In apparenza sembra che la sospensione di un'auto abbia un lavoro piuttosto semplice. Se i dossi finiscono per essere meno accidentati allora va tutto bene, giusto?
In realtà, il sistema di sospensione ha una quantità enorme di cose da fare e i componenti devono sopportare un'enorme quantità di stress rispetto ad altri sistemi principali di un'automobile. Il sistema di sospensione si trova tra il telaio e le ruote e serve a molteplici scopi importanti. Idealmente, le sospensioni ben accordate assorbiranno gli urti e altre imperfezioni della strada in modo che le persone all'interno dell'auto possano viaggiare comodamente. Mentre questo è molto importante dal punto di vista del passeggero, il guidatore noterà alcuni altri attributi del sistema di sospensione. Questo sistema è anche responsabile di tenere le ruote a terra il più possibile.
Le ruote sono estremamente importanti per le prestazioni e la sicurezza del veicolo. Le ruote sono l'unica parte di un'auto che tocca la strada. Ciò significa che devono mettere il potere a terra e sterzare contemporaneamente, pur essendo responsabili per l'arresto del veicolo. Senza un sistema per assorbire gli urti e le buche presenti nelle strade, il veicolo scuoterebbe e oscillerebbe su una superficie ruvida e renderebbe il veicolo sostanzialmente inutilizzabile per mancanza di trazione. Mentre il sistema di sospensione è un'ottima soluzione per strade sconnesse, aggiunge molta complessità quando si considera che le ruote ora sono responsabili di tutti i loro doveri standard e ora devono viaggiare su e giù per assorbire gli urti dai colpi mentre fanno il veicolo maneggia come se non fosse su molle e venisse sballottato ad ogni giro.
Questo è il motivo per cui il sistema di sospensione è molto complesso. Ci sono molte parti coinvolte e un singolo pezzo rotto o piegato può sabotare l'intero setup.
Come funziona il sistema di sospensione?
Per la maggior parte, le auto moderne hanno sospensioni anteriori e posteriori indipendenti, consentendo a ciascuna ruota di viaggiare indipendentemente dalle altre. Alcune auto, però, utilizzano un asse del raggio più semplice a causa del minor costo e del design più semplice. Gli unici assali a fasci che vengono ancora utilizzati nelle nuove auto sono gli assali dal vivo. Gli assi vivi hanno una ruota motrice ad ogni estremità e gli assi morti hanno pneumatici a rotazione libera ad ogni estremità. Il problema con i pneumatici posteriori che non si muovono indipendentemente è che mantengono sempre lo stesso angolo rispetto all'uno piuttosto che relativamente alla superficie stradale. Ciò significa meno trazione e meno prevedibilità nella gestione. Fino alla nuova iterazione, la Ford Mustang utilizzava un assale dal vivo e riceveva pesanti critiche per aver sacrificato le prestazioni per la gestione nostalgica.
Gli assi del raggio contribuiscono anche a non sospendere il peso non sospeso. Il peso non sospeso è il peso che non poggia sulla sospensione. Il peso poggiato sulla sospensione si chiama peso scagliato. Avere un peso basso non sospeso rispetto al peso molleggiato fa sembrare l'auto più leggera e vivace. L'opposto offre una guida dura e la sensazione di avere meno controllo del veicolo. Se il differenziale che invia la potenza alle ruote tramite gli assi è collegato al telaio o al corpo dell'auto piuttosto che all'asse stesso, allora c'è una quantità significativa di meno di peso non sospeso. Questo è un grande motivo, oltre ai molti altri vantaggi di avere una ruota in grado di muoversi senza influire molto sulle altre ruote, perché le sospensioni indipendenti sono quasi universalmente adottate dalle case automobilistiche per le ruote anteriori e posteriori dei loro veicoli.
