviszonyok állhatnak elő, különösen teljes terheléskor. A lengéscsillapító meghibásodáshoz hasonló menetjellemzők, pillanatnyi jármű kitörések, oldalra húzások, gumikopások jelentkezhetnek. A gumikopás alapján a futómű és a fékrendszer beszabályozására, meghibásodására is lehet következtetni.

A következő táblázat segít azonosítani a futóművekkel kapcsolatos általános problémákat és azok lehetséges okait:

A ZF által rendezett oktatási tréningek és az egyes műhelyekben végzett futómű probléma megoldások során összegyűlt tapasztatokra alapozva adható javaslatok: Ha az első tengelyen alkatrész csere vagy csak akár csavarlazítás is történt, szükséges az összetartás-görbe helyzetét ellenőrizni. Az előző "pozíció" bejelölése értelmetlen, mert a csere vagy egység elmozdulása után az úgyis más lesz. Alumínium keréktartók esetén más helyzet, azok csavarjai korrózió elleni speciális bevonattal készülnek. A felső gömbfejrögzítő csavar korrekt beépítési irányára nagyon figyelni kell. Későbbi javításkor ráfizethetünk figyelmetlenségünkre, mert a csavar csak egyik irányba nyomható ki. Minden egyes modellnél az előírt csavarhosszat használjuk. Háromféle csavarhossz létezik: 95 mm, 100 mm és 105 mm. A nyomtáv beállításakor minden esetben új csavart használjunk, mert a csavarok nyúlásra húzott csavarok.

tags: #központi #lengőkaros #hátsó #futómű #működése #és

• jogosítvány megújítása
• Hogyan viselkedjünk megkülönböztető jelzést használó járművek közelében?
• Octavia II utastér ventilátor kínálat és tanácsok
• Kedvező áron Toyota Yaris alkatrészek
• Lengőkar hibák a 203-as Mercedesnél