Proč je dvojité lichoběžníkové zavěšení lepší než zavěšení MacPherson v zatáčkách?
Obsah
zavedení
Systém zavěšení kol automobilu je jednou z klíčových součástí ovlivňujících ovladatelnost, komfort a bezpečnost vozidla. Mezi mnoha konstrukcemi zavěšení kol jsou dvojité lichoběžníkové zavěšení a zavěšení McPherson dvěma nejběžnějšími konstrukcemi předního zavěšení. Dvojité lichoběžníkové zavěšení se svými vynikajícími ovladatelnostmi a stabilitou je široce používáno ve vysoce výkonných vozidlech a závodních vozech, zatímco zavěšení McPherson se díky své jednoduché konstrukci a nízkým nákladům široce používá v běžných osobních automobilech. Tento článek se podrobně zabývá tím, proč dvojité lichoběžníkové zavěšení překonává zavěšení McPherson v zatáčkách z hledisek, jako je konstrukční řešení, geometrické vlastnosti, dynamika zatáčení, historický vývoj a scénáře použití. Pro komplexnější pochopení rozdílů mezi těmito dvěma typy zavěšení čtenářům budou použity grafy a časová srovnání.
Dvojité odpružení kyvné vidlice()Dvojité lichoběžníkové zavěšeníDvojité lichoběžníkové zavěšení, v čínštině často překládané jako dvojité A-ramenné zavěšení, dostalo svůj název podle tvaru „A“ horních a dolních ramen náprav. Tento systém zavěšení se obvykle skládá z horního ramene náprav, dolního ramene náprav, tlumičů, pružin a táhel. Horní a dolní ramena náprav jsou spojena s náboji kol pomocí kulových kloubů, což umožňuje přesné ovládání pohybu pneumatiky ve svislém i vodorovném směru.
MacPhersonův závěs()Zavěšení se vzpěrami MacPhersonZavěšení kol s vzpěrami MacPherson, navržené kanadským inženýrem Earlem S. MacPhersonem ve 40. letech 20. století, je nejběžnějším typem zavěšení v moderních automobilech, zejména u předního zavěšení, a to díky své jednoduché a účinné struktuře. Mezi základní komponenty zavěšení kol s vzpěrami MacPherson patří tlumiče, vinuté pružiny, spodní příčná ramena a stabilizátory. Tlumiče a pružiny jsou sloučeny do vzpěry, která je přímo spojena s karoserií a náboji kol.
Základní principy a funkce závěsných systémů
Mezi hlavní funkce závěsného systému patří:
- Hmotnost karoserie vozidla: Pro zajištění stability vozidla a absorbování nárazů od povrchu vozovky.
- Udržujte kontakt pneumatiky s povrchem vozovkyPoskytuje dostatečnou přilnavost, která ovlivňuje akceleraci, brzdění a výkon při zatáčení.
- Zlepšete ovladatelnost a pohodlíVyvážte stabilitu vozidla a jízdní komfort při zatáčení ve vysokých rychlostech.
Při průjezdu zatáčkou musí systém odpružení efektivně kontrolovat změny naklánění karoserie, úhlu odklonu a kontaktní plochy pneumatiky s vozovkou, aby byla zajištěna stabilita a přilnavost vozidla. Dvojité lichoběžníkové zavěšení a zavěšení s vzpěrami MacPherson se v těchto aspektech výrazně liší.
Konstrukční srovnání mezi dvojitým lichoběžníkovým zavěšením a zavěšením s vzpěrami MacPherson
1. Zavěšení se vzpěrami MacPherson
- Strukturální prvky:
Systém zavěšení kol MacPherson, navržený Earlem S. MacPhersonem ve 40. letech 20. století, je jednoduchý a prostorově úsporný systém zavěšení kol. Mezi jeho hlavní komponenty patří: - Kombinace tlumiče a pružinyTlumič a vinutá pružina jsou integrovány do jedné vzpěry, která je přímo spojena s nábojem kola.
