Technika: co musisz wiedzieć o zawieszeniu

Oceniając podzespoły samochodu, najczęściej zwraca się uwagę na silnik, układ kierowniczy czy hamulce. Tymczasem jednym z największych wyzwań dla producentów samochodów i elementem, mającym duży wpływ na bezpieczeństwo jazdy, jest zawieszenie.

Choć zawieszenie może wydawać się stosunkowo prostym podzespołem, którego stadium ma za sobą długą drogę, nadal na tym polu prowadzone są intensywne prace rozwojowe i wprowadzane cenne innowacje. Zawieszenie stanowi jedno z największych wyzwań dla konstruktorów, ponieważ musi spełniać wiele funkcji często sprzecznych z sobą. To jedna z kluczowych części składowych samochodu, mająca decydujący wpływ na komfort jazdy i prowadzenie, ale także na bezpieczeństwo – jego ustawienie i stan techniczny decydują o długości drogi hamowania, skuteczności skręcania i poprawności pracy elektronicznych systemów wspomagających jazdę.

Podstawowym zadaniem zawieszenia jest zapewnienie właściwego kontaktu kół samochodu z podłożem. Rozumie się przez to zarówno skuteczne tłumienie nierówności, jak i najlepszą przyczepność do podłoża – wyeliminowanie momentów oderwania się kół wskutek uskoków lub przechyłów.
Jednocześnie zawieszenie musi zapewniać odpowiednie ustawienie kół i panować nad kinetyką całego samochodu, eliminując czynniki mające wpływ na zaburzenie stabilności: ograniczać przechyły podczas skręcania, gwałtownego hamowania czy też dynamicznego przyspieszania.

Z wszystkimi tymi zadaniami musi sobie radzić w możliwie identyczny sposób w bardzo zróżnicowanych warunkach obciążenia, prędkości jazdy, temperatury i przyczepności podłoża. Dlatego też największym wyzwaniem, z którym nieustannie mierzą się konstruktorzy, jest właściwie ustawienie zawieszenia: konflikt pomiędzy skutecznością radzenia sobie z wyżej wymienionymi czynnikami a komfortem podróży oznacza, że wypadkowa jest zawsze do pewnego stopnia kompromisem.

Aby poradzić sobie z tym problemem, zawieszenie zbudowane jest z szeregu podzespołów, spełniających różne funkcje. Układ zawieszenia obejmuje elementy prowadzące koło, czyli określające geometrię podwozia (wahacze lub drążki), elementy resorujące, obecnie najczęściej stosowane są sprężyny śrubowe lub, w samochodach dostawczych, resory piórowe, a w końcu elementy tłumiące (amortyzatory) i stabilizujące (stabilizatory).

Amortyzator już sam w sobie jest złożonym mechanizmem, którego zadaniem jest – jak sama nazwa wskazuje – amortyzowanie ruchów zawieszenia, czyli rozproszenie energii towarzyszącej jego pracy. To pośrednik pomiędzy podwoziem, na którym wspiera się samochód, a wahaczem, który trzyma koło. Wyróżnia się szereg typów amortyzatorów ze względu na substancję tłumiącą ruch.

Każdy z popularnych układów zawieszeniowych ma swoje wady i zalety. Zadaniem producenta jest takie dobranie stosowanych w danym modelu rozwiązań, by zapewniały one najlepszy kompromis pomiędzy bezpieczeństwem, komfortem i trwałością.

Różna zastosowania popularnych układów przeanalizować można na przykładzie - przodującej pod względem sprzedaży na polskim rynku - Skody. W części modeli producent stosuje na tylnej osi system współzależny w postaci belki skrętnej z wahaczami wleczonymi. W innych autach stosowany jest niezależny układ wielowahaczowy.

Stosowana w modelach Skody belka skrętna to klasyczny, nieustannie rozwijany element. W samochodach o mniejszym obciążeniu tylnej osi to wystarczające rozwiązanie, zapewniające dobry komfort i stabilność jazdy przy jednoczesnym zachowaniu bardzo przystępnej ceny zakupu samochodu i niskich kosztów późniejszej eksploatacji – to stosunkowo prosty pod względem mechanicznym zespół. Belka skrętna tylnej osi montowana jest w modelach Citigo, Fabia, Rapid, Roomster i części wersji silnikowych modelu Octavia. Pozostałe modele marki ze względu na swoje bardziej specjalistyczne przeznaczenie (jazda terenowa czy jazda sportowa) lub większą masę, korzystają z bardziej zaawansowanego układu wielowahaczowego.

To doskonalsze zawieszenie niezależne gwarantuje bardzo wysoki komfort, większe bezpieczeństwo przy zwiększonym obciążeniu oraz niezaburzoną dynamikę jazdy dzięki kombinacji wahaczy wzdłużnych i poprzecznych. Skoda stosuje wysokiej jakości, nowoczesny układ wielowahaczowy w tylnej osi modeli Superb, Yeti oraz wybranych wersjach modelu Octavia (np. wersji RS).

Wszystkie modele czeskiego producenta na osi przedniej korzystają obecnie z najpopularniejszego typu zawieszenia niezależnego, jakim są kolumny MacPhersona z dolnymi wahaczami trójkątnymi, co stanowi optymalny wybór z powodów konstrukcyjnych: kolumny te zajmują stosunkowo mało miejsca, zostawiając więcej przestrzeni na resztę podzespołów samochodu zlokalizowanych pod maską. Największą korzyścią jest tu możliwość obniżenia pozycji silnika, co przekłada się na niższy środek ciężkości całego samochodu.