Co jsou torzní tyče v autě – účel, konstrukce a princip činnosti

Historie vzhledu odpružení torzních tyčí sahá až do 30. let minulého století, díky četným vylepšením zůstává dodnes aktuální a úspěšně se používá nejen v civilní, ale i vojenské technice. Kromě toho je tato technologie v poptávce ne některými skromnými společnostmi, ale je v provozu se společnostmi uznávanými jako lídry v oboru, jako jsou Volkswagen, Ferrari, Citroen, Toyota, Jaguar atd. Svého času domácí výrobci také oceňovali zavěšení torzní tyčí a poprvé to vyzkoušel na legendárním Záporožci, jehož přední zavěšení obsahuje dvojici čtvercových torzních tyčí. S ohledem na tento stav by bylo užitečné se blíže podívat na to, co je to odpružení s torzní tyčí a proč se zájem o něj ukázal být tak stabilní.

Co je odpružení torzní tyčí

Základním prvkem závěsu torzní tyče je torzní tyč (z francouzského torza – kroucení), prvek vyrobený ve formě válcové tyče se zvýšenou pružností, pracující na kroucení v jednom směru. Tvar torzní tyče nepodléhá jediné normě, v průřezu je tedy převážně čtvercový nebo kulatý. Další méně obvyklou variantou je desková torzní tyč, která má vícevrstvou strukturu, určenou rovněž pro kroucení zajišťované společným provozem několika desek.

Pro zvýšení torzní pružnosti prochází ocel používaná při výrobě torzních tyčí komplexním vícestupňovým tepelným zpracováním. Díky tomu nezpůsobují odpružení problémy intenzivní torzní namáhání a výrazné úhly zkroucení. Oba konce torzní tyče jsou pohyblivé, čehož je dosaženo použitím ložisek a drážkovaných spojů pro přizpůsobení se změnám způsobeným pracovním zatížením.

Torzní nosník umístěný pod karoserií může zaujímat podélnou i příčnou polohu. Podélná verze se vyskytuje především u nákladních automobilů, kde je podvozek neustále výrazně zatěžován. Příčné odpružení torzní tyčí je instalováno na osobních vozech, zejména s pohonem zadních kol.

Torzní hřídele mají různé tloušťky, což ovlivňuje výkon a měkkost odpružení. Aby se zabránilo korozi, je torzní tyč chráněna odolným antikorozním nátěrem nebo pogumována.

Princip činnosti zavěšení torzní tyče

Schéma zavěšení torzní tyče vozu Hummer H2: 1. Náboj kola; 2. Hnací hřídel; 3. Spodní příčné rameno; 4. Horní příčné rameno; 5. Tlumič nárazů; 6. Stabilizátor; 7 Přední diferenciál; 8. Podélná torzní tyč; 9. Pomocný rám

Princip činnosti závěsu s torzní tyčí je poměrně jednoduchý. Prostřednictvím drážkového spojení je jeden z konců torzní tyče připojen k náboji kola pomocí závěsného ramene a druhý je připevněn k rámu vozu. Osa páky a osa kroucení torzní tyče jsou umístěny ve stejné rovině. Při svislém pohybu kola se torzní tyč kroutí, což způsobuje pružící efekt.

Napětí je udržováno po dobu působení zvedacích a spouštěcích sil. V tomto případě dochází ke změkčení a přerozdělení nákladu, který směřuje do karoserie, což pomáhá chránit vůz před nárazy s vysokou tuhostí, včetně nárazů.

Zánik vnějšího vlivu je doprovázen návratem kola do normální polohy. K tomu dochází v důsledku odvíjení torzní tyče. Mechanismus připomíná chod pružiny, ale účinnost torzní tyče je znatelně vyšší.

Kde se používá odpružení torzní tyčí?

Použití takového zavěšení bylo široce praktikováno během druhé světové války. To se týkalo tanků a dalších obrněných vozidel. Po takovém testování byla technologie přijata všemi předními evropskými výrobci automobilů a americkými společnostmi. Torzní tyče se poprvé objevily na předním zavěšení v roce 1961 u Jaguaru E-Type. V SSSR byli kromě kozáků integrováni do ZILů a LUAZů. Později se torzní tyče pro svou specifičnost přestaly v osobní dopravě používat. I když některé SUV a nákladní vozy od výrobců jako GM, Ford, Dodge Mitsubishi se stále vyrábějí s odpružením na bázi torzních tyčí.

