[podwozie] Stuku-puku, czyli choroby zawieszenia

[ArKos]

Zacznijmy od konstrukcji zawieszenia. Zawieszenie składa się z zawieszenia przedniego i tylnego. Stopień zaawansowania tegoż elementu zależy od rodzaju napędu i przeznaczenia auta. Zajmijmy się jednak autem przednionapędowym osobowym.

 

Rodzaje zawieszeń

Pod względem konstrukcji zawieszenia dzielimy na zależne i niezależne. Zawieszenia zależne (sztywne) to takie, w których oba koła jezdne są osadzone na wspólnej sztywnej osi związanej z ramą lub nadwoziem elementami sprężystymi. Zawieszenia niezależne to takie zawieszenia, w których każde z kół jest połączone z nadwoziem (lub z ramą) indywidualnie.

Zawieszenia zależne są stosowane w większości samochodów ciężarowych oraz w niektórych samochodach osobowych jako zawieszenia tylnych mostów napędowych.

Zależne zawieszenia kół kierowanych w samochodach osobowych spotyka się bardzo rzadko. Zaletą zależnego zawieszenia jest prostota konstrukcji, istotna zwłaszcza w przypadkach pojazdów o znacznych naciskach na osie.

Zawieszenia niezależne, jakkolwiek nieco bardziej skomplikowane, mają wiele zalet w porównaniu z zawieszeniami zależnymi, co sprawia, iż w ostatnich latach obserwuje się coraz powszechniejsze ich stosowanie, nawet w samochodach ciężarowych.

Ich najistotniejsze zalety to:

-zmniejszenie mas nieresorowanych samochodu,

-korzystniejsza pod względem stateczności ruchu kinematyka zawieszenia,

-możliwość stosowania bardzo miękkich elementów sprężystych.

O ile w większości zawieszeń zależnych elementami sprężystymi, na których jest zawieszona oś nośna lub most napędowy, są podłużne resory piórowe, o tyle zawieszenia niezależne ce*** ojejciujejciu! ***e znaczna liczba odmiennych rozwiązań konstrukcyjnych, różniących się niekiedy w istotny sposób kinematyką ruchu koła.

Występują również zawieszenia, których konstrukcja łączy w sobie własności zawieszenia zależnego i niezależnego. Są to zawieszenia z wahaczami sprzężonymi.

W szczególności do zawieszeń niezależnych zalicza się:

-wahacze wzdłużne i skośne, które nie wymagają dużo przestrzeni na ruchy pionowe, dzięki czemu udaje się uzyskać szeroki bagażnik o płaskiej podłodze,

-zawieszenia z kolumnami prowadzącymi (zawierającymi sprężyny i amortyzatory),

które co prawda, mają znaczną wysokość, ale pozostawiają dużo miejsca pomiędzy kolumnami i umożliwiają jednocześnie skręt kół kierowanych (w tym przypadku nazywane zawieszeniem McPhersona),

Zajmijmy się teraz poszczególnymi elementami zawieszenia

 

Stabilizatory przechyłu

 

Stosowanie sprężystych elementów zawieszenia powoduje, że podczas jazdy na zakręcie lub pod działaniem innych sił bocznych nadwozia samochodów przechyla się w kierunku poprzecznym do kierunku ruchu. Daje się to odczuć szczególnie wyraźnie w szybkich samochodach osobowych oraz w dużych samochodach ciężarowych, których środek masy jest usytuowany wysoko. W takich samochodach konieczne jest stosowanie urządzeń zabezpieczających przed nadmiernymi przechyłami nadwozia tzw. stabilizatorów.

W samochodach osobowych najczęściej stosuje się stabilizatory mechaniczne w postaci drążków skrętnych związanych z elementami prowadzącymi kół jednej osi. Skręcenie drążka jest proporcjonalne do różnicy ugięć prawego i lewego koła. Działanie stabilizatora zmniejsza różnice chwilowych obciążeń działających na elementy sprężyste jednej osi, a więc jak gdyby powoduje wzrost sztywności zawieszenia po stronie bardziej obciążonej oraz zmniejszenie sztywności zawieszenia po stronie mniej obciążonej. Ujmując poglądowo, stabilizator poprzeczny odciąża bardziej odkształcony element resorujący i dociąża mniej odkształcony element resorujący. W części centralnej stabilizator przymocowany jest do nadwozia za pomocą tulei gumowych.

