strona główna Technika motoryzacyjna Kolumna, belka skrętna czy wielowahacz?
2018-02-06, ostatnia aktualizacja 2018-02-06 06:00

Kolumna, belka skrętna czy wielowahacz?

Fot. Auto Partner

Fot. Auto Partner

Przeciętny użytkownik samochodu postęp w motoryzacji ocenia na podstawie zmian wizualnych, osiągów pojazdów i ich funkcjonalności. Dla bardziej wtajemniczonych istotne są również pytania o podzespoły, z których samochód jest zbudowany oraz o zastosowane w nim rozwiązania technologiczne, na przykład w zakresie konstrukcji zawieszeń.

Zawieszenie to, najprościej mówiąc, zespół elementów łączących koła z nadwoziem pojazdu. Ze względu na rodzaje stosowanych tu rozwiązań konstrukcyjnych oraz stopień ich skomplikowania, zawieszenia pojazdów drogowych podzielić można najogólniej na sztywne i sprężyste. Te pierwsze konstruktorów samochodowych dziś nie interesują, ponieważ jedynym ich elementem podatnym jest opona, co nie zapewnia minimalnego komfortu. Drugie dzielą się w dalszej kolejności według rodzaju zastosowanej konstrukcji na: zależne (np. sztywny most), półzależne (np. belka skrętna lub resor piórowy poprzeczny) i niezależne (np. kolumna McPhersona).

Zawieszenie kolumnowe

Najpopularniejszym aktualnie ze względu na koszty produkcji, trwałość oraz wygodę eksploatacji jest zawieszenie złożone z dwóch zwrotnic kolumnowych zawierających amortyzatory i wahacze poprzeczne, czyli tzw. kolumna McPhersona. Ten rodzaj zawieszenia został nazwany na cześć jego konstruktora – amerykańskiego inżyniera General Motors – Steele McPhersona.

Niewątpliwe zalety popularnych "kolumn" to mała masa, prostota budowy i wielofunkcyjność działania (spełniają funkcję elementów nośno-amortyzujących i zwrotnic. Zajmują one w pojeździe zdecydowanie mniej miejsca, niż na przykład zawieszenie wielowahaczowe. Oczywiście zawieszenie kolumnowe ma również swoje wady. Główną jest jego podatność na zbyt duże obciążenia, czego nie należy jednak demonizować, gdyż układy McPhersona z regulowanymi amortyzatorami sprawdzają się znakomicie w samochodach startujących w mistrzostwach świata w rajdach samochodowych i nikt aktualnie nie zamierza z nich rezygnować. Zawieszenie zbudowane na bazie kolumn prowadzących to rozwiązanie stosowane obecnie najczęściej w przedniej części podwozia. Można je również stosować w konstrukcji tylnej osi pojazdów z napędem przednim.

Belka skrętna

W przypadku osi tylnej pojazdów duży udział w aktualnie eksploatowanych samochodach osobowych ma inny rodzaj zawieszenia, zwany belką skrętną.

Tę bardzo prostą konstrukcję tworzą dwa wahacze wleczone, połączone za pomocną poprzecznej belki. Konstrukcja jest lekka, zwarta i zajmuje niewiele miejsca, ponieważ pozwala między innymi na wyeliminowanie sworzni lub drążków stabilizatora oraz elementów najbardziej podatnych na uszkodzenia. Ponadto zapewnia duży skok kół w porównaniu chociażby z zawieszeniem wielowahaczowym. Przy zastosowaniu belki skrętnej zostaje pod samochodem więcej miejsca, które można wykorzystać na przykład do zwiększenia pojemności bagażnika.

Wadą belki skrętnej jest jej tendencja do przenoszenia wszelkich drgań wynikających z nierówności nawierzchni bezpośrednio na nadwozie pojazdu. Ponadto konstrukcja ta nie daje takiej możliwości regulacji zawieszenia, jak rozwiązania wielowahaczowe, a w przypadku nawet drobnego uszkodzenia konieczna bywa wymiana całego podzespołu, czyli belki skrętnej wraz z wahaczami wleczonymi. Praktyka warsztatowa pokazuje jednak, że nie jest to regułą.

Zawieszenie wielowahaczowe

Wbrew wielu opiniom, nie jest to rozwiązanie wynalezione w ostatnich kilku latach. Wielowahaczowe konstrukcje pojazdów stosowane są już od ponad 50 lat, a pionierami w tej dziedzinie byli Japończycy. Niemniej jednak w naszym kraju panuje dziwne przekonanie o wyjątkowości tej jonstrukcji. Posiada ona oczywiście jedną zasadniczą zaletę, a mianowicie zapewnia komfort użytkowania pojazdu nie mniejszy, niż samochody z zawieszeniem hydropneumatycznym.

Układ cechuje jednak pewien poziom skomplikowania konstrukcji. Jak sama nazwa wskazuje, ten rodzaj zawieszenia składa się z wielu wahaczy. Zazwyczaj dwóch, trzech, a nawet czterech, gdzie ostatni wahacz pełni funkcję podtrzymująco-stabilizującą. Kolumna resorująca i amortyzująca w tego typu rozwiązaniu wsparta jest na wahaczach poprzecznych.

Zasada działania układu jest następująca: ruch pionowy odbywa się w oparciu o oddziaływanie wszystkich wahaczy, wahacz dolny odpowiada za pracę zawieszenia, górny natomiast stanowi element stabilizujący całość. Zastosowanie układu wielowahaczowego z tyłu w miejsce belki skrętnej dalej lepszą precyzję prowadzenia, lepszą przyczepność i, co ważne, eliminuje podatność zawieszenia na skręcanie.

Układ wielowahaczowy, oprócz zalet, ma również istotne wady. Główna to niedostateczna wytrzymałość zawieszenia w przypadku większej masy pojazdu. Wybijanie się wahaczy (głównie górnych) oraz powstające luzy i zapieczone śruby w wyniku oddziaływania czynników atmosferycznych, w okresie eksploatacji – to największe problemy związane z zawieszeniem wielowahaczowym. Ponadto naprawa zawieszenia wielowahaczowego może być bardziej kosztowna ze względu na stopień skomplikowania układu, liczbę części, a także bardziej czasochłonne procedury napraw. Dzisiaj są już na rynku dostępne specjalne narzędzia do obsługi nawet bardzo zapieczonych elementów tego typu zawieszeń, a zestawy wahaczy o sprawdzonej jakości można kupić w bardzo przystępnej cenie, dlatego nie można już mówić o wielokrotnie większych kosztach eksploatacji w porównaniu z zawieszeniem typu McPherson.

Bezpieczeństwo

Bez względu na to, w jaki rodzaj zawieszenia wyposażony jest pojazd, obowiązkiem użytkownika i serwisanta jest utrzymywanie jego elementów w jak najlepszym stanie. Po każdej, nawet najmniejszej, ingerencji w układ zawieszenia zalecana jest kontrola, a w razie konieczności – regulacja ustawienia geometrii kół. Ma to bezpośredni wpływ na zdrowie, a niejednokrotnie także życie kierowcy, pasażerów oraz pozostałych uczestników ruchu drogowego.

Leszek Zegrodnik

Specjalista ds. współpracy z warsztatami Auto Partner SA




Artykuł sponsorowany



Wasi dostawcy

Podobne

Polecane