TARMAC

Τεχνικά Θέματα - Αμορτισέρ-Ελατήρια-Αντιστρεπτικές Ράβδοι
MAXRISTOS - 10/3/2008, 20:13
Θέμα δημοσίευσης: Αμορτισέρ-Ελατήρια-Αντιστρεπτικές Ράβδοι
Oι επεμβάσεις και οι αλλαγές στα ελατήρια, στα αμορτισέρ και στις αντιστρεπτικές
αποτελούν το συνηθέστερο δρόμο για τη βελτίωση της οδικής συμπεριφοράς του αυτοκινήτου.
Ωστόσο, οι επιλογές απαιτούν προσοχή και, κυρίως, γνώση των παραμέτρων λειτουργίας, ώστε το αποτέλεσμα να είναι ανάλογο των προσδοκιών.


ΑΜΟΡΤΙΣΕΡ(shock absorber)

Aναπόσπαστο στοιχείο του συστήματος της ανάρτησης, τα αμορτισέρ αποτελούν το βασικό μέσο για την απόσβεση των διεγέρσεων από το οδόστρωμα, τον έλεγχο των κινήσεων του αμαξώματος και, εντέλει, για την ασφαλή οδική συμπεριφορά.

Aποτελούν ουσιαστικά το μέσο για την αποφυγή της συνεχούς και ανεξέλεγκτης ταλάντωσης του αμαξώματος. Κατά την κίνηση ενός οχήματος, το σύστημα της ανάρτησης υπόκειται σε συνεχείς διεγέρσεις, είτε από το προφίλ του οδοστρώματος είτε από τις επιθυμίες του οδηγού (στροφή, φρενάρισμα, επιτάχυνση). Το αποτέλεσμα αυτών των διεγέρσεων είναι οι σχετικές μετατοπίσεις μελών της ανάρτησης και η ταυτόχρονη μεταβολή φορτίων και γωνιών στη γεωμετρία.

Είναι γνωστο ότι η κατακόρυφη μετατόπιση του τροχού προκαλεί μια συμπίεση ή επαναφορά του ελατηρίου, ανάλογα με το εάν ο τροχός κινείται προς τα επάνω ή προς τα κάτω. Το ελατήριο φορτίζεται και παραμορφώνεται ελαστικά, ασκώντας μια δύναμη αντίστασης, που είναι ανάλογη της συμπίεσής του. Η συμπίεση αυτή προκαλεί μια «αποθήκευση» ενέργειας στο ελατήριο.
Η χρησιμότητα και η σημασία του αμορτισέρ σε μια ανάρτηση γίνεται κατανοητή εάν
φανταστούμε την... απουσία του: η αποθηκευμένη ενέργεια του ελατηρίου κατά τη φάση της
συμπίεσης θα απελευθερωνόταν απότομα, προκαλώντας μια ανεξέλεγκτη κίνηση της ανάρτησης και του οχήματος.

Βασικές αρχές
Κάθε ταλάντωση που προκαλείται από μια διέγερση μπορεί ―θεωρητικά― να συνεχιστεί επ’
άπειρο, εάν δεν υπάρχει κάποια απόσβεση στο σύστημα. Στην περίπτωση του συστήματος της ανάρτησης, η άνεση, η οδική συμπεριφορά και η ασφάλεια των επιβατών επηρεάζονται
δραματικά από την επιλογή των χαρακτηριστικών απόσβεσης του αμορτισέρ και την αρμονική
συνεργασία αυτού με το ελατήριο.
Η κύρια δουλειά ενός αμορτισέρ είναι ο έλεγχος και η μείωση του εύρους των ταλαντώσεων
ενός συστήματος με ελατήριο(/α). Εάν παραλείψουμε, λοιπόν, τις τριβές που υπάρχουν σε
κάθε κινούμενο σύστημα, ο κύριος τρόπος απόσβεσης της ενέργειας που αποθηκεύει ένα
ελατήριο είναι μέσω του αμορτισέρ (υδραυλικού αποσβεστήρα). Το ένα άκρο του αμορτισέρ εδράζεται στο αμάξωμα και το άλλο σε κάποιο σημείο της ανάρτησης. Η κατακόρυφη κίνηση του τροχού αναγκάζει το έμβολο-πιστόνι να κινηθεί μέσα στο υδραυλικό υγρό. Στην απλουστευμένη αυτή διάταξη, το υγρό πρέπει να περάσει μέσα από μικρές διόδους, προκαλώντας μια διαφορά πιέσεων μεταξύ της άνω και της κάτω επιφάνειας του εμβόλου. Αυτή η διαφορά πιέσεων και, κατ’ επέκταση, η δύναμη που αναπτύσσεται στην επιφάνεια του εμβόλου εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποία το υγρό αναγκάζεται να περάσει τις διόδους.