Navzdory své více než 80leté historii se torzní tyče používaly a používají při výrobě několika typů závěsů:

• • na vlečených ramenech – byl používán v zadním zavěšení malých automobilů, ale dnes již není relevantní;
  • nezávislý systém dvojitých příčných ramen – v současnosti úspěšně podporuje výkon některých modelů SUV;
  • polonezávislý (polosamostatný) – široce používaný v osobních vozidlech tříd „A“, „B“ a „C“.

  Přečtěte si také: Vibrace volantu při rychlostech 100-120 km/h – možné příčiny.

  Výhody a nevýhody

  Bez ohledu na typ použitého odpružení torzní tyče pomáhá jeho přítomnost vozu efektivně zvládnout mnoho úkolů:

  • bezproblémový chod;
  • dobrá absorpce vibrací rámu a kol;
  • stabilizace dvojice hnacích kol;
  • možnost nastavení stupně tuhosti odpružení;
  • normální ovladatelnost při rolování.

  Pokud vezmeme v úvahu snadnost obsluhy a údržby, můžeme samostatně zdůraznit, že v mnoha případech, aby se odpružení vrátilo do normálu, je zapotřebí pouze klíč, který je nezbytný k mírnému utažení upevňovacích šroubů. Kromě toho je třeba vzít v úvahu další pozitivní aspekty zavěšení torzních tyčí:

  • kompaktní velikost a nízká hmotnost;
  • žádné potíže s instalací;
  • bezproblémové nastavení světlé výšky, které nevyžaduje změny na zavěšení;
  • dlouhá životnost a údržba.

  Pokud jde o nevýhody odpružení torzní tyčí, zde je to, na co se musíte zaměřit:

  • není nutné, ale zejména na zadním sedadle může docházet k otřesům, které jsou spojeny s tuhým upevněním, což má za následek přenos silných vibrací;
  • vzhled hluku, který se vysvětluje obtížností ochrany těla před vibracemi a je také způsoben tuhým upevněním;
  • existuje možnost přetáčivosti, zejména u malých vozů;
  • Životnost jehlových ložisek umístěných na křižovatce torzního nosníku a pák je omezena na 70 tisíc kilometrů.

  Ve srovnání s produkty automobilového průmyslu s jinými typy odpružení není nákup automobilu s torzními tyčemi zpravidla tak drahý a náklady na jeho udržování v pořádku nelze nazvat přílišnými.

  Přečtěte si také: Co je vzduchové odpružení a proč je potřeba.

  Video k tématu

  

• Oprava odpružení torzní tyče Iveco Daly
• Oprava odpružení torzní tyče Peugeot 206 Pokračujeme-li v části o konstrukci podvozku moderního automobilu, nelze se nedotknout tématu odpružení, nebo spíše jedné z jeho odrůd, založené na principu torzní tyče, které neopustilo automobilový průmysl již přibližně 80 let a nachází se na většině rozpočtových modelů naší doby.

  Historie odpružení torzní tyčí

  

  Odpružení torzní tyčí bylo poprvé použito na zadní nápravě v první polovině 20. století. Průkopníky byly Citroen a později se dal najít na všech vozech Porsche. Dále zařízení hodnotili Renault, Chrysler, náš domácí ZIL a další. Takové rozšířené použití je z velké části způsobeno nedostatkem analogů, které by mohly poskytnout podobnou plynulost (hlavní problém oněch let), jednoduchost, spolehlivost a, což bylo důležité v poválečných letech, nízkou cenu, hlavní faktorem dodnes. Je pravda, že v roce 1989 se odpružení s torzní tyčí konečně stalo zastaralým a od toho roku všechny sebeúctyhodné společnosti přešly na systémy MacPherson a multi-linky (nepočítaje upřímně levné vozy).

  Princip činnosti torzní tyče v automobilu

  

  Jak již z názvu vyplývá, systém je založen na principu torzní tyče – kovová tyč se stáčí kolem své osy a pohlcuje nerovnosti na vozovce. Když se zatížení zvyšuje, páka přijímá zatížení, které je zachyceno tyčí. Začíná se kroutit a bere s sebou páku kola. Když nerovnost pomine, torzní hřídel se uvolní. Odporová síla při krutu je vypočítána speciálně pro každý vůz, aby hřídel při maximálním povoleném zatížení nepraskla a při „lehké“ jízdě poskytovala optimální tlumení nerovností vozovky. Roli stabilizátorů plní také torzní tyče. Podobně jsou dnes vozy konstruovány se systémem boční stability.