- Spodní příčné ramenoJedno rameno nápravy (obvykle A-rameno) je spojeno s karoserií a náboji kol a poskytuje boční oporu.
- StabilizátorPoužívá se ke snížení naklánění karoserie vozidla.
- Kloub řízeníPřipojte náboj kola k systému řízení.
- výhoda:
- Má jednoduchou konstrukci, málo dílů a nízké výrobní náklady.
- Zabírá málo místa a je vhodný pro vozidla s pohonem předních kol.
- Snadná oprava a údržba.
- nedostatek:
- Úhel odklonu se výrazně mění, což může při zatáčení snadno zmenšit kontaktní plochu mezi pneumatikou a povrchem vozovky.
- Tlumiče nárazů slouží jak jako podpůrná, tak jako tlumicí funkce, takže jsou náchylné k bočním silám, které mohou ovlivnit přesnost řízení.
- Pro vysoce výkonná vozidla je to nevýhodné, protože jejich geometrie omezuje flexibilitu nastavení odpružení.
2. Dvojité příčné rameno zavěšení
- Strukturální prvky:
Dvojité lichoběžníkové zavěšení je složitější systém odpružení, který vznikl v konstrukci závodních vozů ve 30. letech 20. století. Jeho hlavní komponenty zahrnují: - Horní a dolní příčná ramenaObvykle rameno ve tvaru A nebo nestejné délky, které je připojeno k hornímu a dolnímu konci náboje kola.
- Tlumiče a pružinyNezávisle na příčném rameni se zaměřuje na tlumení nárazů a jejich absorpci.
- Čep řízení a náboj kolaZajišťuje přesné umístění pneumatiky.
- Stabilizátor(Volitelné): Dále reguluje naklánění karoserie vozidla.
- výhoda:
- Poskytuje lepší kontrolu odklonu kol a udržuje optimální kontakt pneumatiky s povrchem vozovky při zatáčení.
- Geometrie odpružení je výškově nastavitelná, aby se přizpůsobila různým jízdním podmínkám.
- Má vysokou strukturální tuhost, díky čemuž je vhodný pro vysoce výkonná vozidla a závodní vozy.
- nedostatek:
- Má složitou konstrukci a vysoké výrobní a údržbářské náklady.
- Zabírá hodně místa, což nepřispívá k designu kompaktních vozidel.
Technické vlastnosti dvojitého příčného zavěšení kol:
- Horní a dolní ramena řízení mají jasně definované funkce.Horní rameno nápravy je obvykle kratší a spodní rameno nápravy je delší. Tato konstrukce pomáhá automaticky upravovat úhel odklonu při naklánění vozidla a udržuje tak pneumatiky v optimálním kontaktu s povrchem vozovky.
- Vysoká tuhost konstrukceDvě příčná ramena dvojitého vahadla dokáží účinně rozptýlit boční a podélné síly, snížit zatížení tlumiče a umožnit mu soustředit se na absorpci vertikálních vibrací.
- Přesné geometrické řízeníDvojité lichoběžníkové zavěšení umožňuje inženýrům přesně nastavit parametry geometrie pneumatik, jako je odklon, sbíhavost a úhel náklonu, a tím optimalizovat jízdní vlastnosti.
Analýza výhod
Vynikající výkon v zatáčkách:
- Dvojité lichoběžníkové zavěšení dokáže efektivně regulovat naklánění karoserie při průjezdu zatáčkou. Díky geometrickému designu horních a dolních ramen náprav automaticky upravuje úhel odklonu pneumatik, aby se zajistila maximální kontaktní plocha pneumatiky s povrchem vozovky a zlepšila se přilnavost.
- Jeho vysoká boční tuhost může snížit deformaci pneumatiky při zatáčení vysokou rychlostí, což dále zlepšuje stabilitu.
- Kontrola opotřebení pneumatikPřesné řízení geometrie dvojitého lichoběžníkového zavěšení umožňuje pneumatikám udržovat optimální kontaktní úhel za různých podmínek na vozovce, čímž se snižuje zbytečné opotřebení a prodlužuje životnost pneumatik.