Le sospensioni anteriori indipendenti consentono a ciascuna ruota anteriore di spostarsi su e giù con la molla e l'ammortizzatore avvitato al telaio su un'estremità e un braccio di controllo o un braccio oscillante sull'altra estremità. Un braccio di controllo è attaccato alla parte anteriore del veicolo vicino al centro in corrispondenza di un'estremità del braccio e dello snodo dello sterzo all'altra. Un braccio oscillante fa la stessa cosa tranne che si attacca al telaio in due punti, facendo assomigliare il pezzo a un quadrilatero. Il posizionamento di ogni componente nei sistemi di sospensioni anteriori indipendenti è molto importante in quanto le ruote anteriori devono sterzare e mantenere un allineamento coerente per garantire un funzionamento sicuro del veicolo.
Le sospensioni posteriori indipendenti utilizzano la stessa tecnologia della parte anteriore senza prendere in considerazione la dinamica dello sterzo, poiché le ruote posteriori di solito non sterzano. Le vetture a trazione posteriore e a trazione integrale hanno un differenziale montato sul telaio al centro dei bracci di controllo o delle forcelle, mentre le auto a trazione anteriore hanno sospensioni posteriori molto semplici, che richiedono solo molle e ammortizzatori.
Ammortizzatori e molle forniscono tutto l'ammortizzamento e la compressione quando la sospensione si muove. Le molle forniscono forza per trattenere il peso molleggiato dalle ruote e resistere alla compressione. Gli ammortizzatori sono cilindri pieni d'olio che costringono la sospensione a comprimere e decomprimere ad una velocità costante per evitare che le molle rimbalzino su e giù. I moderni ammortizzatori (o ammortizzatori) sono sensibili alla velocità, il che significa che sono più morbidi quando si tratta di urti leggeri e aumentano la resistenza ai grandi urti. Pensa alle molle come cani da guardia, pronti a difendere maliziosamente l'auto dai dossi. Gli ammortizzatori sarebbero quelli che tengono i guinzagli dei cani da guardia, assicurandosi che non prendano il lavoro troppo lontano e faccia più male che bene.
Molte macchine, in particolare quelle più piccole, usano puntoni MacPherson che si trovano al centro di una molla elicoidale e agiscono come ammortizzatori. Ciò consente di risparmiare spazio ed è anche più leggero.
In che modo il sistema di sospensioni aumenta il comfort dei passeggeri?
Quando il comfort di marcia o di guida di un'auto è buono, significa che la sospensione ha un buon isolamento stradale. La sospensione è in grado di muoversi su e giù quando necessario senza scuotere il veicolo. Il sentimento appena sufficiente dalla strada raggiunge il guidatore, così loro conosceranno qualsiasi strada stradale allarmante e sentiranno una striscia di rumore se loro entrano nella spalla di una strada ad alta velocità.
Le auto di lusso più vecchie, le auto di lusso americane per essere specifiche, hanno la reputazione di avere sospensioni così comode che il guidatore si sentirebbe come se guidassero una barca. Questo non è ottimale, poiché sentire la strada (almeno un po ') è essenziale per mantenere la consapevolezza della situazione durante la guida. Auto sportive e compatti sintonizzati in fabbrica sono spesso criticati per il loro scarso isolamento stradale. I costruttori di queste auto si aspettano che i loro dati demografici stiano cercando dei tempi sul giro veloci su una pista rispetto al comfort della strada. Inoltre, i veicoli che viaggiano a velocità da pista stanno ottenendo molto meno carico aerodinamico dall'aria che potrebbe rendere la sospensione sospesa orientata verso l'autostrada agendo in modo imprevedibile, specialmente in curva.
Alcuni possibili problemi con il corpo o la corsa a cui prestare attenzione includono:
Rotolo di corpo: Quando il corpo della macchina si inclina verso l'esterno in curva. Tutte le auto fanno questo in una certa misura quando girano intorno ad un angolo, ma se il corpo della vettura si muove troppo, lo spostamento del peso può far girare il veicolo, sterzare prematuramente o perdere aderenza su una o più ruote .