Κατά την κίνηση του υγρού μέσα από τις διόδους, αναπτύσσεται θερμότητα, που, τελικά,
εκλύεται στον περιβάλλοντα αέρα. Έτσι, το αμορτισέρ, που μπορούμε να ονομάσουμε και
«μετατροπέα ενέργειας», διοχετεύει τελικά την αποθηκευμένη ενέργεια του ελατηρίου στο
περιβάλλον, μιας και τη μετατρέπει σε θερμότητα. Κατά τη λειτουργία ενός αμορτισέρ, η
θερμότητα αυτή ανεβάζει τη θερμοκρασία του υγρού κατά πολύ, φτάνοντας μέχρι και τους 300 βαθμούς Κελσίου σε περιπτώσεις έντονης λειτουργίας (μεγάλες μετατοπίσεις της ανάρτησης με μεγάλες ταχύτητες ― π.χ. αγωνες). Σε αυτήν την περίπτωση, φυσαλίδες
αέρα που δημιουργούνται μέσα στο υγρό προκαλούν σημαντικές αλλαγές στα χαρακτηριστικά
απόσβεσης. Η δημιουργία των ανεπιθύμητων αυτών φυσαλίδων καθυστερείται ή ακόμα κι
εμποδίζεται εάν το υγρό βρίσκεται υπό πίεση. Αυτός είναι και ένας από τους λόγους ύπαρξης
ενός χώρου με συμπιεσμένο αέριο (συνήθως άζωτο).
Υποθετουμε ότι αυτός ο χώρος είναι στο επάνω μέρος. Ένα «πλευστό» έμβολο
διαχωρίζει το υγρό από το αέριο. Άλλοι λόγοι ύπαρξης αυτού του χώρου είναι η ισορροπία
μεταξύ των όγκων υγρού που μεταφέρονται κατά τις κινήσεις συμπίεσης κι επαναφοράς, καθώς και ο έλεγχος της αλλαγής του όγκου του υγρού, λόγω της θερμικής διαστολής του.
Στα αυτοκίνητα παραγωγής, ο χώρος αυτός είναι μέρος του σώματος του αμορτισέρ, ενώ στις
πιο εξελιγμένες και ακριβές εκδόσεις (όπως στα αγωνιστικά αυτοκίνητα) ο χώρος αυτός
βρίσκεται σε ξεχωριστό δοχείο, που είτε εφάπτεται στο σώμα του αμορτισέρ είτε είναι σε
κάποια απόσταση από αυτό, με εύκαμπτο σωλήνα υψηλής πίεσης.

Όσοι έχουν προσπαθήσει να συμπιέσουν ένα αμορτισέρ με πολύ μικρή ταχύτητα, θα έχουν
παρατηρήσει ότι αυτό γίνεται πολύ εύκολα, σε αντίθεση με τη μεγάλη προσπάθεια που πρέπει να καταβάλουν εάν η ταχύτητα μετατόπισης είναι πολύ μεγάλη. Aν δεν έχει τύχει να κάνετε αυτήν τη δοκιμή με ένα κανονικό αμορτισέρ, φανταστείτε πως το ίδιο ισχύει με την κοινή χειροκίνητη καφετιέρα φίλτρου, όπου, όσο γρηγορότερα προσπαθούμε να σπρώξουμε το έμβολο με το φίλτρο μέσα στο υγρό, τόσο μεγαλύτερη δύναμη απαιτείται.