- Čistý pocit z jízdyProtože tlumiče pérování nesou převážně vertikální zatížení, může dvojité lichoběžníkové zavěšení poskytovat bezprostřednější zpětnou vazbu od vozovky, což řidiči usnadňuje vnímání dynamiky vozidla.
- Široká škála aplikacíDvojité lichoběžníkové zavěšení je vhodné nejen pro vysoce výkonné sportovní vozy (jako je Porsche 911 a Ferrari 488), ale je také široce používáno v robustních SUV (jako je Jeep Wrangler) a závodních vozech F1, protože jeho konstrukce dokáže současně splňovat požadavky na vysokou tuhost a ovladatelnost.
Analýza nevýhod
Přestože dvojité lichoběžníkové zavěšení dává vynikající ovladatelnost, má také určitá omezení:
- Složitá strukturaDvojité vahadlo zavěšení má velké množství dílů a proces návrhu a seřizování vyžaduje vyšší technické dovednosti.
- Vysoké výrobní nákladyVzhledem k velkému počtu dílů a potřebě přesného obrábění jsou výrobní náklady dvojitého lichoběžníkového zavěšení výrazně vyšší než u zavěšení typu MacPherson.
- Velké nároky na prostorDvojité příčné rameno zavěšení vyžaduje velký instalační prostor, což je výzva pro malé vozy nebo modely s omezeným prostorem (jako jsou vozy třídy A nebo B).
- Vysoká obtížnost laděníPřesné nastavení geometrie všech čtyř kol a parametrů odpružení vyžaduje profesionální dovednosti a klade vysoké nároky na technické schopnosti jak výrobců vozidel, tak i opravářského personálu.
Technické vlastnosti zavěšení kol MacPherson
Struktura a princip fungování
Zavěšení MacPherson, navržené kanadským inženýrem Earlem S. MacPhersonem ve 40. letech 20. století, je nejběžnějším typem zavěšení v moderních automobilech, zejména u předního zavěšení, a to díky své jednoduché a účinné struktuře. Mezi základní komponenty zavěšení MacPherson patří tlumiče, vinuté pružiny, spodní příčná ramena a stabilizátory. Tlumiče a pružiny dohromady tvoří vzpěru, která je přímo spojena s karoserií a nábojem kola.
Mezi hlavní vlastnosti zavěšení kol se vzpěrami MacPherson patří:
- Jednoduchá strukturaVyžaduje pouze jedno spodní rameno řízení a jeden nosný sloupek, s menším počtem dílů a menšími požadavky na instalační prostor.
- Nízké nákladyDíky své jednoduché konstrukci má zavěšení kol typu MacPherson nízké výrobní a údržbářské náklady, takže je vhodné pro sériově vyráběná vozidla.
- Široká použitelnostZavěšení kol typu MacPherson je vhodné pro většinu vozidel s pohonem předních kol, zejména pro kompaktní a středně velké vozy.
Analýza výhod
- Ušetřete místoKompaktní konstrukce zavěšení MacPherson je vhodná pro malé vozy a modely s pohonem předních kol, čímž se uvolňuje více místa v motorovém prostoru a interiéru.
- hospodářskýDíky nízkým výrobním nákladům a jednoduchým požadavkům na ladění je ideální volbou pro ekonomické vozy.
- pohodlíOdpružení MacPherson dobře absorbuje vibrace z vozovky, takže je vhodné pro každodenní dojíždění i jízdu ve městě.
Analýza nevýhod
- Omezená manévrovatelnostProtože tlumič pérování nese jak svislé zatížení, tak i část boční síly, je zavěšení se vzpěrami MacPherson při průjezdu zatáčkami ve vysokých rychlostech méně stabilní než zavěšení s dvojitými lichoběžníkovými rameny.
- Nedostatečná kontrola odklonuZavěšení kol se vzpěrami MacPherson nedokáže nastavit úhel odklonu tak přesně jako dvojité lichoběžníkové zavěšení, což má za následek slabší přilnavost pneumatik v zatáčkách.
