Technika

Futómű-alaptípusok - Tengelyes trükközés

Modern kettős keresztlengőkaros első futómű, újabban általános a magasra emelt felső kar és az azt a kerékaggyal összekötő J alakú elem

„Kezdetben vala a semmi…” Illetve legfeljebb a hintók bőrszíj rugói. Aztán amikor a lovakat leváltották a motorok, és nőni kezdett a sebesség, a tengelyenkénti egy-egy keresztben álló rugólap mellett megjelent előbb a kemény, tömörgumi abroncs, majd a levegős kerék, a tízes évekre pedig a kerekek fel-le mozgását olajkavarással elsimító korai karos lengéscsillapítók.

	Robusztus keretre épített oldalankénti több lengőkaros hátsó felfüg-gesztés, ebben a kialakításban légrugókkal. A két oldalt összekapcsoló fekete rúd a kanyarstabilizátor

Az első világháború idején az alapképlet már így nézett ki: elöl, az autó hossztengelyében megcsapágyazott, keresztirányban billegő (mérleghintaszerű) acélprofil rúdra rögzítették az elforgatható (kormányozható) kerékagyakat, a billegést laprugókkal és – a drágább autókon – karos csillapítókkal fékezték. Hátul teljesen merev tengely forgott, úgy, hogy az alvázhoz csak a laprugók és a csillapítók kapcsolták. Az első billegő tengelyt a középső csapágyazás oldalirányban is megvezette, de hátul a teljes futómű szinte „szabadon ficánkolhatott” oldalra, rontva az egyenesfutást és a kanyarstabilitást.

A 40-es évekre a tervezők rájöttek, nem jó, ha a két oldal kerekei között merev a kapcsolat, azaz, ha az egyik berugózásakor a másik kirugózik. Megjelentek az első független (a korai kettős keresztlengőkaros) első futóművek. Ez az egyik ma is használt alapséma.

Kettős kereszt-lengőkaros, légrugós első szerkezet egy terepjáróból. Jól látszik az első hajtás differenciálműve és (világoskékkel) az elöl keresztülvezetett kanyarstabilizátor

A kerékagyak oldalanként két, egy alsó és egy felső, az autó hossztengelyével párhuzamos csapok körül lengő háromszög alakú karon mozoghattak fel-le. Az alsó karokra csöves lengéscsillapítók támaszkodtak, körülöttük vagy mellettük általában tekercsrugókkal. A 80-as évekre ez a megoldás (a lengéscsillapítók köré szerelt tekercsrugókkal) a felső- és a  középkategória privilégiumává vált, különösen, hogy a felső lengőkar miatt nem volt könnyű az elsőkerék-hajtás féltengelyeit átvezetni. Az olcsóbb autókban egy, már a 40-es évek óta létező, tervezője (egy fiatos mérnök, Fornaca találta ki még a 20-as években, de az amerikai Earl McPherson tette nagy sorozatban gyárthatóvá, így róla nevezték el) szándéka szerint olcsó és elsőkerék-hajtásra ideális rendszer, a McPherson terjedt el.

	Íme, a ma leg­ál­ta­lá­no­sabb kialakítás, egy kicsit megbolondítva: elöl se­géd­vá­zas McPherson, há­tul csa­tolt lengőkarok, de a kis képen jól látszik a trükk: a gólyalábak kormányzáskor (a hagyományos McPherson-sémától eltérően) nem fordulnak, a kerékagyak tőlük függetlenül mozdulnak el, azaz felülre, ahol a lábak a karosszériára támaszkodnak, nem kellenek toronycsapágyak. Így egyszerűbb a szerkezet, s a rugózás és a kormányzás elemeit is sikerült teljesen szétválasztani. A neve: pszeudo-McPherson. Jól látható a kétoldali lengőkarokat összekötő, és így a kanyarodási oldaldőlést csökkentő kanyarstabilizátor-rúd. Ez utóbbit újabban a gólyalábakhoz is hozzákapcsolják, így hatékonyabb. Hátul egyszerűbb a kép: két hosszlengőkar egy csatolórúddal Jelmagyarázat: 1: Kerékagy, 2: Kerékagytartó (ebben fordulhat el a kerékagy kormányzáskor), 3: Lengőkar

Ebben a ma általános és lassan a felsőbb kategóriákban is terjedő szerkezetben csak az alsó keresztlengőkarok vannak meg, a felsők szerepét a lengéscsillapítók és a köréjük szerelt rugók veszik át, úgy, hogy a kormányzáshoz külön csuklópontok (a kerékagyakra) csak alul, a megmaradt lengőkaron kellenek, fent az egész lengéscsillapító-rugó egység (gólyaláb) elfordul a bekötése körül az úgynevezett toronycsapágyon. Ez a kialakítás szabad utat enged a féltengelyeknek, könnyű és egyszerű, de a kormányzás és a rugózás-lengéscsillapítás korábban határozottan különválasztott elemeit némiképp összevonja. Ennek kiküszöbölésére született meg az úgynevezett pszeudo-McPherson szerkezet, ebben a gólyalábak nem fordulnak, csak rugóznak, a kerékagyak külön csapokon mozognak (lásd nyitóképünkön).

