Punţi inteligente

Puntea şi suspensia sunt două subansambluri complementare unul altuia. Elementele suspensiei sunt reprezentate numai de amortizor, arcul lamelar sau elicoidal şi arcul bară de torsiune, care se mai numeşte şi bară antiruliu.

Puntea, la rândul ei, este formată atât din elementul rigid, cât şi din braţele de legătură ce apar în cazul punţii multibraţ. Adoptarea denumirii generice de suspensie, atât pentru braţele punţii, cât şi pentru suspensie a fost făcută în ideea în care puntea rigidă a dispărut treptat din construcţia automobilelor, înlocuită fiind cu cea semiindependentă şi, mai nou, de cea independentă. 

Suspensia
În industria auto s-au adoptat pe scară largă arcurile elicoidale, în primul rând datorită rezistenţei mai mari şi a dimensiunilor evidente mai mici decât a arcurilor lamelare (cu foi). O altă caracteristică a arcurilor elicoidale este dată de domeniul de amortizare mult mai larg. În completarea arcurilor, indiferent de tipul acestora, a fost introdus amortizorul ce are drept rol absorţia oscilaţiilor pe care arcul nu le poate amortiza din motive constructive. 

Se remarcă astfel o legătură strânsă între cele două elemente. Modul clasic de dispunere a acestor două elemente este cu amortizorul în interiorul arcului, constituind, în cazul suspensiei de tip McPherson, un suport pentru acesta. Modul de „asamblare”, care este specific suspensiei faţă, a fost adoptat şi pentru suspensia punţii spate. Mai nou, în cazul suspensiei spate, cele două elemente au fost separate unul de altul. 

Nu la toate autovehiculele, ci doar la unele modele care beneficiază de punte spate semiindependentă sau independentă. De exemplu, BMW seria 5 beneficiază de o punte spate independentă pentru care a fost adoptată separarea celor două elemente. Logica acestei separări este, în primul rând, îmbunătăţirea confortului. 

În acest fel, ansamblul punţii spate nu mai are doar două puncte de prindere pentru caroserie şi suspensie, ci patru, ceea ce duce la o amortizare mai bună a oscilaţiilor. Pentru mărirea spaţiului interior, s-a optat pentru înclinarea amortizorului în aşa fel încât cele două amortizoare ale punţii spate formează un V întors. Se pune firesc întrebarea dacă amortizoarele punţii mai pot să-şi îndeplinească rolul pentru care au fost propuse sau nu. 

Diferenţa dintre un amortizor amplasat în poziţie aproape verticală şi unul înclinat îl constituie modul de preluare a forţei, care în cazul celui înclinat nu mai este liniară, ci variabilă. Tot legat de dispunerea amortizorului, prin separarea sa de arc, a fost posibilă dispunerea lui decalată faţă de centrul roţii, precum şi montarea sa puţin mai jos de acest centru. 

S-a constatat că dacă se dispune amortizorul într-o  astfel de poziţie se obţine un răspuns mai rapid la intrarea în funcţiune a acestuia, şi roata  va menţine mai mult timp contactul cu calea de rulare. Implicaţiile pe care le are o astfel dispunere se resimt în comportamentul autovehiculului. În consecinţă, se obţine un confort sporit printr-o filtrare mai bună a denivelărilor căii de rulare, precum şi o stabilitate mai mare.

Punţile şi stabilitatea
Caracteristicile esenţiale ale unei punţi spate trebuie să fie reprezentate de compactitate şi de posibilitatea menţinerii stabilităţii autovehiculului. Simplificând puţin modul de deplasare al unui autovehicul, se poate spune că acesta se poate deplasa rectiliniu sau în viraj. La aceste  două tipuri de deplasări se pot asocia frânarea şi/sau trecerea peste denivelări care pot avea un caracter definitoriu în comportamentul autovehiculului. Rolul menţinerii roţilor în permanent contact cu solul revine în acest caz modului de amplasare a suspensiei şi a punţii. 

Să vorbim puţin despre modul de deplasare al autovehiculului, mai exact de deplasarea în viraje. În acest caz, autovehiculul tinde să se încline către exteriorul virajului. Ca rezultat poate apare şi fenomenul de deplasare, care se evidenţiază cel mai bine atunci când intervin frânarea sau denivelările căii de rulare. 

În cazul trecerii peste denivelări se poate ajunge la disconfort, ca urmare a depăşirii limitei de amortizare conferite de suspensie, precum şi la înclinarea autovehiculului, în cazul unei punţi semiindependente, dacă denivelările căii sunt mult prea mari. Prin modul de prindere al punţii spate, precum şi în funcţie de tipul acesteia, sunt posibile păstrarea caracteristicilor de stabilitate şi confort ale autovehiculului, indiferent de condiţiile de rulare. A apărut astfel posibilitatea menţinerii autovehiculului într-un plan paralel cu calea de rulare, prin descărcarea de forţe a roţii de la exteriorul virajului şi încărcarea celei de la interior. 