- Pocit silnice je poněkud neurčitýVzhledem k multifunkčnímu zatížení tlumičů není zpětná vazba řidiče od povrchu vozovky tak jasná jako u dvojitého lichoběžníkového zavěšení.
Klíčové faktory pro výkon v zatáčkách
Výkon v zatáčkách závisí na tom, jak systém odpružení zvládá následující klíčové faktory:
- Ovládání odklonuÚhel odklonu pneumatiky ovlivňuje kontaktní plochu mezi pneumatikou a povrchem vozovky. V ideálním případě by si pneumatika měla udržovat maximální kontaktní plochu při zatáčení, aby zajistila optimální přilnavost.
- Kontrola naklánění karoserieNaklánění karoserie mění rozložení zatížení na pneumatiky, což ovlivňuje jízdní stabilitu.
- Flexibilita geometrie zavěšeníGeometrie systému odpružení určuje jeho přizpůsobivost různým jízdním podmínkám.
- Rozložení zatížení pneumatikRovnoměrné rozložení zatížení pomáhá zlepšit přilnavost a přesnost ovládání.
1. Regulace odklonu kol
- Zavěšení MacPherson:
Protože se zavěšení kol se vzpěrami MacPherson spoléhá pouze na jedno rameno a tlumič, naklánění karoserie při průjezdu zatáčkou způsobuje rychlou změnu odklonu pneumatik (obvykle se odklon stává pozitivním). To má za následek nadměrný tlak na vnitřní stranu pneumatiky, což snižuje její kontaktní plochu s povrchem vozovky a tím snižuje přilnavost. Například při průjezdu zatáčkou vysokou rychlostí se úhel odklonu kol se vzpěrami MacPherson může změnit o 3–5 stupňů, což má významný vliv na přilnavost. - Dvojité vahadlo zavěšení:
Dvojité lichoběžníkové zavěšení kol umožňuje díky konstrukci horních a dolních ramen přesně regulovat úhel odklonu pneumatik. Konstruktéři mohou upravit délku a úhel ramen tak, aby v zatáčkách udrželi negativní úhel odklonu a zajistili tak maximální kontaktní plochu pneumatiky. Například za stejných podmínek je změna úhlu odklonu u dvojitého lichoběžníkového zavěšení obvykle regulována v rozmezí 1–2 stupňů, což výrazně zlepšuje přilnavost.
2. Kontrola naklánění karoserie
- Zavěšení MacPherson:
Vzpěry MacPherson mají relativně nízkou strukturální tuhost a jejich tlumiče nárazů plní jak podpůrnou, tak tlumicí funkci, takže jsou náchylné k bočním silám. Při průjezdu zatáčkou je úhel náklonu karoserie relativně velký (obvykle 4–6 stupňů), což způsobuje, že vnější pneumatiky nesou nadměrnou hmotnost, zatímco vnitřní pneumatiky jsou nedostatečně zatížené, což ovlivňuje celkovou stabilitu. - Dvojité vahadlo zavěšení:
Horní a dolní příčná ramena dvojitého lichoběžníkového zavěšení poskytují vyšší strukturální tuhost a účinně odolávají bočním silám. Optimalizací geometrie příčných ramen dokáže dvojité lichoběžníkové zavěšení regulovat úhel naklánění karoserie v rozmezí 2–3 stupňů, čímž zajišťuje rovnoměrnější rozložení zatížení pneumatik a zlepšuje stabilitu v zatáčkách.
3. Flexibilita geometrie zavěšení
- Zavěšení MacPherson:
Zavěšení typu MacPherson má relativně pevnou geometrii, což omezuje jeho nastavitelnost. Inženýři shledávají obtížné optimalizovat výkon v zatáčkách změnou geometrie zavěšení, takže je vhodnější pro vozidla zaměřená na pohodlí než pro vozidla s vysokým výkonem. - Dvojité vahadlo zavěšení:
Horní a dolní příčná ramena dvojitého lichoběžníkového zavěšení umožňují konstruktérům přesně nastavit geometrii zavěšení, včetně odklonu, úhlu sbíhavosti a zdvihu zavěšení. To umožňuje dvojitému lichoběžníkovému zavěšení přizpůsobit se různým podmínkám na trati a požadavkům na vysoký výkon; například systémy zavěšení vozů F1 nebo supersportů obvykle používají konstrukci s dvojitým lichoběžníkovým zavěšením.