Elsőkerék-hajtással is létezik kettős keresztlengőkaros első futómű, de ezekben a felső kart általában erősen lerövidítik, és jó magasra szerelik.

Hátul sokáig a merev tengely volt az uralkodó. Egyszerű, olcsó, és főleg hátsókerék-hajtásnál praktikus. A teljes differenciálmű együtt leng a kerekekkel és a féltengelyekkel, nincs szükség bonyolult csuklókra. Az oldalirányú megvezetést javítandó a gyárak több megoldást dolgoztak ki. Általánossá vált a két, az autó hossztengelyével párhuzamosan lengő bekötőkar. Ezek mellett Európában a ma már nem létező Panhard autómárka szerkezete terjedt el: a merev tengelyt a rugókon és a csillapítókon túl egy átlós merev, de végein csuklós-szilentblokkos rúddal kapcsolták a karosszériához. Watt megoldása egy fokkal kifinomultabb volt, mert a kétrudas (oldalanként egy-egy) bekötéssel határozottabbá vált az oldalirányú megvezetés. A függetlenül rugózó kerekek problémájára azonban egyik megoldás sem volt jó, a merev tengely akármilyen bekötéssel merev tengely maradt. Arról nem is beszélve, hogy a kerekekkel együtt lengő differenciálmű jelentősen növelte a lengéskényelmet rontó rugózatlan futóműtömeget. Az első független hátsó futóművet a francia DeDion rajzolta. Az elv pofonegyszerű: kettős keresztlengőkarok hátra (pont úgy, mint elöl), differenciálmű fixen a karosszéria alján, úgy, hogy a hajtás csuklós féltengelyeken jut a kerekekre. A féltengelyek ugyan így drágábbak, de mivel a diffi nem leng együtt a futóművel, a kardán kialakítása egyszerűbb lehet. Ez a megoldás hajtás nélkül is jól dolgozik hátul, így elsőkerék-hajtásokhoz is megfelel. Sőt a lengőkarok száma tetszőlegesen növelhető, formájuk alakítható, ezért ma már nem ritkák az oldalanként öt-hat karos (multilink) kivitelek sem. A legegyszerűbb, ritkán használt független hátsó felfüggesztés a hátsó McPherson. Ez ugyanolyan elemekből áll, mint az első, de kormányozni nem kell.

Hagyományos, elforuló gólyalábas, toronycsapágyas első McPherson lemezből formázott segédvázzal. Látszik a kanyarstabilizátor (ezüst) és középen a kormánymű

A leggyakoribb – az alsó-középkategóriáig általános, de feljebb is egyre elfogadottabbá váló – hátsó futómű a csatolt lengőkaros. Ebben a kerekeket az autó hossztengelyével párhuzamosan (fel-le) lengő hosszirányú rudak, lengőkarok vezetik, a rugózás és a csillapítás szabadon választható. A két oldal karjait (és így a két hátsó kereket) rugalmas rúd, vagy deformálódni képes acélprofil köti össze. Ez a két oldal összekapcsolásával csökkenti a kanyarodási oldaldőlést, így javítja a stabilitást.

	Merevtengelyes hátsó futómű. A differenciálmű is együtt mozog a kerekekkel, a hosszirányú lengőkarokat kanyarstabilizátor köti össze. A diffi mögött a tengelyt oldalirányban megvezető átlós Panhard-rúd. Ennek egyik vége a tengelyhez, a másik a karosszériához csatlakozik

Ilyen oldalbillenés elleni szerkezetet elöl-hátul régóta használnak, a neve kanyarstabilizátor. Az általános alapképletben – a futómű kialakításától függetlenül – az alsó lengőkarokat kötik össze egy rúddal. Úgy, hogy amikor kanyarban a külső oldal berugózik, a rúdon át nyomóerő ébred a belső oldal karján, ezáltal annak – és vele a keréknek – felemelkedési hajlama csökken.

A manapság terjedő segédkeretes megoldások – amikor a futómű alkatrészeit nem közvetlenül a padlólemezre, hanem külön keretre szerelik – egyik fő feladata a padlólemez megerősítése és ezzel a csavarodási merevség javítása. A másik az összeszerelés egyszerűsítése: a keretekkel a gyárban az előre összeépített komplett felfüggesztések egy lépésben az autó aljára csavarozhatók.         

Szécsényi

Az Autó 2009/2. számából!

Comments

comments