Amortisörler

MacPherson payanda : hidrolik amortisör ve yay plakası

Amortisör olup , güvenlikle ilişkili bir bileşen olarak şasi sağlar, titreşimleri yaylı kütlesi hızla azalır ve lastik üzerindeki yaysız kütlenin titreşimleri hafifletir yay . Titreşim enerjisi özel önlemlerle ısıya dönüştürülerek önemli ölçüde sönümlenmiş bir titreşim üretilir. Bu önlemler olmadan, salınım çok yavaş bozulur.

" Titreşim sönümleyici " terimi doğru olacaktır , çünkü etkilenen etki değil, etkisidir. Amortisörler, bozuk yol yüzeylerinden araca gelen darbeleri emmek için kullanılmaz. Süspansiyon olan bu sorumlu.

Motorlu araçlarda amortisörlerin önemi

Hidrolik amortisör krank kolu aks bir VW Beetle bir Burada, Formül Vee yarış arabası

Amortisörlerin görevi, süspansiyon yayları üzerindeki yapının titreşimlerini ve lastik yay üzerindeki tekerleklerin titreşimlerini sönümlemektir. Sönümleme olmadan, doğal frekans aralığındaki yapısal titreşimler çok büyük olacağından hem sürüş konforu hem de sürüş güvenliği olumsuz etkilenecektir. Çok fazla sönümleme, sürüş konforunu bozar, ancak yol temasını iyileştirir. Sürüş konforu ve sürüş güvenliği arasındaki koordinasyon bu nedenle her zaman bir uzlaşmadır. Amortisörlerin çekme ve itme yönlerinde ve ayrıca küçük ve yüksek amortisör hızlarında tasarımı, sürüş dinamiği ve sürüş konforu gereksinimlerinin mümkün olduğunca karşılanmasını sağlar.

Arabalarda arızalı amortisörlerin tespiti

Azalan sönümleme, genellikle bilinçsizce sürücünün sürüş davranışındaki bir değişiklikle telafi edilir. Amortisörlerin bozulduğuna dair bazı işaretler vardır, burada meydana gelen etkiler aniden ortaya çıkmaz, ancak amortisörün artan aşınması ile ilişkilidir:

  • Araç tekerleğin yanında elle titreştiğinde çoklu salınım sonrası (basit fonksiyon testi, davranış özellikle amortisörlerin tamamen çalışmaz hale gelmesi durumunda belirgindir)
  • Araç çarpmalardan sonra sallanıyor
  • Düşük hızda (30 bölge) kötü yollarda gürleme sesleri
  • Düzensiz lastik aşınması ve artan lastik aşınması
  • Zıplayan tekerlekler nedeniyle acil duruştan sonra titreyen direksiyon veya birden fazla kesintiye uğramış fren paleti
  • süngerimsi viraj davranışı, dalgalı bir yolda araç dikey titreşimlerin uyarılmasına bağlı olarak dışarı doğru sürüklenir

Tamamen arızalı amortisörler, amortisörlerin piston kollarından önemli miktarda yağ sızmasından da anlaşılabilir. Bununla birlikte, tam tersine, tam olarak sıkı bir amortisörden düzgün işlev elde edilemez.

Sönümlemenin fiziksel prensipleri

Hidrolik amortisörler

Günümüzde binek araçlardaki konvansiyonel amortisörler, ağırlıklı olarak bir ve iki borulu tasarımlarda hidrolik teleskopik amortisörler olarak üretilmektedir. İlkesi, yer değiştiren sıvının ( amortisör yağı ) akışına karşı direncin akış hızına bağlı olduğu gerçeğine dayanmaktadır . Doğrusal değil, aşamalıdır, yani akış hızıyla artar.

sürtünme damperi

Hidrolik amortisörlerin geliştirilmesinden önce araçlar mekanik sürtünmeli amortisörlerle donatılmıştı. Dezavantajı, küçük uyaranlar durumunda süspansiyonun statik sürtünme tarafından bloke edilmesidir . Süspansiyon kötü tepki veriyor.

Sürtünme damperleri, birbiri üzerine istiflenmiş ve bir yay tarafından eksenel olarak birbirine bastırılmış birkaç sürtünme diskinden oluşur. Bu diskler dönüşümlü olarak birbirine doğru bükülebilen iki grup oluşturur. Biri şaseye, diğeri ise titreşimi sönümlenecek parçaya bağlanır. Böyle bir sürtünme damperi, çok plakalı bir kavrama ile aynı şekilde çalışır .