4. Rozložení zatížení pneumatik
- Zavěšení MacPherson:
V důsledku výrazných změn v naklánění a odklonu karoserie dochází u zavěšení kol typu MacPherson k nerovnoměrnému rozložení zatížení pneumatik při průjezdu zatáčkou, což může snadno vést k přetížení vnějších pneumatik a nedostatečné přilnavosti vnitřních pneumatik. To může mít za následek nedotáčivost nebo přetáčivost. - Dvojité vahadlo zavěšení:
Dvojité lichoběžníkové zavěšení zajišťuje rovnoměrnější rozložení zatížení pneumatik díky přesnému geometrickému řízení. Vnější pneumatiky unesou odpovídající zatížení při průjezdu zatáčkou, zatímco vnitřní pneumatiky si zachovávají dostatečnou přilnavost, čímž se zlepšují limity v zatáčkách a přesnost ovladatelnosti.
Výkon v zatáčkách závisí na výkonu systému odpružení v následujících aspektech:
- Přilnavost pneumatikKontaktní plocha a úhel mezi pneumatikou a povrchem vozovky přímo ovlivňují stabilitu v zatáčkách.
- Kontrola naklánění karoserieČím menší je úhel náklonu, tím vyšší je stabilita vozidla v zatáčkách.
- Tuhost zavěšeníVysoce tuhé odpružení může snížit deformaci karoserie a zlepšit přesnost ovládání.
- Geometrické řízeníSchopnost systému odpružení upravovat parametry, jako je odklon a úhel sbíhavosti, ovlivňuje dynamický výkon pneumatik.
Srovnávací analýza
Následuje podrobné technické srovnání výkonu v zatáčkách u dvojitě lichoběžníkového zavěšení a zavěšení s vzpěrami MacPherson:
Přilnavost pneumatik a kontrola odklonu:
- Dvojité vahadlo zavěšeníDíky geometrickému designu horních a dolních ramen dokáže dvojité lichoběžníkové zavěšení automaticky upravovat úhel odklonu při naklánění vozidla, čímž udržuje pneumatiky kolmé k povrchu vozovky a maximalizuje přilnavost. Tato vlastnost je obzvláště patrná při jízdě v zatáčkách vysokou rychlostí nebo v plynulých obloucích; například při jízdě na okruhu umožňuje dvojité lichoběžníkové zavěšení vozidlu stabilnější průjezd zatáčkami.
- Zavěšení MacPhersonProtože má zavěšení typu MacPherson pouze jedno spodní příčné rameno, má omezenou flexibilitu v nastavení odklonu. Při jízdě v zatáčkách vysokou rychlostí se pneumatiky mohou v důsledku naklánění karoserie odchýlit od optimálního kontaktního úhlu, což má za následek sníženou přilnavost.
Kontrola naklánění karoserie:
- Dvojité vahadlo zavěšeníVysoká boční tuhost dvojitého lichoběžníkového zavěšení účinně odolává naklánění karoserie a snižuje posun těžiště, čímž zlepšuje stabilitu v zatáčkách. Například Toyota Corolla vybavená dvojitým lichoběžníkovým zavěšením vykazuje výrazně menší úhel naklánění karoserie při jízdě v zatáčkách vysokou rychlostí ve srovnání s podobnými modely používajícími zavěšení MacPherson.
- Zavěšení MacPhersonStruktura vzpěr zavěšení kol typu MacPherson je náchylná k deformaci při působení bočních sil, což má za následek výrazné naklánění karoserie a ovlivňuje stabilitu v zatáčkách.