Zadaniem stabilizatorów jest zmniejszenie bocznych przechyłów nadwozia na zakręcie oraz wpływanie na kierowalność, czyli na zwiększenie bezpieczeństwa jazdy. Przy jednakowych ugięciach zawieszenia z obu stron środkowa część stabilizatora obraca się w gniazdach i wtedy stabilizator nie działa. Istotny dla zmniejszenia bocznych przechyłów współczynnik sztywności stabilizatora przy przeciwnych skokach zawieszenia, odniesiony do obu kół danej osi, zależy w przypadku zawieszeń niezależnych od przełożenia między przegubem a punktem mocowania lub w wypadku sztywnej osi od stosunku odległości sprężyn i punktów mocowania stabilizatora.

 

Im bliżej koła jest zamocowany stabilizator, tym może on być lżejszy i tańszy i tym mniejsze siły wystąpić we wszystkich elementach. Rozwiązaniem zmierzającym do osiągnięcia takich cech jest stabilizator z wahliwymi cięgnami stosowany, jak dotychczas, tylko w zawieszeniach z kolumnami prowadzącymi. Do obudowy kolumny jest przymocowane cięgno, którego skok jest w przybliżeniu równy skokowi koła. Poza zmniejszeniem przechyłów bocznych za pomocą stabilizatorów można też wpływać na zachowanie się pojazdu w ruchu krzywoliniowym. W ogólnym wypadku słuszne są następujące stwierdzenia:

- sztywny stabilizator zastosowany w przednim zawieszeniu zwiększa tendencję do podsterowności i poprawia zachowanie się samochodu podczas zmiany pasa ruchu,

- sztywny stabilizator w zawieszeniu tylnym umożliwia uzyskanie w samochodzie o przednim napędzie neutralnej charakterystyki sterowności, natomiast w samochodzie o tylnym napędzie zwiększa nadsterowność. Stabilizator ma także oddziaływanie niekorzystne. Im większa jest wartość odniesionego do koła współczynnika sztywności stabilizatora, tym silniej są napięte poszczególne przeguby elastyczne i tym słabiej zawieszenie reaguje na pokonywane nierówności drogi. Ruch nadwozia odwzorowuje przebieg nierówności nawierzchni. Dochodzą do tego uderzenia (szczególnie w samochodach o przednim napędzie), wynikające z drgań, do których jest pobudzany silnik zawieszony na elastycznych poduszkach. Ponadto podczas jazdy po drodze wyboistej niekorzystne jest zwiększenie sztywności kątowej zawieszenia przy przeciwnych skokach kół, ponieważ jednostronne ugięcia zawieszenia wywołują w stabilizatorze siły, które przenoszone są na drugą stronę zawieszenia, zmniejszając komfort jazdy.

 

Reasumując pukające czyli uszkodzone drążki stabilizatora mogą spowodować bardzo nieobliczalne zachowanie auta i mogą prowadzić do poważnych problemów na drodze kończąc się nie daj Boże wypadkiem.

 

Rozpoznanie usterki: w aucie puka i auto 'pływa po drodze'. Wtedy tylko stacja diagnostyczna sprawdzi czy są one uszkodzone i najlepiej do niech na takie sprawdzenie podjechać.

 

Tuleje wahaczy

 

Tuleje wahaczy są elementem ograniczającym ruch wahacza w jego mocowaniu. Tuleja ta wpływa na sterowność pojazdu. Jej uszkodzenia ukazują się najczęściej na koleinach lub dużych dziurach lub chociażby przy montowaniu większych felg lub niższych profili opony. Z doświadczenia wynika że uszkodzone tuleje mają wpływ na słabą zbieżność w pojeździe i wpływają negatywnie na opony oraz zapewniają „ściąganie” pojazdu co jest niebezpieczne przy większych prędkościach.

 

Rozpoznanie usterki: auto ściąga i przy podniesionym kole da się nim przesuwać prawo- lewo dość mocno. Najlepiej jednak widać to na kanale jeden rusza kołem drugi obserwuje tuleje.

