A nagy terhelhetőségű lengéscsillapítók működése és alkalmazási területei
A lengéscsillapító az autó olyan alkatrésze, amely szinte az összes többi futómű alkatrésszel együtt dolgozik! A lengéscsillapítónak a feladata, hogy a jármű és az út között folyamatos kapcsolatot biztosítson. Elnyeli az alkatrészek rázkódását, illetve az ütéseket is, mindeközben a mechanikus energiát hőenergiává alakítja. A kényelmi faktor mellett elsősorban a vezetés biztonságát szolgálja. A lengéscsillapító feladata a gépjárművek stabilitásának, kormányozhatóságának és kényelmének biztosítása.
A lengéscsillapító felépítése és működési elve
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 a felfüggesztési rendszer része, ami a rázkódások elnyeléséért felelős. Felépítését tekintve három fő elemből áll. A cylinder egy henger alakú rész, ami a hidraulikus folyadékot tartalmazza. Ebben mozog a dugattyú, ami a folyamatot vezérli.
A lengéscsillapító folyadékáramlás elvén működik. A lengéscsillapító belseje két részre van osztva amit dugattyú választ el egymástól és speciális olajjal van feltöltve. A dugattyún kis illetve nagy ellenállású szelepek találhatók. Ezek a szelepek külön-külön egy irányban engednek áramlást. Berugózáskor a dugattyú lefelé halad és a kis ellenállású szelep engedi a folyadékáramlást. Ilyenkor a csillapítás csekély. A henger alsó felében volt az olaj, amit felülről lefelé egy dugattyú nyomott 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.
A spirálrugó felelős a kocsi hasmagasságáért, a lengéscsillapító pedig az útfelület okozta lengések csillapításáért. Tehát a kerekek lengéscsillapító teleszkópok nélkül elpattognának. Nyilván ezt úgy kell elképzelni mint egy hullámot, ami szépen és folyamatosan csendesedik, na és pont itt jön a lengéscsillapító szerepe, mert az szinte egyből nyugalmi állapotba kényszeríti a elpattogó futóművet! Karosszéria billenéskor, szintén a teleszkóp az az alkatrész mely hivatott a kocsit nyugalmi helyzetben tartani.
A lengéscsillapító típusai
Az emberek általában annyit tudnak hogy gázos lengéscsillapító vagy olajos lengéscsillapító. Ilyenkor ők a töltettre gondolnak. Valamilyen szinten igazuk is van de nem teljes a kép. Régebben a lengéscsillapítók csak és kizárólag olaj töltettel rendelkeztek, ám ez mára elavult és környezetszennyező is ha tönkre megy, ezért áttértek a sokkal korszerűbb gázos lengéscsillapítókra. Azonban azt tudni kell, hogy a gázos lengéscsillapító is tartalmaz némi olajat.
Yaris fogyasztás és teljesítmény
A lengéscsillapító lehet egycsöves (olajos teleszkópos) vagy kétcsöves (olajos/gázos teleszkóp) kialakítású. A kétcsöves lengéscsillapító előnye, hogy nagyobb csillapítást biztosít a kerék kirugózásakor. Mivel az egycsöves, olajos lengéscsillapítóhoz képest a kétcsöves (gázos) típus nem sokkal bonyolultabb, ezért az elmúlt 15 évben már csak gázossal szerelik az autókat. Olajos lengéscsillapító általában csak akkor szükséges, ha az idősebb autót gyárilag is ilyennel szerelték.
A lengéscsillapító csőben a dugattyú alatti és feletti folyadék mennyisége a dugattyúrúd térfogatával eltér egymástól. Ennek kiegyenlítését egy rugalmas gázpárna bízzák, melyet a lengéscsillapító belsejében alakítanak ki. Ez a változat a működés közben képződő hőt gyorsabban és közvetlenebbül át tudja adni a környezetnek, de a gáz és a folyadék tér szétválasztásához a két közeget egymástól szétválasztó dugattyút kell beszerelni. Ennél a változatnál a gáz tér a két cső közé kerül, jól elkülönül a folyadéktól. Ez hatékonyan csökkenti a habképződés veszélyét.
Elektronikusan szabályozott lengéscsillapító rendszerek
A kor előrehaladtával hatalmas mértékben fejlődött a járműipar és a lengéscsillapítóknak egyre szélesebb körben kellett megfelelni. Egyszerre kellett komfortos, stabil, biztonságos, strapabírónak lenni. Így a gyártók elkezdték fejleszteni és végül is így született meg a gázos lengéscsillapító. A gáz sokkal könnyebben kezelhető, vezérelhető, nincs habosodási szándék, a szelepek módosításával könnyebben változtatható a teleszkópok karakterisztikája. Hatásfokuk pedig 80% feletti.