Tuhost odpružení a pocit z jízdy:
- Dvojité vahadlo zavěšeníProtože boční síly jsou absorbovány rameny náprav, mohou se tlumiče zaměřit na absorpci vertikálních vibrací a poskytovat tak jasnější zpětnou vazbu o pocitu z jízdy. To je obzvláště důležité u výkonných nebo závodních vozů, protože řidiči potřebují přesně vnímat změny na povrchu vozovky.
- Zavěšení MacPhersonTlumič pérování nese síly v několika směrech současně, což má za následek relativně neurčitou zpětnou vazbu od vozovky. Řidiči mohou mít potíže s přesným pochopením dynamiky vozidla při zatáčení ve vysokých rychlostech.
Následující tabulka porovnává klíčové výkonnostní ukazatele dvojitého lichoběžníkového zavěšení a zavěšení s vzpěrami MacPherson:
| charakteristický | Dvojité vahadlo zavěšení | Zavěšení MacPherson |
|---|---|---|
| Strukturální složitost | Vysoká (více dílů, horní a dolní příčná ramena) | Nízký (jednosloupkový design) |
| Výrobní náklady | vysoký | Nízký |
| Požadavky na prostor | velký | Malý |
| Přilnavost v zatáčkách | Vynikající (automatické nastavení odklonu) | Obecně (omezená kontrola úhlu odklonu) |
| Kontrola naklánění karoserie | Vynikající (vysoká boční tuhost) | Obecně (podpěrné sloupy jsou náchylné k deformaci) |
| Zpětná vazba na silnici | Čirý (tlumič nárazů se zaměřuje na svislé zatížení). | Nejasné (tlumič nárazů při vícenásobném zatížení) |
| Použitelné modely automobilů | Výkonné vozy, SUV, závodní vozy | Ekonomické vozy, kompaktní vozy |
| Obtížnost ladění | Vysoká (vyžaduje přesné seřízení geometrie všech čtyř kol) | Nízká (jednoduché nastavení) |
Analýza dat
Podle výzkumu v automobilovém inženýrství vykazují dvojité lichoběžníkové zavěšení obvykle o 20–30 stupňů menší úhel naklánění ve srovnání se zavěšením MacPherson při jízdě v zatáčkách vysokou rychlostí, přičemž se zlepšuje přilnavost pneumatik přibližně o 15 stupňů. Například v testu jízdy v zatáčkách při rychlosti 100 km/h mají vozidla vybavená dvojitým lichoběžníkovým zavěšením (jako je Toyota Corolla) průměrný úhel naklánění přibližně 3,5 stupně, zatímco vozidla se zavěšením MacPherson (jako je Honda Civic) mají 4,5–5 stupňů. Míra ztráty kontaktní plochy pneumatiky s vozovkou u dvojitého lichoběžníkového zavěšení je navíc menší než 5 stupňů, zatímco u zavěšení MacPherson může být až 10–15 stupňů.
Historický vývoj a scénáře aplikace
1. Vývoj a aplikace zavěšení kol MacPherson
- Časové období:
- 40. léta 20. stoletíEarle S. MacPherson vyvinul ve společnosti Ford Motor Company systém zavěšení kol MacPherson, který byl poprvé použit v modelu Ford Vedette z roku 1949.
- 60. a 80. léta 20. stoletíS rostoucí popularitou vozidel s pohonem předních kol se zavěšení kol s vzpěrami MacPherson stalo běžnou konstrukcí a je široce používáno v modelech, jako je Volkswagen Golf a Honda Civic.
- 90. léta do současnostiZavěšení kol typu MacPherson se i nadále používá ve většině osobních vozidel střední a nižší třídy, jako jsou Toyota Corolla a Ford Focus, a to díky své cenové výhodě.
- Scénáře aplikací:
Zavěšení kol typu MacPherson je díky své jednoduché konstrukci a vysoké prostorové efektivitě vhodné pro ekonomická vozidla a vozy s pohonem předních kol, což je činí ideálními pro jízdu ve městě a modely zaměřené na pohodlí. Jejich použití ve vysoce výkonných vozidlech je však omezené, protože jejich ovladatelnost nemůže splňovat požadavky na jízdu na závodní dráze ani extrémní jízdu.