 

 

Sworznie wahacza

 

Kolejnym elementem którego uszkodzenie lub zużycie powoduje niemiłe pukanie jest sworzeń wahacza. Element ten łączy zwrotnicę czyli element najbliżej koła z całym wahaczem. Jego uszkodzenie jest wybitnie niebezpieczne gdyż w momencie 'puszczenia' tegoż elementy koło jedzie w swoją stronę. Każde pukanie na sworzniu należy jak najszybciej niwelować gdyż może prowadzić do ciężkiego wypadku.

 

Rozpoznanie usterki: podnieść auto na lewarku, złapać za koło w pozycji wpół do dwunastej i poruszać 'do siebie i od siebie'. Jeśli są luzy pukają sworznie wahacza.

 

 

Końcówki drążków kierowniczych

 

Zasadniczo element który pozwala nam na kierowanie pojazdem. Element relatywnie tani ale i bardzo odpowiedzialny. Uszkodzone końcówki drążków dają się odczuć przez 'ściąganie samochodu'. Czasem ale mało kto o tym mówi pukają. Brak sprawnych końcówek drążków powoduje stratę zbieżności a w skrajnych wypadkach (mój znajomy to przerobił) koła skręcają każde w inną stronę i kapotujemy ewentualnie tracimy kontrolę nad autem.

 

Objawy uszkodzenia: koło przy poruszaniu kierownicą nie od razu reaguje na ruch kierownicą.

 

Rozpoznanie usterki: podnieść auto na lewarku. Złapać koło w pozycji za piętnaście trzecia i poruszać 'od siebie do siebie' jeśli są luzy znaczy że końcówki drążków pukają.

 

 

Teraz zajmijmy się tyłem naszego pojazdu. Tam elementów zawieszenia jest znacznie mnie. Najczęściej ogranicza się ono do belki, amortyzatorów, sprężyn i tulei tylnej belki.

 

Tuleje belki

 

Są to elementy łączące belkę z ramą. Ich pukanie nie jest nigdy objawem niczego dobrego. Najczęściej ich uszkodzenie objawia się pukaniem i nadmiernymi odchyłami tylnej osi. Uszkodzenie tego elementu nie wróży niczego dobrego. Bywały przypadki 'zgubienia tylnej belki' przez niektóre auta.

 

Jak rozpoznać usterkę: ogólnie jest to trudne do wykonania na własną rękę ale najczęściej są to mocne stuki jedyne co to sprawdzić najpierw amortyzatory. Jeśli to nie one to tuleje belki.

 

Teraz ogólnie o amortyzatorach i sprężynach.

 

Amortyzatory

 

Gdy pukają nie ma raczej skutecznej opcji ich naprawy. Uszkodzony jest któryś z wewnętrznych elementów amortyzatora. Lub po prostu gaz lub olej wewnątrz się skończył i amorek puka o jego dno. Skutków tragicznych raczej ciężko się doszukać chociaż nie trzymający amorek może wpływać na utraty przyczepności lub nadmierne wychyły.

 

Sprężyny

 

To jest najcięższy temat. Gdy pukają najlepiej najpierw przejrzeć je czy aby nic nie ma między zwojami (miałem kiedyś kamień). Zwykle gdy sprężyna puka to znaczy że jej konstrukcja już się 'skończyła' brak sprawnych sprężyn to tak jak w przypadku amorków brak lub problemy z przyczepnością i nadmiernymi wychyłami.

 

Objawy uszkodzeń zarówno amortyzatorów jak i sprężyn: pukanie przy naciskaniu na auto podczas postoju.

 

Podsumowanie

 

Jeśli słyszysz pukanie lub stukanie w zawieszeniu to natychmiast sprawdź co się dzieje, lub udaj się do serwisu/na stację diagnostyczną. Od tego zależy bezpieczeństwo twoje i innych.

 

Pomoce:

1. Seweryn Orzełowski: 'Budowa Podwozi i Nadwozi samochodowych'

2. Jornsen Reimpell, Jurgen Betzler: 'Podwozia samochodów - Podstawy konstrukcji'

3. Miesięcznik 'AUTO' Technika Motoryzacyjna.