  Zařízení

  

  Samotný mechanismus vypadá takto. V souladu s technickým řešením je kovová hřídel umístěna podélně nebo příčně ke skříni vozu. Konce jsou drážkované pro bezpečné spojení. Jeden konec tyče je připevněn k páce a druhý přímo k tělu nebo bočním členům. Aby systém fungoval, inženýři nainstalují hřídel s vychýlením o několik stupňů, takže při zatížení je přijatelná úroveň zkroucení. Čím vyšší stupeň, tím silnější bude „účinek“. Konstrukce odpružení s torzní tyčí se v mnoha ohledech podobá pružinovému, ale na rozdíl od posledně jmenovaného se tyč rychleji kroutí a poskytuje onu pověstnou hladkou jízdu, kterou motoristé tolik oceňují.

  Typy přívěsků

  V průběhu let používání byl systém upraven pro instalaci na různé nápravy vozidel. Konstrukce také v některých případech vyžadovala podélnou nebo naopak příčnou instalaci pružného prvku vzhledem k rámu. Z takové rozmanitosti lze rozlišit tři typy konfigurace, které byly a stále zůstávají populární.

  Přední příčné rameno

  

  Jediná verze tohoto systému nalezená na přední nápravě. Na jedné straně je pružný prvek připevněn k příčným ramenům (horní nebo spodní, v závislosti na modelu) a na druhé straně k rámu nebo karoserii vozu. Torzní tyč je umístěna podélně. Páky přenášejí zatížení na kroutící prvek, který dále působí jako stabilizátor. Tento systém lze často nalézt na rámových SUV a užitkových vozidlech. Tato konfigurace uvolnila mnoho místa vpředu, například pro instalaci pohonu všech kol.

  Zadní část s příčnými torzními tyčemi

  

  Systém příčné torzní tyče se dnes nepoužívá kvůli špatným charakteristikám ovládání a nutnosti instalovat zadní kola v různých vzdálenostech vzhledem k přední nápravě (rozdíl byl až 5 cm). Na druhou stranu tato možnost umožnila výrazně zvětšit objem kufru, což bylo u starších evropských vozů prioritou. Podstata mechanismu je podobná prvnímu. Jedna strana torzní tyče byla připevněna k páce, druhá k rámu.

  Zadní polonezávislý

  

  Tento typ odpružení však přežil dodnes a výrobci jej úspěšně používají při navrhování levných modelů s pohonem předních kol. Kola jsou v tomto případě navzájem bezpečně spojena pomocí otočného nosníku, který funguje nejen na tlumení nerovností vozovky, ale funguje také jako stabilizátor. Tlumiče jsou zde stejné příčně umístěné torzní tyče, které jsou spojeny s pákami a připevněny k pouzdru uprostřed. Tím odpadá nutnost instalovat kola v různých vzdálenostech a zachovává se potřebná tuhost. Odpružení je považováno za polonezávislé, protože kola zadní nápravy se nemohou zcela pohybovat odděleně od sebe. Pohyb jednoho ovlivňuje druhého, i když ne ve výrazné míře.

  Výhody a nevýhody

  • Malý počet dílů zvýšil spolehlivost;
  • Vynikající tlumení nárazů;
  • Snadná údržba díky malému počtu dílů;
  • Snížené zatížení ložisek;
  • Kompaktnost;
  • Světlou výšku vozidla můžete nezávisle nastavit.

  Automobilový průmysl se ale s jeho nedostatky nemůže smířit.

  1. Za prvé, samotná výroba elastických prvků je poměrně složitý a pracný proces.
  2. Za druhé, začnou vrzat.
  3. Za třetí, systém torzní tyče neposkytuje ovladatelnost, kterou mohou nabídnout moderní systémy.

  Co je lepší: torzní nosník nebo víceprvkové zavěšení?

  Vícelinkový systém je po technologické stránce rozhodně velkým skokem vpřed. Na rozdíl od torzní tyče umožňuje víceprvkové kolo pohybovat se nezávisle na sobě, aniž by způsobovalo naklánění nebo skřípání karoserie.

  Což má pozitivní vliv na přilnavost k vozovce, ovladatelnost a úroveň pohodlí cestujících, se kterou se ani systém MacPherson nemůže srovnávat.

  Složitost konstrukce však výrazně ovlivnila jeho konečnou cenu ve výrobě a udržovatelnost (jakýkoli prvek je vyměnitelný, ale proces je extrémně pracný kvůli lisování silentbloků atd.).