2. Vývoj a aplikace zavěšení s dvojitým ramenem
- Časové období:
- 30. léta 20. stoletíDvojité lichoběžníkové zavěšení pochází z konstrukce závodních vozů a bylo původně použito v závodních vozech Grand Prix.
- 50. a 70. léta 20. stoletíS pokrokem závodní technologie se dvojité lichoběžníkové zavěšení stalo standardní výbavou pro vozy F1 a špičkové sportovní vozy, jako jsou Ferrari 250 GTO a Lotus Elan.
- 80. léta do současnostiDvojité lichoběžníkové zavěšení se široce používá ve vysoce výkonných vozidlech a supersportech, jako jsou Porsche 911, Ferrari 488 a McLaren 720S. Některé luxusní modely (například BMW řady M) také používají dvojité lichoběžníkové zavěšení pro zlepšení ovladatelnosti.
- Scénáře aplikací:
Dvojité lichoběžníkové zavěšení se díky své vynikající ovladatelnosti široce používá v závodních vozech, vysoce výkonných sportovních vozech a luxusních vozidlech. Jejich přesné geometrické ovládání a vysoce tuhá konstrukce z nich činí preferovanou volbu pro jízdu na závodních okruzích a extrémní ovladatelnost.
Analýza grafů
Pro intuitivnější porovnání rozdílů v chování v zatáčkách mezi dvojitým lichoběžníkovým zavěšením a zavěšením MacPherson jsou níže uvedeny dva grafy, které znázorňují výkon změn úhlu odklonu a úhlu naklánění karoserie při různých rychlostech v zatáčkách.
Graf 1: Porovnání změn úhlu vnějšího náklonu
analyzovatJak ukazuje graf, s rostoucí rychlostí v zatáčkách se výrazně mění úhel odklonu u zavěšení kol se vzpěrami MacPherson, což má za následek zmenšení kontaktní plochy pneumatik. Naproti tomu se úhel odklonu u zavěšení s dvojitými lichoběžníkovými vzpěrami mění méně, což zachovává lepší přilnavost.
Graf 2: Porovnání úhlů naklánění vozidel
analyzovatDvojité lichoběžníkové zavěšení vykazuje ve srovnání se zavěšením McPherson výrazně nižší úhly naklánění karoserie ve všech rychlostních rozsazích, což dokazuje jeho výhodu v řízení stability vozidla.
Případové studie
1. Model s tlumiči MacPherson: Toyota Corolla
- Toyota Corolla (E210, 2018-současnost) používá přední zavěšení typu MacPherson, vhodné pro každodenní dojíždění a úspornou jízdu. Jeho ovladatelnost v zatáčkách na běžných silnicích je dostatečná, ale při vysokých rychlostech (>80 km/h) se výrazně mění naklánění a odklon karoserie, což má za následek nedostatečnou přilnavost a sklon k nedotáčivosti.
2. Vozidlo s dvojitým příčným zavěšením: Porsche 911
- Porsche 911 (992, 2019 až současnost) je vybaveno dvojitým lichoběžníkovým zavěšením předních kol, které je speciálně navrženo pro vysoce výkonnou jízdu. V testech na trati si Porsche 911 udržuje stabilní držení karoserie a přilnavost pneumatik při průjezdu zatáčkami ve vysokých rychlostech (> 100 km/h) a jeho kontrola odklonu a tuhost odpružení mu poskytují limity v zatáčení, které daleko překračují limity modelů se zavěšením MacPherson.
3. Případy použití dvojitého křídlového zavěšení kol Toyota
Pod vedením nového prezidenta Toyota aktivně aplikovala dvojité lichoběžníkové zavěšení u běžných modelů, čímž demonstrovala svůj důraz na potěšení z jízdy. Níže uvádíme dva konkrétní příklady:
Toyota Corolla (po roce 2019):
- Konstrukce zavěšeníZadní zavěšení využívá konstrukci s dvojitými lichoběžníkovými rameny v kombinaci s nízko položeným těžištěm platformy TNGA.