Είναι αναγκαίο, λοιπόν, να ξεκαθαρίσουμε ότι το αμορτισέρ θα αναπτύξει δυνάμεις μόνο όταν
υπάρχει κίνηση, σε αντίθεση με το ελατήριο, που αναπτύσσει δυνάμεις ακόμα και χωρίς
κίνηση, αρκεί να βρίσκεται εκτός της θέσεως ισορροπίας του.
Για παράδειγμα, σε μια παρατεταμένη στροφή, το αυτοκίνητο θα αρχίσει να γέρνει αμέσως
μετά την εντολή του τιμονιού στη είσοδο της στροφής. Σε αυτήν την περίπτωση, τόσο το
αμορτισέρ (κινείται με ταχύτητα) όσο και το ελατήριο (συμπιέζεται εκτός της θέσης
ισορροπίας) αναπτύσσουν δυνάμεις που αντιστέκονται στην κίνηση. Μετά την αρχική φάση,
όμως, το αυτοκίνητο θα σταματήσει να γέρνει περισσότερο και θα συνεχίσει να κινείται σε
αυτήν τη θέση στο μεγαλύτερο μέρος της στροφής. Σε αυτό το διάστημα το αμορτισέρ έχει
πάψει να κινείται και, επομένως, η μόνη δύναμη ασκείται από το ελατήριο.
Στο τέλος της στροφής κι ενώ ο οδηγός στρίβει το τιμόνι προς την κατεύθυνση της ευθείας,
το αυτοκίνητο θα αρχίσει να περιστρέφεται πάλι (με αντίστροφη φορά) μέχρι τη θέση
ισορροπίας του (κίνηση στην ευθεία). Mέχρι τη στιγμή της ισορροπίας, λοιπόν, τόσο το
ελατήριο (αποσυμπιέζεται) όσο και το αμορτισέρ (κίνηση επαναφοράς) ασκούν δυνάμεις.

Οι δυνάμεις κατά την επαναφορά είναι ―κατά κανόνα― μεγαλύτερες, καθώς το αμορτισέρ πρέπει να αντισταθεί στην επαναφορά του ελατηρίου (αποθηκευμένη ενέργεια), ελέγχοντας τη φερόμενη μάζα, ενώ κατά την κίνηση συμπίεσης αμορτισέρ κι ελατήριο συνεργάζονται και
αντιστέκονται μαζί στην κίνηση συμπίεσης.

Συνοψίζοντας, θα αναφέρουμε ότι το αμορτισέρ ελέγχει τις κινήσεις ενός συστήματος που
ταλαντώνεται μετά από μια διέγερση, ασκώντας δυνάμεις λόγω της εξαναγκασμένης κίνησης του υδραυλικού υγρού. Οι δυνάμεις αυτές είναι συνάρτηση της ταχύτητας συμπίεσης/επαναφοράς.

Χαρακτηριστικά απόσβεσης - Βασικές διατάξεις
Η εκλογή των χαρακτηριστικών απόσβεσης συνδέεται άμεσα με τις επιμέρους ανάγκες και
στόχους του συγκεκριμένου συστήματος ανάρτησης και, κατ’ επέκταση, με τη φιλοσοφία του
αυτοκινήτου. Οι δύο κύριοι στόχοι είναι:
1. Η απόσβεση των ταλαντώσεων μετά από μια διέγερση να γίνεται με τέτοιο τρόπο, ώστε η
άνεση των επιβατών να παραμένει σε υψηλό επίπεδο. Τα όρια εδώ είναι αρκετά καθορισμένα:
οι δυνάμεις απόσβεσης δεν πρέπει να είναι υπερβολικά μεγάλες, διότι θα προκαλούν
περαιτέρω διεγέρσεις του αμαξώματος/επιβατών, αλλά ούτε και μικρές, διότι τότε θα
επιτρέπουν στις ταλαντώσεις να συνεχίζουν για αρκετό χρόνο μετά τη διέγερση. Και στις δύο
περιπτώσεις, η άνεση επηρεάζεται αρνητικά, μιας και στην πρώτη περίπτωση η ανάρτηση θα
χαρακτηρίζεται ως «σκληρή», ενώ στη δεύτερη περίπτωση ως υπερβολικά «μαλακή».
2. Ο έλεγχος των κινήσεων της ανάρτησης πρέπει να γίνεται κατά τέτοιον τρόπο, ώστε οι
μεταβολές των φορτίων στα ελαστικά να μην είναι ούτε πολύ γρήγορες (μεγάλες δυνάμεις
απόσβεσης θα προκαλέσουν απώλεια πρόσφυσης) ούτε πολύ αργές (μικρές δυνάμεις απόσβεσης θα έχουν ως αποτέλεσμα αργή απόκριση του οχήματος). Αυτός ο στόχος συνδέεται, επομένως, με τη δυναμική συμπεριφορά του οχήματος.



