Juhtimisseadmed ja veermik (3)

Põltsamaa Ametikool
Juhtimisseadmed ja veermik
A2
Andres Asson
Kaarlimõisa 2010
Sisukord
1. Auto vedrustus ................................................................................................. 3
1.1 Keerdvedrud .................................................................................................. 3
1.2 Lehtvedrustus ................................................................................................ 4
1.3 Torrosioonvedrustus ...................................................................................... 4
1.4 Õhkvedrustus ................................................................................................. 5
1.5 Aktiiv vedrustus ............................................................................................. 6
1.6 Adaptiivne vedrustus ..................................................................................... 6
1.7 Sõltuv vedrustus ............................................................................................ 7
1.8 Sõltumatu vedrustus ...................................................................................... 7
2. Amortisaatorid ................................................................................................ 8

2.1 Amortisaator ja tööpõhimõte ......................................................................... 8

2.2 Esiamortisaatorid ........................................................................................... 9
2.3 Tagaamortisaatorid ........................................................................................ 9
2.4 Gaasiamortisaatorid ..................................................................................... 10
2.5 Vedelikamortisaatorid ................................................................................ 11
1. Auto vedrustus
1.1 Keerdvedrustus
KÜÜNALVEDRUSTUS
McPhersoni küünalvedrustus-tüüpi (nimetatud disaineri Earle S. McPherson järgi) esivedrustus kombineerituna lisahoovaga vedrustuses ees; ja kahe hoovaga küünalvedrustus taga on suur panus ohutuse tagamisele. Selline sõltumatu „vedrustuse vorm“ pakub väljapaistvat stabiilsust ja juhitavust koos kindlama teelpüsivusega kõikides sõidusituatsioonides. Samal ajal vähendab see ka teekatte konarustest tekkivaid lööke, andes seeläbi kindlama juhitavuse ja meeldivama sõidu.
1.2 Lehtvedrustus
Lehtvedrud liigitatakse:

Poolellipsvedru (tagasillal reeglina koos abivedruga)

Paraboolvedru, mis on:

• Kergem
  
• Pehmem
  
• Kulub vähem (vedrulehed puutuvad kokku vaid otstest ja keskelt).
  