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.
Magneride - Hogyan működik | Tudományos garázs
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. Normál körülmények között növeli a komfortot, veszélyes helyzetekben pedig a biztonságot. A CDC (Continuous Damping Control) előnye a hagyományos lengéscsillapítóval szemben, hogy nem csak egy előre definiált csillapítási jelleggörbéje van, hanem minden menethelyzetben a legmegfelelőbb csillapítást állítja be. Ez elektronikusan szabályozható arányos működésű elektromágneses szeleppel valósul meg. Ez a lengéscsillapító csőben az olaj áramlását változtatja. A CDC2e-nél a lengéscsillapítóba két kiegészítő szelepet építettek be a ki- és a berugózási fokozathoz, mely külön-külön szabályozható. Ezen kívül további szelepek is rendelkezésre állnak a beállításokhoz.
Az intelligens elektronikus futómű technika intelligens kapcsolatban van a gépkocsi más elektronikus rendszereivel is. Az elektronikusan szabályozható, arányos működésű szeleppel az olaj átáramlása folyamatosan állítható kirugózáskor és berugózáskor egyaránt. A gépkocsi más elektronikus rendszereinek érzékelőitől származó adatokat, mint például a gépkocsi sebessége, a kormánykerék pillanatnyi helyzete, a hossz- és kereszt irányú gyorsulások, a futómű elektronika felhasználja a szabályozható stabilizátor és a lengéscsillapító beállításához is. Ilyen módon a kocsiszekrény elmozdulásait ez a program minimalizálja. Ez az elektronikusan szabályozott futómű csökkenti az útfelület felől jövő gerjesztéseket. Különösen előnyös, amikor úthibáktól érkeznek dinamikus hatások. Ilyenkor lágyabb csillapítást állít be az elektronika. Ezzel a komfort szempontjai érvényesülnek. Ez a karakterisztika hátrányos kanyarban, amikor a jármű önkormányzási tulajdonságát kell támogatni, éppen a kemény csillapítás válik szükségessé.
A CDC képes kifogástalan együttműködésre az ESP rendszerrel. 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.
A jármű úgy halad el az útegyenetlenségek felett, legyen az kisebb gödör, vagy éppen kiemelkedés, akár a jelzőlámpák előtt meghullámosított útburkolat, hogy a felépítmény szinte semmilyen függőleges irányú mozgást nem végez. Ezt a hatást nem úgy érik el, hogy gyárilag jó kemény lengéscsillapítót szerelnek a gépkocsiba, hanem 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 légrugóval szerelt gépkocsiknál alkalmazzák a PDC (Pneumatic Damping Control) lengéscsillapítókat. A csillapító erő 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.
Léteznek olyan rendszerek is, melyek a mágneses erőtér hatására, különleges, úgynevezett MR szintetikus szénhidrogén alapú folyadék révén tudják változtatni a karakterisztikát. 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.
Ez a „szemi-aktív” kerék-felfüggesztési rendszer valósul meg, mozgó alkatrészek nélkül. 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. A jelenlegi fejlesztések arra irányulnak, hogy a kemény karakterisztikát még keményebbé tegyék, illetve a lágy még lágyabb legyen. Törekszenek a kisebb reakcióidőre és a kisebb súrlódásra a lengéscsillapító mozgó részeinél. Precízebb és gyorsabb adatnyerést és kiértékelő algoritmust szeretnének megvalósítani.
Magneride - Hogyan működik | Tudományos garázs
Mechanikus lengéscsillapítók
A mechanikus lengéscsillapítókat leginkább a közúti járművekben használjuk (belsőégési motorok forgattyús tengelyei: hajlító és csavaró lengés), valamint a vasúti szerkezetek esetén káros mozgásként jelentkező lengések megakadályozására. A mechanikai lengéscsillapítók működése a rugólapok egymáson való elmozdulásának, ill. csúszásának következménye. A laprugóban benne lévő súrlódás általában nem elegendő. A csillapító hatás növelésére néha súrlódó betétet, szalagot is tesznek a lapok közé.
A lengéscsillapító meghibásodásának jelei és okai
A lengéscsillapítók az autó többi alkatrészéhez hasonlóan elkopnak. Az alkatrészek deformálódnak, a szelep meghibásodik vagy a tömítés kezd szivárogni. Az elhasznált lengéscsillapító miatt a gépkocsi stabilitása csökken. Az autójukat vezetők legtöbbször nem veszik észre, hogy elérték vagy átlépték a biztonsági határt. A lengéscsillapító meghibásodása több tényezőre is visszavezethető. Természetesen lehet szó az alkatrészek hibájáról, vagy olajhiányról a tartályban, szimplán csak egy kihagyott, sokáig halasztott szervízelésről. De mindemellett olyan környezeti hatások is elősegíthetik a lengéscsillapító elhasználódását, mint a hirtelen nagy hőmérséklet esés, vagy a nagy mértékű kosz és különféle kémiai anyagok behatása. Ehhez hozzáadódik a mindennapi használat milyensége is.