ΕΛΑΤΗΡΙΑ (springs)

Τα ελατήρια κατασκευάζονται από ειδικά κράματα ατσαλιού και με ειδικές θερμικές και
επιφανειακές κατεργασίες αυξάνονται τα όρια κόπωσής τους. Οι κατασκευαστές σε όλο τον
κόσμο είναι στην κυριολεξία χιλιάδες, όμως η μέθοδος κατασκευής είναι περίπου η ίδια: το
αρχικό υλικό σε μορφή ράβδου (κυκλική διατομή) θερμαίνεται και περιστρέφεται γύρω απο μια μήτρα/καλούπι που θα του δώσει την απαιτούμενη μορφή.
Κάθε ελατήριο που φορτίζεται παραμορφώνεται ελαστικά, ασκώντας μια δύναμη αντίστασης που είναι ανάλογη της συμπίεσής του. Αυτή η σταθερά αναλογίας είναι η λεγόμενη σταθερά του ελατηρίου. Συνήθως απαντάται σε N/mm. Ένα ελατήριο με σταθερά 70 N/mm, για παράδειγμα, θα συμπιεστεί κατά 1 χιλιοστό όταν ασκηθεί σε αυτό μια δύναμη 70 Newton (περίπου 7 κιλά). Η δύναμη που θα ασκήσει το ελατήριο είναι, επομένως, συνάρτηση της μετατόπισης (αυτό πρέπει να θυμόμαστε κάθε φορά που συζητάμε για ελατήρια και αμορτισέρ). Η βασική και ουσιαστική διαφορά είναι ότι τα αμορτισέρ ασκούν δυνάμεις που είναι ανάλογες της ταχύτητας μετατόπισης. Η κατανόηση των διαφορών αυτών θα φανεί ιδιαίτερα χρήσιμη, όταν θα αρχίσουμε να αναφερόμαστε στο στήσιμο του αυτοκινήτου.
Η σταθερά του ελατηρίου (η σκληρότητά του στην καθομιλουμένη) εξαρτάται ―σε αναλογία― απο το υλικό κατασκευής και τη διατομή της αρχικής ράβδου, ενώ μεταβάλλεται αντιστρόφως
ανάλογα με τον αριθμό των σπειρών και τη συνολική εξωτερική διάμετρο του ελατηρίου. Ένα
ελατήριο με μικρότερο αριθμό σπειρών ή εξωτερική διάμετρο θα είναι σκληρότερο.

Πολλοί κατασκευαστές στηρίζονται στις παραπάνω σχέσεις για να κατασκευάσουν ελατήρια με μεταβαλλόμενες σταθερές, τα λεγόμενα προοδευτικά ελατήρια. Oι μέθοδοι κατασκευής είναι ουσιαστικά τρεις:

1. Ο αριθμός των ενεργών σπειρών μεταβάλλεται με διαφορετική πυκνότητα περιέλιξης. Οι
αποστάσεις μεταξύ των σπειρών είναι διαφορετικές έτσι ώστε, καθώς το ελατήριο συμπιέζεται
και ο αριθμός των ενεργών σπειρών μειώνεται, η σταθερά του ελατηρίου αυξάνεται. Είναι η
πιο διαδεδομένη μέθοδος, έχει, όμως, το μειονέκτημα ότι η σκληρότητα μεταβάλλεται όχι
προοδευτικά, αλλά με διαβαθμίσεις.
2. Η αρχική ράβδος έχει διάμετρο σταδιακά μεταβαλλόμενη: η καλύτερη μέθοδος για
πραγματικά προοδευτικό ελατήριο.
3. Η μήτρα που χρησιμοποιείται για την περιέλιξη έχει διαφορετικές διαβαθμίσεις
προσδίδοντας έτσι διαφορετικές εσωτερικές/εξωτερικές διαμέτρους στο ελατήριο. H εφαρμογή
και τοποθέτηση τέτοιων ελατηρίων, όμως, είναι δύσκολη, καθώς ο χώρος που απαιτείται στην
ανάρτηση είναι μεγάλος.
Θα περίμενε κανείς ότι, με τόσες διαθέσιμες λύσεις, η εκλογή για το σχεδιαστή αναρτήσεων
θα ήταν απλή υπόθεση. Τα πράγματα, όμως, δεν είναι τόσο απλά.
Στους υπολογισμούς που θα κάνει ο σχεδιαστής πρέπει να λάβει υπόψιν του τη χρήση του
αυτοκινήτου, τα μέγιστα φορτία που το όχημα θα μεταφέρει, την ελάχιστη απόσταση των
μηχανικών μερών απο το έδαφος, την άνεση των επιβατών, την αντίσταση στην περιστροφή
(roll stiffness) και τις απαιτήσεις ως προς την οδική συμπεριφορά.
Ο μεγαλύτερος συμβιβασμός που καλείται να επιτευχθεί είναι ανάμεσα στην οδική συμπεριφορά και στην άνεση των επιβατών.

Oι αλληλεπιδράσεις μεταξύ φερόμενης (αμάξωμα, επιβάτες, κ.λπ.) και μη φερόμενης
μάζας (τροχοί, φρένα, τμήματα της ανάρτησης) έχουν να κάνουν με δυνάμεις που είναι
ανάλογες είτε των μετατοπίσεων είτε των ταχυτήτων των μετατοπίσεων.
Οι εξισώσεις που περιγράφουν τις επιμέρους κινήσεις και τις δυνάμεις που αναπτύσσονται
βασίζονται σε εξισώσεις αρμονικών ταλαντώσεων που γίνονται σταδιακά πιο περίπλοκες, όταν σε αυτές συμπεριλάβουμε φαινόμενα μη γραμμικά (ελαστικοί σύνδεσμοι, παραμορφώσεις μεταλλικών μερών υπό φορτίο κ.λπ.)
Aπό τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι η απλή εκλογή ενός σκληρότερου ελατηρίου είναι
βέβαιο ότι θα διαταράξει τις λεπτές ισορροπίες που ο κατασκευαστής έχει καθορίσει, ύστερα
απο πολλές μελέτες και υπολογισμούς. Σε όλες ανεξαιρέτως τις περιπτώσεις, ένα σκληρότερο
ελατήριο από αυτό του κατασκευαστή ―χωρίς καμία άλλη αλλαγή― θα μειώσει την άνεση των επιβατών και σε σπάνιες περιπτώσεις θα βελτιώσει πραγματικά την οδική συμπεριφορά.
Μια και η περαιτέρω εμβάθυνση είναι εκτός των ορίων αυτού του άρθρου, ας προσπαθήσουμε τουλάχιστον να καταγράψουμε μερικές βασικές αρχές/αλήθειες σχετικά με τα ελατήρια:

Η άνεση των επιβατών έχει να κάνει με τις υποκειμενικές αντιδράσεις τους στις δυνάμεις
και στις επιταχύνσεις που ασκούνται στο σώμα τους από το προφίλ του δρόμου μέσω της
ανάρτησης. H βελτιστοποίηση της άνεσης των επιβατών επιτυγχάνεται με τη μείωση της
συχνότητας ταλαντώσεων, άρα με μαλακότερα ελατήρια. Παρ’ όλα αυτά, υπάρχει ένα κατώτατο όριο στην εκλογή μαλακών ελατηρίων. Ένα μαλακό ελατήριο θα επιτρέψει μεγαλύτερη μετατόπιση του τροχού για μια δεδομένη διέγερση και, συχνά, η ταχύτητα αυτής της μετατόπισης είναι μεγαλύτερη, με αποτέλεσμα το αμορτισέρ να αναπτύσσει μεγάλες δυνάμεις αντίδρασης οι οποίες μεταδίδονται στην καμπίνα των επιβατών και μειώνουν την άνεση.
Για να υπάρχει μια λογική συνέπεια στις συγκρίσεις μεταξύ αυτοκινήτων και σταδίων
βελτίωσης, πρέπει πάντα να αναφερόμαστε όχι στη σταθερά του ελατηρίου αλλά στη σταθερά η οποία ανάγεται στον τροχό (wheel rate). Λόγω των διαφορετικών συστημάτων ανάρτησης και μοχλικών σχέσεων, η σκληρότητα που «βλέπει» ο τροχός σε κάθε περίπτωση είναι διαφορετική.
Για παράδειγμα, σε μια ανάρτηση τύπου McPherson, το ελατήριο εδράζεται εσωτερικά του
τροχού σε μια απόσταση που συνήθως ορίζει μια μοχλική σχέση 0,9 πρός 1. Αυτό σημαίνει ότι η μετατόπιση του τροχού κατά ένα χιλιοστό σε βύθιση μεταφράζεται σε μετατόπιση μόνο 0,9 χιλιοστών στον άξονα κίνησης του ελατηρίου. Μια και οι δυνάμεις μεταβάλλονται ανάλογα,
ένα ελατήριο με σταθερά 70 N/mm θα έχει σταθερά μόλις 56,7 N/mm = 70/ 0,92 N/mm στον
τροχό (wheel rate).
Η έκφραση, λοιπόν, ότι το αυτοκίνητο Χ φοράει σκληρότερα ελατήρια από το αυτοκίνητο Ψ,
άρα έχει σκληρότερη ανάρτηση, δείχνει ημιμάθεια και οδηγεί σχεδόν πάντα σε λανθασμένα
συμπεράσματα.