Arabalardaki amortisör çeşitleri

Temel olarak, bir aks damperi arasında bir ayrım yapılır , yani kendi başına monte edilmiş bir titreşim damperi , yay ve damperin tek bir montajda birleştirildiği bir yaylı damper ünitesi ("gergi kolu") ve içinde bulunan MacPherson gergisi arasında bir ayrım yapılır . hem uzunlamasına hem de çapraz yön uçlarına ek olarak.

Kol amortisörü

Normal dönen sürtünmeli amortisörlere kollu amortisörler denir. Bir yumurta. d. Sönümlenecek doğrusal hareket genellikle, sönümleyicinin merkezi etrafında dönen bir kolun araya girmesini gerektirir.

Houdaille amortisörü, yine bir kol tarafından döndürülen, bölünmüş silindirik bir mahfaza içinde döner pistonlara sahip bir hidrolik amortisördür.

Bununla birlikte, kollu amortisörler olarak, doğrusal olarak hareket eden bir amortisörün şasi üzerinde başka bir yerde dönen bir kol üzerinde etki ettiği yapılardan da bahsedilmiştir. Böyle bir kol genellikle tekerlek süspansiyonundaki bir bağlantıdır . Bu, aynı zamanda, silindirdeki ileri geri hareket eden bir pistonun, bir mafsallı kol vasıtasıyla dışarıdan çalıştırıldığı , daha eski mafsallı kollu amortisörü de içerir .

Doğrusal hareket amortisörleri (teleskopik amortisörler)

Monotube damper (gaz basınç damperi)

Tek borulu amortisör, çalışma odası (yağ odası) ve karşı basınç odası (gaz odası) olarak alt bölümlere ayrılmıştır. Gerçek damper çalışması yağ haznesinde gerçekleştirilir, yani piston üzerindeki sönümleme valfleri, pistondan akan yağın karşısındadır. Bu, bir sönümleme kuvveti ile kaba göre hareket eden piston çubuğunun karşısına çıkan bir basınç farkı yaratır. Gaz odası, piston çubukları uzayıp geri çekildiğinde ve sıcaklık dalgalanmalarından kaynaklanan hacim değişikliklerini telafi eder. Tek borulu bir damper genellikle yaklaşık 20–30 bar'lık bir taban iç basıncına sahiptir. Bu ön yük, üst çalışma odasındaki (pistonun üstündeki oda) yağ kolonunun sıkıştırma sırasında yırtılmaması ve yağda gaz kabarcıklarının oluşması ( kavitasyon riski ) için gereklidir . Bunun, damperin kuvvet özellikleri üzerinde zararlı bir etkisi olacaktır. Gaz basıncı nedeniyle amortisör aynı zamanda zayıf bir gaz basınç yayıdır .

Çift borulu damper

Piston çubuğuna bağlı olan ve diğer valf parçalarıyla donatılmış pistonun eksenel olarak hareket ettiği silindir borusuna ek olarak, ikiz borulu damper, eş eksenli olarak düzenlenmiş başka bir kap borusuna sahiptir. Piston, iç yağ odasını bir üst ve alt çalışma odasına böler. Sıkıştırma aşamasında, piston kolu geri çekilir ve yağın bir kısmı alt çalışma odasından piston valfi vasıtasıyla üst çalışma odasına akar. Daldırma piston çubuğuna karşılık gelen yağ hacmi, silindir borusunun alt ucunda bulunan bir alt valf vasıtasıyla silindir ve kap boruları arasındaki dengeleme boşluğuna bastırılır. Alt valf tarafından sönümleme ile ilgili bir basınç farkı da oluşturulur. Piston çubuğu uzadığında (geri tepme aşaması), piston valfi sönümlemeyi üstlenirken, uzanan piston çubuğuna karşılık gelen yağ hacmi alt valften büyük ölçüde engellenmeden geri akar.

Hidrolik teleskopik amortisörün yapısı ve işlevi

Amortisör hareket modeli

(Çift borulu) amortisörün hareket modeli, amortisördeki yağ seviyesinin piston çubuğunun içe ve dışa hareketi ile nasıl yükselip alçaldığını gösterir. Yağ seviyesinin hareketi büyük ölçüde abartılı olarak gösterilir. Yağ seviyesinin stroku, piston çubuğunun strokundan daha büyüktür. Bu, ne modelin boyutlarına ne de gerçek bir araba amortisöründeki oranlara karşılık gelir. Yağ seviyesinin hareketi için, geri çekilen piston çubuğunun hacminin, borular arasındaki segman yüzeyindeki yağ artışının hacmine eşit olması geçerlidir, yani:

veya

İle

= Piston çubuğunun kesit alanı
= Dış ve iç boru arasındaki halka alanı
= Piston çubuğunun çapı
= Dış borunun iç çapı (konteyner borusu)
= İç borunun dış çapı (silindir borusu)
= Piston çubuğunun stroku
= Yağ seviyesinin yükselmesi

Gerçek damper boyutlarıyla (d = 11: Da = 36; Di = 29.4) sonuç şudur:

Yağ seviyesinin stroku, piston çubuğunun strokunun sadece 0,28 katıdır. Hareket modeli de bu gerçekçi değeri göstermelidir. Bu, sadece yağ seviyesi yükselticisini değiştirerek yapılabilir. İdeal olarak, elbette, hesaplama ve görünümün tam olarak eşleşmesi için hareket modelindeki d, Da ve Di boyutlarında ek ayarlamalar ile.