In basso: Quando le gomme colpiscono il corpo dell'auto quando la sospensione viene compressa. Questo accade quando l'auto non ha abbastanza sospensione per assorbire la forza del dosso su cui viaggia. Le protuberanze possono prevenirlo fornendo un ammortizzatore tra la sospensione e il telaio che impedisce al pneumatico di salire abbastanza in alto da colpire il corpo dell'auto, ma se sono inadeguati o mancanti, si può verificare questo problema. Il fondo può danneggiare facilmente il corpo, le ruote o il sistema di sospensione.
In che modo il sistema di sospensione aiuta l'auto a rimanere connessa alla strada?
L'abilità di tenuta di strada di un'auto viene misurata in base al modo in cui il veicolo può mantenere una buona trazione e persino una distribuzione del peso quando sono coinvolte diverse forze. Per sentirsi stabile quando si ferma, una macchina ha bisogno di una sospensione che non faccia abbassare la parte anteriore quando vengono premuti i freni. Per un'accelerazione fluida, è necessaria la sospensione che impedisce all'auto di accovacciarsi dietro quando è aperta l'acceleratore. Lo spostamento del peso dà metà delle ruote alla maggior parte della trazione, sprecando potenza e causando caratteristiche di maneggevolezza incoerenti.
Come accennato in precedenza, il corpo che rotola troppo negli angoli è dannoso per la maneggevolezza. Anche il tiro al corpo è cattivo perché sposta la trazione su un lato dell'auto più che sull'altro quando si fa l'angolo. Questo fa sì che i pneumatici interni perdano aderenza e possano lasciare la superficie stradale. La sospensione che fornisce una buona tenuta di strada impedirà questo per la maggior parte.
Alcuni problemi di trazione che possono essere attribuiti a un sistema di sospensione non ideale sono:
Bump Steer: Quando si colpisce un dosso, l'auto si gira a sinistra o a destra senza che il conducente giri la ruota. Lo scarso allineamento della sospensione può causare l'angolazione delle ruote in un modo che causa questo problema.
sovrasterzo: Quando la parte posteriore dell'auto perde aderenza e si stacca attorno ad un angolo. Se il corpo rotola troppo in curva, lo spostamento del peso potrebbe far perdere aderenza alle ruote posteriori. Avere le ruote posteriori inclinate che non consentono al pneumatico di aderire alla strada quando la curva può causare questo problema.
sottosterzo: Quando le ruote anteriori perdono la trazione, arrotondano un angolo e fanno deviare il veicolo verso l'esterno della curva. Analogamente al sovrasterzo, il rollio eccessivo del corpo o le ruote inclinate in modo improprio possono causare una scarsa trazione delle ruote anteriori quando si gira intorno agli angoli. Il sottosterzo è particolarmente pericoloso perché le auto a trazione anteriore sterzano e forniscono potenza alle ruote anteriori. minore è la trazione delle ruote anteriori, minore è la capacità di sterzata della vettura.
Sia sovrasterzo che sottosterzo sono esacerbati da condizioni stradali scivolose.
Manutenzione delle sospensioni
Poiché il compito principale del sistema di sospensione è quello di assorbire gli urti per proteggere il veicolo e i suoi occupanti, le parti sono costruite per essere abbastanza resistenti. Ci sono alcuni altri componenti su veicoli moderni che sono come over-engineered come quelli trovati nel sistema di sospensione.
Tuttavia, con così tanti movimenti e forze che avvengono all'interno della sospensione, le parti si consumano inevitabilmente o si danneggiano. Serpenti buche possono persino far scendere l'auto così gravemente che le torri che tengono le molle in posizione si piegano o si rompono.
I rumori di cigolio di solito accompagnano le boccole e altre connessioni fallendo. Se un angolo del veicolo diventa troppo gonfiabile quando si percorrono i dossi, fare in modo che gli ammortizzatori o gli ammortizzatori siano controllati immediatamente. I problemi con la sospensione devono essere risolti immediatamente, quindi se la manipolazione o l'assorbimento degli urti in un veicolo lo cambia dovrebbe essere ispezionato il più presto possibile.