Σκληρότερα ελατήρια στην εμπρός ανάρτηση μπορούν να αυξήσουν την κατευθυντικότητα και την αντίδραση του οχήματος στις εντολές του τιμονιού όσο το ελαστικό βρίσκεται στη
γραμμική περιοχή λειτουργίας. Πολύ σκληρά ελατήρια θα οδηγήσουν στη μεταφορά και στην
ανάπτυξη φορτίων στα ελαστικά με μεγάλη ταχύτητα. Όταν η ταχύτητα αυτή είναι μεγαλύτερη
από την ταχύτητα ανάπτυξης της γωνίας ολίσθησης, το ελαστικό δεν είναι έτοιμο να
«παραλάβει» κατακόρυφα φορτία και να αναπτύξει πλευρικά, με αποτέλεσμα την απώλεια
πρόσφυσης. Σε αυτή την παρατήρηση στηρίζεται το μεγαλύτερο μέρος της φιλοσοφίας περί
στησίματος αυτοκινήτων. Τα κατακόρυφα φορτία στα ελαστικά πρέπει να αναπτύσσονται
συγχρόνως με την ανάπτυξη της γωνίας ολίσθησης. Φορτία που αναπτύσσονται αργότερα οδηγούν σε αργές αντιδράσεις, ενώ φορτία που αναπτύσσονται γρηγορότερα οδηγούν σε απώλεια πρόσφυσης.

Με πολύ σκληρά ελατήρια η απώλεια πρόσφυσης θα είναι πιο απρόβλεπτη και θα εμφανίζεται χωρίς προειδοποίηση, όταν τα ελαστικά βρίσκονται εκτός της γραμμικής περιοχής λειτουργίας τους.

Σε περίπτωση που θέλουμε να αντικαταστήσουμε τα ελατήρια του κατασκευαστή θα πρέπει να προσέξουμε ώστε τα νέα ελατήρια να δίνουν το ίδιο ύψος αμαξώματος από το έδαφος (ride height) ανεξαιρέτως της σκληρότητάς τους. Σε αυτή την περίπτωση, αναφερόμαστε στο μήκος του ελατηρίου υπό συγκεκριμένο φορτίο (compressed length at ride height) Μόνο τότε θα είμαστε σίγουροι ότι συγκρίνουμε με όλες τις υπόλοιπες παραμέτρους σταθερές.