Kopó alkatrészekről beszélünk, így a lengéscsillapító hiba gyakori jelenség. A kopott lengéscsillapító nem tud tökéletesen működni, így az autó kanyarokban vagy rosszabb útfelületen erősen rázkódik. A szerkezet hibájára utalhat ha kopogó, kattogó hangot hallunk a motorháztető felől vagy ha fékezéskor az autó kissé húz valamelyik irányba. Ha a gumiabroncs egyenetlenül foltokban kopik, szintén a lengéscsillapítóra gondolhatunk. Az autó furcsa tartása is árulkodó lehet. Ha üres helyzetben a jármű hátulja nagyon lesüllyed vagy éppen indokolatlanul felemelkedik, annak oka általában a lengéscsillapító helytelen működése.
Az egyik ilyen jel fékezéskor jelentkezik. 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. A gumiabroncsok egyenetlen kopása szintén egy árulkodó jel, ami miatt érdemes felkeresni a szervizt. Az erősebb kanyarokban is adhat magáról árulkodó jelet a rossz lengéscsillapító. Ha azt tapasztaljuk, hogy nagyobb sebességnél a kocsi pattog, akkor kezdhetünk gyanakodni. Az autók úgy vannak megtervezve, hogy az ilyen manőverek ne jelentsenek gondot, így a pattogás hátterében hiba állhat.
Mivel hibás lengéscsillapítóval a kerék nincs folyamatosan az útra szorítva, így fékezéskor ez könnyen kialakul. 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.
Lengéscsillapító ellenőrzése és cseréje
Minden különösebb probléma nélkül átlag húsz ezer kilométerenként érdemes ellenőriztetni. Mivel a hideg idő megterheli az alkatrészt, tavasszal érdemes beiktatni egy szervízelést. 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 lengéscsillapító állapotát szemrevételezéssel is tudjuk ellenőrizni. Ha a lengéscsillapítón olajfolyást tapasztalunk azt sürgősen ki kell cserélni. Ha nem vagyunk biztosak benne, hogy a lengéscsillapító csere már esedékes, kérjünk kivizsgálást. A szervízben egyszerűen megvizsgáljuk a lengéscsillapító állapotát. A 60% feletti eredmény kiváló, de 30% alatt már veszélyes az autóval való közlekedés.
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 a lengéscsillapítókból, ha 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. Előfordul, hogy házilag beszerelt alkatrészekkel találkozunk, hiszen a lengéscsillapító cseréje ár szempontból kényes kérdés lehet. Sajnos az ilyen esetek között gyakori a helytelenül beszerelt lengéscsillapító rugó, ahol látszik, hogy a mechanikai sérülés valószínűleg a beszereléskor keletkezett. A menet esetleges megszakadása még a „kisebbik gond”, rosszabb esetben az alkatrész akad, ami azzal jár, hogy a dugattyúrúd egy idő után deformálódik, és a vezetőben reked.
Lengéscsillapító gyártók és árak
A lengéscsillapítók az egyik legkeresettebb alkatrészek közé tartoznak! Vannak olcsó utángyártott és vannak a borsos árú gyári termékek. Azt, hogy kinek mi a jó vagy a megfelelő lökésgátló nem más mint az elvárt igény szabja. Lehet sportos, kényelmesen lágy vagy nagy teherbírású, tehát kinek mire kell, hogy megfeleljen. A gyári lengéscsillapító beszállítók a Kayaba, Sachs, Monroe, TRW, Bilstein, ezek egy adott típushoz is több féle és fajta teleszkópot gyártanak a fent felsorolt igények szerint. Az utángyártott de prémium minőségű lengéscsillapítók általában már nem hagynak választási lehetőséget ilyen tekintetben! A TRW a világ egyik legnagyobb lengéscsillapító gyártója.
A lengéscsillapító árak típusonként és fajtánként nagy mértékben eltérnek. A legolcsóbb darabok 10 ezer forint körül kaphatóak, de van hússzor drágább változat is. Maga a lengéscsillapító nem kimondottan drága, de négy darab van belőle egy személyautóban, amit négy helyen kell cserélni, így a végére azért több százezres tétel is lehet akkor is ha olcsóbb gyártmányokat választunk, de mindegyik cseréjére rászánjuk magunkat.
tags: #nagy #terhelhetőségű #lengéscsillapító #működése #és #alkalmazási