Nu facem referire aici exclusiv la suspensiile active, ce presupun o multitudine de senzori, precum şi existenţa unei suspensii pneumatice sau hidropneumatice, ci chiar la punţile semiindependente sau independente. Exemplele sunt numeroase, dintre modelele cele mai noi făcând parte Dacia Logan, echipat cu o punte spate semiindependentă de tip H, sau noua Skoda Octavia ce are puntea spate de tip multibraţ. 

A fi sau a nu fi independent
Tipul de punte semiindependent a prins cel mai bine la autovehiculele din clasele mică şi medie, la care puntea spate nu este punte motoare. Automobile precum Opel Vectra sau Chevrolet Kalos sunt dotate cu astfel de punţi. În general, la aceste două clase, se întâlnesc punţi bară de tensiune. Nu toate punţile semiindependente sunt la fel, unele dintre cele mai evoluate fiind de tip H. 

Se numesc aşa datorită formei pe care o are puntea privită de sus. Prinderea de caroserie a acestui tip de punte se face prin intermediul a două bucşi asimetrice una faţă de alta. Printre primii care au adoptat o astfel de punte au fost şi cei de la Honda. Asimetria punctelor de prindere are ca scop permiterea bracării punţii spate cu câteva grade sau minute. 

Principalul avantaj dat de această bracare uşoară a roţilor punţii spate îl reprezintă mărirea stabilităţii în viraje prin reducerea fenomenului subvirator. Menţionăm că fenomenul subvirator este cel de deplasare a autovehiculului spre exteriorul virajului şi nu spre centrul acestuia. 

Fenomenul supravirator este cel care tinde să apropie vehiculul de centrul virajului. Un alt avantaj al acestui tip de punte ar fi cel al simplităţii constructive, fără a afecta calităţile de mers ale autovehiculului. De exemplu, la Fiat Punto, bara de torsiune a dispărut, întrucât rolul ei a fost preluat integral de puntea propriu-zisă. 

Soluţia nefiind una care să satisfacă cerinţele impuse unor autovehicule cum ar fi cele din clasa mare, de lux sau sport (Mercedes clasa E, Audi A8, Porche), s-a recurs la puntea independentă. Aceasta, prin construcţie, permite uneia dintre roţi să oscileze independent faţă de cealaltă. 

Confortul şi stabilitatea în acest caz sunt superioare rezultatelor obţinute cu o punte semiindependentă. Sistemele de suspensie independentă au fost realizate încă din anii ’70, dar maturizarea acestor sisteme nu a fost posibilă decât în anii ’80. Un tip de suspensie independentă cu două braţe a fost adoptată la modelul Acura NSX din anul 1990, model tipic de autoturism sport. 

La acest model, care utiliza suspensia de tip McPerson şi pentru puntea spate, se remarcă structura celor două braţe care, din motive de compactitate şi pentru a dispersa cât mai bine forţele preluate de la roată, au fost făcute sub formă de grinzi cu zăbrele – sistem compact  ce a  permis mărirea spaţiului interior şi micşorarea gărzii la sol.

Pe de altă parte, sistemele cu două braţe nu puteau să răspundă în totalitate la cerinţele de stabilitate şi confort, aşa încât au apărut puţile de tip multibraţ. Avantajele acestui tip de punte ar fi compactitatea mai mare, preluarea numai a unui anumit tip de forţe de către fiecare braţ în parte, ceea ce duce la o rezistenţă mai mare, utilizarea ei în cazul punţilor spate care au rolul de punţi motoare, precum şi mărirea rezistenţei proprii, prin prinderea punţii propriu-zise de cadru sau caroserie prin intermediul a cel puţin patru elemente elastice, ce au rol de amortizare al vibraţiilor. 

Prin numărul de braţe şi modul de dispunere al acestora se asigură stabilitatea şi confortul dorit, precum şi reducerea gradelor de libertate nedorite ale roţilor. Prin eliminarea efectelor negative menţionate, se poate spune că s-a descoperit plăcerea de a călători pe bancheta din spate, într-un automobil care „pluteşte” deasupra şoselei.

Poate ar fi bine să menţionăm faptul că un rol important îl are şi cadrul sau caroseria autovehiculului. Dacă acestea nu au o rigiditate corespunzătoare, degeaba suspensia şi puntea sunt setate corespunzător cerinţelor clasei de autovehicule respective. 

Adaugati comentariu