Dengeleme hacmine sahip yağ amortisörü (çift borulu amortisör)

Hidrolik amortisörler esas olarak yağla doldurulmuş bir silindirden ve içinde kılavuzlanan bir piston çubuğundan oluşur . Piston kolu (ve dolayısıyla piston) silindire göre eksenel olarak hareket ettiğinde, yağ, pistondaki dar kanallardan ve valflerden akmalıdır. Yağın proseste maruz kaldığı direnç, aktif yüzeyler aracılığıyla sönümleme kuvvetlerini oluşturan basınç farkları yaratır. Ortaya çıkan sönümleme işi, yağın ısınmasına dönüştürülür. Viskozite ve böylece yağın söndürme etkisinin aynı zamanda sıcaklığa bağlıdır. Damperin sıcaklık artışını ilgili bileşenler için tolere edilebilir bir seviyede sınırlamak için, damper ortam havasına yeterli ısı verebilmelidir.

Batan piston çubuğunun hacmi damper içinde eşitlenmelidir. Saf bir yağ damperi olamaz çünkü yağ, tüm sıvılar gibi neredeyse sıkıştırılamaz. Kompanzasyon, örneğin, yağ hacminden hareketli bir piston (tek borulu damper) ile ayrılan yüksek basınç (~ 30 bar) altında nitrojen veya havadan yapılmış bir gaz yastığı ile sağlanabilir. Ayırma pistonunu hareket ettirerek, gaz yastığı, piston çubuğu geri çekildiğinde hacim telafisini üstlenir. Gaz, ek bir yay gibi davranır, böylece süspansiyonun etkisi desteklenir.

Geri tepme ve sıkıştırma

Doğrudan bağlantılı bir hidrolik amortisör, geri tepme sırasında gerilime ve sıkıştırma sırasında sıkıştırmaya maruz kalır. Bu nedenle, geri tepme sırasındaki sönümleme, geri tepme aşaması olarak adlandırılır ve sıkıştırma sırasında, sıkıştırma aşaması olarak adlandırılır.

Tek tek rampa şeklindeki engellere yaklaşırken “yaylanmayı” iyileştirmek için, geri tepme aşaması genellikle sıkıştırma aşamasından daha sert yapılır. Bu tasarımın bir diğer nedeni, hızlı kaçış manevraları sırasında yuvarlanma açısının uyumlu bir yapısıdır.

Diğer formlar

Formula 1 gibi yarışlarda kullanılan özel bir tasarım türü, harici döner amortisördür . Yeni bir gelişme, hem ticari araçlara hem de binek araçlara takılan havalı yay amortisörleridir . Süspansiyon ve sönümlemeye ek olarak seviye kontrolünü de üstlenebilirsiniz. Motosikletler ve bisikletler ayrıca orta havanın hem yay hem de amortisör görevini üstlendiği havalı yay amortisörleri ile donatılmıştır.

Karayolu taşıtları için elektromekanik bir amortisör sisteminin geliştirilmesi araştırılmaktadır. Buradaki avantaj, ısı yerine öncelikle doğrudan araçta kullanılabilen elektrik enerjisinin üretilmesidir.

Ayrıca bakınız

Edebiyat

  • Peter Heuslinger: Otomotiv Teknolojisinde Modern Mekanik , Liebentreu-Haslinger Verlag, Ulm 2002
  • Peter Causemann: Motorlu taşıt amortisörleri , Verlag Moderne Industrie, Landsberg / Lech 2001

İnternet linkleri

Commons : Titreşim Sönümleyiciler  - Görüntüler, videolar ve ses dosyaları koleksiyonu
Vikisözlük: amortisör  - anlam açıklamaları, kelime kökenleri, eş anlamlılar, çeviriler

Bireysel kanıt

  1. Braess / Seiffert: Motorlu Araç Teknolojisi El Kitabı , 3. baskı 2003, ISBN 3-528-23114-9 .
  2. Rolf Isermann (Ed.): Sürüş dinamikleri kontrolü . Modelleme, sürücü yardım sistemleri, mekatronik. 1. baskı. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-8348-0109-8 , 12.5 havalı yay sönümleme sistemi.