1.3 Torrosioonvedrustus
TORSIOONVEDRUSTUS (torsionskurbelachese)
Torsioonvedrustuse eesmärk on sama nagu tavapärasel keerdvedruga süsteemilgi: vähendada tee ebatasasustest tekkivate löökide jõudu autokerele. Kui keerdvedrusid surutakse lihtsalt kokku, siis torsioonvedrusid, õigemini torsioonvardaid üritatakse piltlikult öeldes krussi keerata. Ehk vedrustuse tööpõhimõte on sarnane stabilisaatorvarda omale, aga selle vahega, et õõtshoob on läbi torsioonvarda ühendatud autokerega, mitte teise õõtshoovaga.
 Torsioonvedrustuse plussideks on madal raskuskese, lihtne kliirensi reguleerimise võimalus (ei pea vedrusid vahetama, lühendama vms), miinuseks aga fikseeritud jäikus (st ei saa kasutada progresseeruvat jäikust).
1.4 Õhkvedrustus
Õhkvedrustust kasutatakse juba 1934. aastast kuid laiem kasutamine terasvedru asemel algas 1950 – ndatel aastatel. Õhkvedrustus muudab vedrustuse jäikust sujuvalt , sõltuvalt koormusest ja auto kere asendist.
Õhkvedrustusega sõidukil saab vedrustust kasutades muuta kere kõrgust, mis on oluline kauba laadimisel estakaadidel. Õhkvedrustus töötab vaikselt , summutab vibratsiooni ja lööke, on kaalult kerge, samuti vähendab oluliselt rataste dünaamilistest võnkumistest põhjustatud koormusi teekattele. Sellega muudab õhkvedrustus sõiduki kasutamise mugavaks ja kaitseb paremini koormat löökide ja vibratsiooni eest. Õhkvedrustus võib olla ka osaks stabiilsuskontrollist, võimaldades vähendada sõiduki kaldumist kurvilisel teel vältimaks selle kaadumist (ümberpaiskumist).
Õhkvedrustusel on ka puudusi: vaja on küllaltki keerulisi stabilisaatorivarraste süsteeme, hoidmaks veermikku ettenähtud asendis ja andmaks edasi sõiduki liikumiseks vajalikke jõudusid. Õhkvedrusid kasutatakse põhivedrudena, vedrusõlmedena kokkuehitatult amortisaatoriga, abivedrudena lehtvedrudel, kabiini kinnituselementidena kokkuehitatuna amortisaatoriga.
Õhkpadi
1.5 Aktiivvedrustus
Aktiivne vedrustussüsteem kohandub ise vastavalt teeolude muutumisele. Süsteem muudab enda konstruktsiooniparameetreid, end pidevalt kontrollides ja kohandades ning oma näitajaid pidevalt muutes.
Aktiivvedrustuse süsteemi kuulub arvuti, mis „ütleb” igale rattale täpselt millal, kui kaugele ja kui kiiresti liikuda . Rataste liikumine ei allu enam juhuslikule liikumisele tee, vedrude, amortisaatorite ja stabilisaatorvarraste vahel. Arvuti kasutab andurite süsteemi, et mõõta näiteks sõiduki kiirust, piki- ja külgkiirendust ning igale rattale mõjuvat jõudu ja kiirendust. Seejärel annab arvuti rattale käsu liikuda antud tingimuste jaoks ideaalsel viisil.
1.6 Adaptiivne vedrustus.
Sportlik sooritus ja mugavus pole enam teineteist välistavad mõisted: kui vaja, kombineerib adaptiivne vedrustus ( Adaptive Drive ) kahte aktiivset veermikusüsteemi, Dynamic Drive’i ja Dynamic Damping Controli, et pakkuda lõõgastavat sõiduelamust.
Adaptiivse vedrustuse abil on võimalik amortisaatoreid individuaalselt seadistada . Tänu Dynamic Drive’ile ja Dynamic Damping Controlile tagavad esi- ja tagasilla aktiivsed stabilisaatorid ülisujuva sõidu ja suurepärase erksuse.
1.7 Sõltuv vedrustus
Sõltuva vedrustuse puhul on vasak ja parem ratas ühendatud jäigalt, mistõttu neist ühe tõus või langus mõjutab teise asendit ja kallutab auto keret.
1.8 Sõltumatu vedrustus
Sõltumatu vedrustuse korral puudub ühe silla rataste vahel jäik side. Kumbagi ratast ühendab kerega omaette telik, mis on teistest sõltumatu. Sel juhul ei kandu ühe ratta võnked teekonaratel teisele rattale, kere kaldub vähem ning auto püsib paremini teel.
2.Amortisaatorid

2.1. Amortisaator ja tööpõhimõte

Amortisaatorid on põhimõtteliselt õlipumbad. Kolvivarre otsa on kinnitatud kolb , mis töötab rõhutorus olevale hüdraulilisele õlile vastu. Kui vedrustus liigub üles-alla, pressitakse õli läbi kolvis asuvate pisikeste avade. Avad lasevad läbi vaid väikese koguse õli. See aeglustab kolvi liikumist, mis omakorda aeglustab vedru tööd ja vedrustuse liikumist. Amortisaatori takistus sõltub vedrustuse üles alla liikumise kiirusest ja kolbides olevate avade arvust ning suurusest , samuti klapiketaste arvust ja paksusest kolvi juures. Mida kiiremini vedrustus liigub, seda suurem on amortisaatori takistus. Tulemusena vähendavad amortisaator ja vedru:
• Ratta põrkumist
• Autokere õõtsumist või kõikumist
• Autokere noogutusefekti pidurdamisel
• Esiosa tõusu kiirendamisel
Füüsikaseaduste kohaselt energia ei teki ega kao, vaid muundub – amortisaatorid muundavad soojuseks kineetilise energia, mida vedrud on kokkusurumise ajal kogunud. Kontrollib vedru ja vedrustuse liikumist.
• Tagab püsiva juhitavuse ja pidurdusvõime
• Hoiab ära rehvide enneaegse kulumise
• Aitab hoida rehve kontaktis teepinnaga
• Hoiab dünaamilist rataste seadenurka
• Kontrollib sõiduki hüplemist, õõtsumist
(noogutus ja kõikumine), rataste ülestõusmist
pidurdamisel või kiirendamisel
• Vähendab teiste süsteemide kulumist
• Tagab rehvide ja pidurite ühtlase kulumise
• Juht ei väsi nii kiiresti
2.2 Esiamortisaator
Jalgamortisaator on selline amortisaator, mis täidab ka hoovastiku ja vedrude toetamise funktsioone. Ta on sõiduki peamine konstruktsiooniosa. See tähendab, et lisaks tavalisele amortisaatori funktsioonile ta ka toetab sõiduki raskust, säilitades samal ajal rataste õige seadenurga kere suhtes. Jalgamortisaatorid kannavad üle ka rehvide haardejõudu tee ja sõiduki vahel.
2.3 Tagaamortisaator
Tagasilla vedrustussüsteemi juures kasutatavaid amortisaatoreid nimetatakse tavalisteks amortisaatoriteks. Nende amortisaatorite kõige levinumad paigaldusviisid on:

• Silm / silm tüüp
  

• Silm / vars tüüp
  

• Vars / vars tüüp
  

• Vars / risttapp tüüp
  

2.4 Gaasiamortisaator
1. Kaksiktuub madalrõhugaasiamortisaator .
See amortisaator sarnaneb tavalisele amortisaatorile, ent kaks olulist elementi on täiesti erinevad:

• Reservuaari ülemises osas on õhk asendatud lämmastikuga (inertne gaas ), mille rõhk on 2.5 kuni 8 baari ja mis sisestatakse üksainus kord tootmise käigus.
  
• Amortisaatori korpuse ülaosas olevat kolvivart ümbritsev kaelustihend on väga eriline. Tal on üks tihendihuul mustuse sissesattumise vältimiseks ja kaks tihendihuult õli väljavoolu ärahoidmiseks. Tihendi allosaks on painduv rõngakujuline riba, mis toimib ka tagasilöögiklapina. Ribade paindlikkus võimaldab õlil voolata tagasi reservuaari ja hoiab gaasisurve vaid reservuaaris oleval õlil. Sellised amortisaatorid tagavad väga mugava sõidu ja rooli täpse töö.
  

2. Monotuub kõrgsurvegaasiamortisaator
Monotuub amortisaatorid töötavad samal põhimõttel (edasi-tagasi liikuv kolb õliga täidetud torus), ent nende ühes otsas on väike kogus kõrgrõhul lämmastikku (25 kuni 30 baari). Ujuv kolb eraldab seda gaasi õlist, hoides ära nende segunemise. Kui kolvivars kokkusurumise ajal õli välja pressib, surub see õli lämmastiku natuke rohkem kokku. Gaas allub koguse muutustele ja toimib vedruna.

• Gaasi pidev surve õlile tagab kohese reageeringu ja kolviklappide väiksema müra. Lisaks kõrvaldab selline surve kavitatsiooni ja emulsiooninähtuse, mis võivad amortisaatori summutusvõimet vähendada.
  

2.5 Õliamortisaator
Kaksiktuub -— õliamortisaator
Kui amortisaator on survekäigul, siis osa kolvialuses kambris olevast õlist liigub läbi kolvi kergelt summutava sisselaskeklapi kaudu. Ülejäänud õli (olenevalt sisemisse silindrisse siseneva kolvivarre suurusest) surutakse läbi põhjaklapisüsteemi ja liigub seejärel välimisse õlipaaki, mida nimetatakse ka ühtlustuskambriks. Varda liikumiskiirus ja põhjaklapisüsteem määravad kokkusurutava amortisaatori takistusjõu. Kui amortisaator on tagasikäigul, siis kolvi sisselaskeklapp sulgub ja kolvipealses kambris olev õli surutakse läbi kolvi klapisüsteemi. Sisemisest torust väljuva kolvivarre kompenseerimiseks läheb õli välimisest õlisilindrist läbi kergelt summutava põhjaklapis asuva sisselaskeklapi kolvialusesse kambrisse , hoides seega sisemise toru pidevalt õliga täidetuna. Varre liikumiskiirus ja klapisüsteem kolvi juures määravad tagasikäigul amortisaatori poolt tekitatud takistusjõu.