Αντιστρεπτικές Ράβδοι ( Antiroll Bars )
Όπως προδίδει και το όνομα, ο κύριος λόγος ύπαρξης των αντιστρεπτικών ράβδων είναι η
μείωση της περιστροφής του οχήματος γύρω απο το διαμήκη άξονα (roll). Η αντιστρεπτική
ράβδος είναι, ουσιαστικά, ένα ελατήριο που απλώς δεν είναι τυλιγμένο γύρω από ένα
καλούπι. Ενώνει τμήματα της ανάρτησης του ίδιου άξονα με τα σημεία εφαρμογής όσο το
δυνατόν κοντύτερα στον τροχό Η κατακόρυφη κίνηση των τροχών αναπτύσσει ένα ζεύγος δυνάμεων στα άκρα της ράβδου που την αναγκάζουν να περιστραφεί. Κατά την περιστροφή της ράβδου, φορτία αφαιρούνται από τον εσωτερικό τροχό και προστίθενται στον εξωτερικό. Η σταθερά ή σκληρότητα της αντιστρεπτικής δίνεται συνήθως σε μονάδες Nm/deg, δηλαδή πόση ροπή χρειάζεται για να περιστρέψει τη ράβδο κατά 1 μοίρα.
Η εκλογή του μεγέθους της αντιστρεπτικής είναι άλλος ένας πονοκέφαλος για το μηχανικό
αναρτήσεων. Ευτυχώς, οι ακόλουθοι κανόνες κάνουν τη διαδικασία πιο εύκολη.

H αντιστρεπτική ενώνει τους τροχούς του ίδιου άξονα, επομένως όσο μεγαλύτερη σκληρότητα έχει τόσο μικρότερη είναι η ανεξαρτησία των τροχών στις κατακόρυφες κινήσεις τους.
Κάθε κατακόρυφη κίνηση του τροχού προκαλεί μια περιστροφή/φόρτιση της αντιστρεπτικής και, έτσι, μια αλλαγή στα κατακόρυφα φορτία του έτερου τροχού του ίδιου άξονα.
Σε αναλογία με τα ελατήρια είναι απαραίτητο να ξέρουμε τη μοχλική σχέση μεταξύ
αντιστρεπτικής και κατακόρυφου άξονα κίνησης του τροχού ώστε να μπορούμε να ορίσουμε τη σταθερά του τροχού λόγω της αντιστρεπτικής (wheel rate from antiroll bar). Και εδώ
βασικοί υπολογισμοί μπορούν να γίνουν εύκολα, αρκεί να μετατρέψουμε τα χιλιοστά της
κατακόρυφης κίνησης του τροχού σε περιστροφή της αντιστρεπτικής σε μοίρες και να
υπολογίσουμε τα φορτία που ασκούνται στον τροχό. Έτσι μπορούμε να περιγράψουμε τη σταθερά του τροχού λόγω της αντιστρεπτικής σε N/mm .
Στις περισσότερες περιπτώσεις πρέπει να διαλέγουμε τη μικρότερη αντιστρεπτική ράβδο ώστε να διατηρούμε το μεγαλύτερο ποσοστό ανεξαρτησίας στους τροχούς. Ένας πολύ καλός κανόνας προτρέπει να έχουμε τη σταθερά τροχού λόγω της αντιστρεπτικής μικρότερη απο το 50% της σταθεράς τροχού λόγω του ελατηρίου.
Τα φορτία μεταφέρονται στους τροχούς με έναν καθορισμένο τρόπο: πρώτα, μέσω των μηχανικών συνδέσμων της ανάρτησης, μετά μέσω των αμορτισέρ και των ελατηρίων και,
τελευταία, μέσω της αντιστρεπτικής ράβδου. Έτσι, για μετατροπές που σκοπό έχουν τη
βελτίωση στις άμεσες αντιδράσεις του οχήματος οι σχεδιαστές σπάνια καταφεύγουν στην
αντιστρεπτική ράβδο.
Aξίζει να θυμηθούμε ότι: το κράτημα που κερδίζουμε στον εξωτερικό τροχό λόγω αύξησης φορτίου είναι μικρότερο απο το κράτημα που χάνουμε στον εσωτερικό τροχό λόγω ελάττωσης φορτίου. Eπειδή, λοιπόν, λόγω της λειτουργίας της, η αντιστρεπτική ράβδος μεταφέρει φορτία απο τον εσωτερικό στον εξωτερικό τροχό, μειώνει, τελικά, το συνολικό κράτημα στον άξονα του αυτοκινήτου που επιδρά. Αυτή είναι η βασική αιτία και εξήγηση για την αύξηση της υποστροφικής συμπεριφοράς με σκληρότερες αντιστρεπτικές εμπρός η την αύξηση της υπερστροφικής συμπεριφοράς με σκληρότερες αντιστρεπτικές πίσω. Στην αναμενόμενη ερώτηση γιατί τις χρειαζόμαστε, η απάντηση είναι εύκολη: Χωρίς τις αντιστρεπτικές, θα αναγκαζόμαστε να ελέγξουμε την περιστροφή του αμαξώματος (roll) με πολύ σκληρά ελατήρια, με αρνητικές επιδράσεις στην άνεση και στην πρόσφυση.
Σε δρόμους με εγκάρσιες και κατακόρυφες ανωμαλίες τα φορτία στους τροχούς μεταβάλλονται συνεχώς από τις φορτίσεις της αντιστρεπτικής. Μια και οι περιπτώσεις κατακόρυφης κίνησης των τροχών στην πράξη είναι σχεδόν πάντα «εκτός φάσεως» (ο ένας τροχός κινείται σε βύθιση και ο άλλος σε επαναφορά), τα κατακόρυφα φορτία μεταβάλλονται με τέτοιο τρόπο ώστε η πρόσφυση να μειώνεται δραματικά κατά την επιτάχυνση. Στην επόμενη εξόρμηση, σε διαδρομές με αρκετές ανωμαλίες, δοκιμάστε να αποσυνδέσετε τις αντιστρεπτικές ράβδους. Η βελτίωση στην πρόσφυση κατά την επιτάχυνση θα είναι σημαντική. Προσοχή, όμως! Ξανασυνδέστε τις αντιστρεπτικές, γιατί σε δρόμους με καλή πρόσφυση το αμάξωμα θα τείνει να γέρνει πολύ στις στροφές και θα σας τρομάξει.
GRIGIO - 11/3/2008, 01:16
Θέμα δημοσίευσης:
Ενδιαφέρον θέμα!όποιος ενδιαφέρεται για παραπάνω μελέτη 'εχω υλικό να του δώσω σε pdf.
Gozilla - 11/3/2008, 09:07
Θέμα δημοσίευσης:
Σπονδή στο μέγιστο tuner αναρτήσεων της ελληνικής επικράτειας και στον οίκο του!!!!