- VýkonV reálných zkušebních jízdách prokázala Corolla výrazně lepší stabilitu karoserie a přesnost řízení v plynulých zatáčkách než její předchůdce (který používal torzní příčník). Její rychlost v zatáčkách byla přibližně 5–10krát vyšší než u konkurence ve stejné třídě.
- Zpětná vazba z trhuSpotřebitelé obecně kladně hodnotí ovladatelnost Corolly a věří, že vyvažuje pohodlí a sportovní charakter.
Toyota Yaris (verze s pohonem všech kol, rok výroby 2023):
- Konstrukce zavěšeníZadní zavěšení využívá upravenou konstrukci s dvojitými lichoběžníkovými rameny, optimalizovanou pro systém pohonu všech čtyř kol.
- VýkonVerze Yaris 4WD vykazuje vynikající přilnavost a stabilitu v zatáčkách, zejména na kluzkém povrchu, a překonává tak ostatní modely ve své třídě.
- Postavení na trhuPoužití dvojitého lichoběžníkového zavěšení kol od Toyoty u modelu Yaris demonstruje její důraz na ovladatelnost malých vozů s cílem přilákat mladší zákazníky.
na závěr
Dvojité lichoběžníkové zavěšení kol díky svému přesnému geometrickému ovládání, vysoké boční tuhosti a vynikajícím možnostem nastavení odklonu výrazně překonává zavěšení s vzpěrami MacPherson v zatáčkách. Přestože je jejich konstrukce složitá, nákladná a prostorově náročná, jejich použití ve výkonných vozech, závodních vozech a luxusních SUV dokazuje jejich hodnotu. Zavedení dvojitých lichoběžníkových zavěšení společností Toyota v dostupnějších modelech, jako jsou Corolla a Yaris, demonstruje její důraz na potěšení z jízdy a poskytuje spotřebitelům zážitek z jízdy, který vyvažuje ovladatelnost a pohodlí. Naproti tomu, zatímco zavěšení s vzpěrami MacPherson nabízí výhody v oblasti nákladů a využití prostoru, jejich omezení v ovladatelnosti je činí vhodnějšími pro ekonomická vozidla.
Pro spotřebitele, kteří hledají potěšení z jízdy, je dvojité lichoběžníkové zavěšení nepochybně ideální volbou. Navíc s technologickým pokrokem v automobilovém průmyslu se v budoucnu můžeme dočkat ještě lehčích a ekonomičtějších konstrukcí dvojitých lichoběžníkových zavěšení, které se v běžných modelech rozšíří.
Hlavní důvody, proč dvojité lichoběžníkové zavěšení překonává zavěšení s vzpěrami MacPherson v zatáčkách, jsou:
- Lepší kontrola odklonuDvojité lichoběžníkové zavěšení udržuje optimální kontaktní plochu mezi pneumatikami a vozovkou, což zlepšuje přilnavost.
- Otočení spodní části tělaVysoce tuhá konstrukce účinně snižuje naklánění karoserie a zajišťuje stabilitu vozidla.
- Větší geometrická flexibilitaUmožňuje přesné nastavení parametrů odpružení tak, aby splňovaly požadavky na vysoce výkonnou jízdu.
- Rovnoměrné rozložení zatížení pneumatikZlepšete limity v zatáčkách a přesnost ovladatelnosti.
Přestože zavěšení se vzpěrami MacPherson nabízí výhody v oblasti nákladů a prostoru, jeho omezení při jízdě s vysokým výkonem mu brání v konkurenci s dvojitým lichoběžníkovým zavěšením. Proto je dvojité lichoběžníkové zavěšení preferovanou volbou pro závodní a vysoce výkonné vozy, zatímco zavěšení se vzpěrami MacPherson je vhodnější pro ekonomická vozidla.
Další čtení:
