W ciągu kilku ostatnich lat powstała i rozwinęła się nowa klasa pojazdów terenowych. Są to SUV-y – samochody terenowe, których głównym przeznaczeniem jest szybkie i wygodne poruszanie się po utwardzonych drogach. Chociaż czasami zjeżdżają one w teren, w większości przypadków ich żywiołem jest zwykła asfaltowa szosa, a tylko czasami jest to droga terenowa, rzadko niezbyt ciężkie bezdroża.
O komforcie poruszania się pojazdem, a także o jego zachowaniu się na drodze i możliwości przetrwania w terenie, decyduje wiele elementów. Nie jest to tylko moc jego silnika. Ważne jest również, aby koła pojazdu miały odpowiednią przyczepność do podłoża i umożliwiały przeniesienie tej mocy na grunt. Odpowiadają za to dwa bardzo ważne elementy. Jednym z nich są odpowiednio dobrane opony, a drugim zawieszenie zapewniające właściwy kontakt koła z podłożem.
Od-do
Zawieszenie pojazdu terenowego przeszło długą drogę, od prostych – sztywnych mostów zawieszonych na resorach, poprzez mosty prowadzone układem drążków i wahaczy, po różnego rodzaju zawieszenia niezależne. W pojazdach typu SUV, które stały się ostatnio bardzo popularne, stosowane są najnowocześniejsze rozwiązania zawieszeń. Ze względu na ograniczone wykorzystanie tego rodzaju samochodów w terenie oraz częstsze niż w przypadku klasycznych terenówek, użytkowanie na drogach utwardzonych, stosuje się tu takie układy zawieszeń, które nie tylko zapewniają dobre własności terenowe, ale również łagodzą i absorbują wstrząsy spowodowane nierównościami nawierzchni, po której porusza się pojazd. Ich celem jest przede wszystkim zapewnienie maksymalnego komfortu jazdy przewożonym osobom oraz ochrona ładunków i mechanizmów pojazdu przed wstrząsami i szkodliwymi dla jego trwałości, drganiami.
W teorii i praktyce
W obecnie produkowanych pojazdach typu SUV można znaleźć kilka różnych układów zawieszeń. Ich cechą wspólną jest dążenie do jak największego ograniczenia wielkości masy nieresorowanej.Stosunek masy nieresorowanej do masy resorowanej jest niezwykle istotny, gdyż siły działające na masę nieresorowaną muszą być kontrolowane i pochłaniane przez masę resorowaną. Im większa jest ta pierwsza, tym większą energię kinetyczną musi pochłonąć zawieszenie auta, tak aby masa resorowana pozostawała w miejscu i samochód trzymał się drogi. Starania konstruktorów związane ze zmniejszeniem masy nieresorowanej są więc bardzo korzystne dla komfortu jazdy. Jeżeli stosunek masy nieresorowanej do resorowanej jest wysoki, koło będzie słabiej dociskane do podłoża na nierównościach. Pogarsza się wtedy zarówno komfort jazdy, jak też trzymanie się drogi. W typowym samochodzie osobowym nieresorowane jest około 15% jego całkowitej masy. Tak niską wielkość masy nieresorowanej są w stanie zapewnić tylko zawieszenia niezależne, i to one stanowią jedyne rozwiązania stosowane w nowoczesnych SUV-ach.
Przód
W przypadku zawieszenia przedniego, w przeważającej większości pojazdów stosowane jest zawieszenie z kolumnami MacPhersona. W zawieszeniu tym amortyzator pełni jednocześnie dwie funkcje: górnego elementu prowadzącego i tłumiącego. Dolnym elementem prowadzącym jest albo pojedynczy wahacz trójkątny, albo układ dwóch wahaczy poprzecznych. Spotyka się też rozwiązania, w których stosowany jest jeden wahacz poprzeczny i skośny drążek reakcyjny idący w kierunku przodu pojazdu. Kolumna MacPhersona charakteryzuje się bardzo zwartą budową i zajmuje mało miejsca, umożliwiając przy tym łatwe skręcanie koła, zostawiając przy tym stosunkowo dużo miejsca na poprzeczny montaż silnika. W niektórych pojazdach, szczególnie tych większych, mających silnik ustawiony wzdłużnie, stosuje się z przodu trochę lepsze, dokładniej prowadzące koło, zawieszenie. Jest to układ dwóch wahaczy poprzecznych. Najwyższą formą tego rozwiązania jest rozbudowanie zawieszenia przedniego do układu pięciu wahaczy z dolnymi i górnymi wahaczami poprzecznymi i dodatkowymi wahaczami ukośnymi, stabilizującymi ruch koła. Układ ten zapewnia dość duży skok zawieszenia i utrzymuje koło prostopadle do nawierzchni, na każdym stopniu jego ugięcia.