ΟΥΖΟ 12 suspension designs
Βαρβαγιάννης designs!!!!


Η ανάρτηση που φοράει το 60% των αυτοκινήτων στην Ελλάδα!

Πέρα από την πλάκα, είναι λυπηρό το πόσα αυτοκίνητα κυκλοφορούν στους ελληνικούς δρόμους με αναξιοπρεπή ανάρτηση, με συγχωροχάρτι πολλές φορές την καταγραφή του αμορτισερόμετρου στο ΚΤΕΟ...
GRIGIO - 12/3/2008, 16:34
Θέμα δημοσίευσης:
Ντροπη μεν αλλά πολλοί δεν έχουν και τα φράγκα για ανάρτηση πχ 200 ευρώ περίσσευμα ή για λάστιχα.

Επίσης,μιλάμε για ανάρτηση κανονική γιατί αν πεις να χαμηλώσεις το αμάξι και να το σφίξεις μετά ο πισινός πονάει.
acgt3 - 13/3/2008, 20:22
Θέμα δημοσίευσης:
παλουκαρια το θεμα το οικονομικο φυσικα ποναει ολους αλλα οταν μιλαμε για θεμα ασφαλειας δεν το συζηταω καν πχ τα μηχανακια δεν περνουν κρανος λογω του φπα το κεφαλι δεν ξερω πιος πρεπει να πληρωσει, ελαστικα και αμορτισερ τα αλλαζεις και ασ μην εχεις μια.
Jimmy_Caesar - 13/3/2008, 20:27
Θέμα δημοσίευσης:
ΣΩΣΤΟΣΣΣ
MAXRISTOS - 15/3/2008, 02:06
Θέμα δημοσίευσης:
acgt3 Έγραψε:
παλουκαρια το θεμα το οικονομικο φυσικα ποναει ολους αλλα οταν μιλαμε για θεμα ασφαλειας δεν το συζηταω καν πχ τα μηχανακια δεν περνουν κρανος λογω του φπα το κεφαλι δεν ξερω πιος πρεπει να πληρωσει, ελαστικα και αμορτισερ τα αλλαζεις και ασ μην εχεις μια.


Εχεις απόλυτο δίκιο.
Όλες οι Ώρες είναι GMT + 2 Ώρες
Powered by phpBB2 Plus and Kostenloses Forum based on phpBB