W celu zmniejszenia przechyłów nadwozia i usztywnienia zawieszenia, stosowany jest stabilizator* łączący wahacze poprzeczne. W celu zapewnienia sztywności punktów mocowania zawieszenia, zapobiegającej zmianie kątów ustawienia kół w czasie eksploatacji pojazdu, wiele zawieszeń przykręcanych jest do specjalnej ramy pomocniczej. Rama ta, wykonana ze stali bądź też ze stopów aluminium, przejmuje na siebie wszystkie obciążenia przenoszone na zawieszenie, usztywniając nadwozie i zapobiegając (dzięki mocowaniu za pomocą tulei metalowo-gumowych) nadmiernemu przenoszeniu się drgań.
Z tyłu
Podczas gdy z przodu przeważa zawieszenie MacPhersona, z tyłu jest ono stosunkowo rzadko używane. Tutaj króluje zawieszenie wielowahaczowe. Najczęściej stosowany jest tu układ z dwoma wahaczami poprzecznymi, zapewniającymi, przy prostej, lekkiej konstrukcji, stosunkowo dobre prowadzenie koła. Nowocześniejsze rozwiązania reprezentują układy posiadające większą ilość wahaczy. Oprócz dwóch wahaczy poprzecznych, stosowany jest dodatkowy, wzdłużny, mający na celu przejmowanie części sił napędowych. Analogicznie jak w przypadku zawieszenia przedniego, również z tylu stosowane są bardzo rozbudowane układy pięciowahaczowe. W zawieszeniach tych geometria drążków i wahaczy jest tak dobrana, aby koło w całym zakresie swojego skoku względem nadwozia, zmieniało swoje ustawienie tylko w pożądany dla zapewnienia stabilności ruchu pojazdu, sposób. Oczywiście podobnie jak w przypadku zawieszenia przedniego, mamy tu stabilizator przechyłu. Całość przymocowana jest zwykle do solidnej ramy szczątkowej, zapewniającej nie tylko odpowiednią sztywność zawieszenia, ale także stanowiącej punkt mocowania obudowy tylnej przekładni głównej.
W cięższych, droższych pojazdach, w zawieszeniu w miejsce sprężyn śrubowych, stanowiących element resorujący, spotykane są także miechy powietrzne. Dzięki ich zastosowaniu mamy możliwość otrzymania układu samopoziomowania i zmiany prześwitu.
Oprócz tego, wiele pojazdów wyposażonych jest w amortyzatory o zmiennej charakterystyce tłumienia, zapewniającej podniesienie komfortu jazdy.
Podsumowując
Zawieszenia w nowoczesnych SUV-ach są bardzo rozbudowanymi, skomplikowanymi układami, mającymi zapewnić zarówno duży skok, jak i odpowiedni wykrzyż osi – czyli czynniki tak potrzebne w czasie jazdy terenowej, jak również stabilność kątów, dobre przyleganie koła do jezdni i ograniczenie przechyłów nadwozia w czasie szybkiego pokonywania zakrętów – niezbędne w czasie dynamicznej jazdy po drodze.
Pomimo tego, że omówione powyżej zawieszenia stanowią dobre, solidne i niezawodne rozwiązania, konstruktorzy ciągle prześcigają się w tworzeniu lepszych, trwalszych układów, dzięki którym prowadzenie pojazdu w każdych warunkach staje się przyjemnością, a wydostanie się z terenowej pułapki jest łatwe i możliwe.
Autor: Wojciech Buczek, Zdjęcia: producenci
