Fot. ZF Trading

Kompletny wahacz jako jedna część zamienna, integrująca wszystkie wymieniane elementy

Kierowcy pojazdów użytkowych spędzają za kierownicą średnio 45 godzin tygodniowo. Czteropunktowe wahacze i poduszki powietrzne typu CALM mogą znacznie poprawić komfort ich pracy.

Zawieszenia ciężkich pojazdów użytkowych są z natury swojej mniej komfortowe niż ich odpowiedniki stosowane w samochodach osobowych. Odznaczają się stosunkowo niewielkim skokiem i w związku z tym muszą być bardziej sztywne. Jednak i w nich również skuteczność tłumienia drgań wywoływanych nierównościami nawierzchni drogi zależy od stosunku mas resorowanych do nieresorowanych, w związku z czym te drugie powinny być jak najmniejsze.

Odlewany wahacz czteropunktowy

W latach 90. do prowadzenia i stabilizacji tylnych osi samochodów użytkowych stosowano konstrukcje wieloelementowe, co zwiększało ogólny ich ciężar i w znacznym stopniu komplikowało naprawy. Dlatego dwanaście lat temu inżynierowie koncernu ZF rozpoczęli pracę nad koncepcją połączenia wszystkich tych komponentów w jedną, zespoloną część, zawierającą również aktywny stabilizator poprzeczny.

Drgania wywołane nierównością drogi w:
1. – masach nieresorowanych, 2. – ramie głównej, 3. – amortyzowanej kabinie

W tworzeniu takiej konstrukcji, nazwanej wahaczem czteropunktowym, istotny okazał się udział firmy MAN, która też jako pierwsza zastosowała to rozwiązanie w swoich samochodach ciężarowych.

Wahacze te udoskonalono w 2007 r. dzięki wykonywaniu ich części nośnych metodą odlewania. Pozwoliło to na aż 28-procentową redukcję masy całego podzespołu przy zachowaniu wszystkich jego dotychczasowych cech użytkowych. W fabryce ZF w Dielingen od rozpoczęcia produkcji w 2002 roku do chwili obecnej wyprodukowano już ponad 100 tysięcy egzemplarzy czteropunktowych wahaczy w obu wspomnianych wersjach. Obecnie trwają prace nad dalszą poprawą stosunku masy zawieszenia do jego nośności.

Dodatkowa amortyzacja kabiny

Nowoczesne konstrukcje zawieszeń pojazdów ciężarowych są wystarczająco skuteczne z punktu widzenia ochrony przewożonych ładunków, ale nie są w stanie spełniać rosnących wymogów w zakresie komfortu pracy kierowców, wpływającego bezpośrednio na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Z tych względów oprócz elastycznych zawieszeń całego pojazdu konieczne jest stosowanie osobnego zawieszenia samej kabiny. Składa się ono z łoża montowanego sztywno na ramie samochodu ciężarowego lub ciągnika siodłowego i współpracującego z kabiną za pośrednictwem modułów resorująco-amortyzujących.

Standardowym rozwiązaniem są moduły ze sprężynami śrubowymi. Odznaczają się one łatwym montażem podczas produkcji pojazdu, kompaktowymi wymiarami oraz działaniem niezależnym od pokładowej instalacji sprężonego powietrza. Ich wadą jest stała charakterystyka amortyzacji kabiny przy różnych jej obciążeniach i zmiennych warunkach drogowych, co nie zawsze zapewnia optymalny komfort podróżującym w niej osobom.

Element zawieszenia CALM (1) i amortyzator CDC (2)

Zastąpienie sprężyn stalowych poduszkami powietrznymi jest rozwiązaniem bardziej komfortowym, gdyż pozwala na płynną regulację sztywności i skoku zawieszenia kabiny. Obie wersje zawieszeń nie chronią jednak kierowcy przed uciążliwymi skutkami kołysania się kabiny (wraz z całym pojazdem) na głębszych wybojach, ostrych zakrętach i w trakcie intensywnego hamowania.

Tę niedoskonałość dotychczasowych rodzajów zawieszeń kabin udało się skutecznie wyeliminować w systemie pneumatycznym CALM (Cabin Air Leveling Module - powietrzny moduł samopoziomowania kabiny), opracowanym przez ZF Sachs w kooperacji z Wabco. W systemie tym ciśnienie powietrza w poszczególnych poduszkach resorująco-tłumiących regulowane jest przez zawory sterowane stosownie do rozkładu sił mierzonych czujnikami dynamometrycznymi, które mogą powodować przechylanie się kabiny. Cały układ jest, wbrew pozorom, prosty, lekki, niezawodny w działaniu i odznacza się kompaktową budową, ułatwiającą jego wkomponowanie w strukturę pojazdu.

Aktywne zawieszenia główne

Komfort pracy kierowcy i ochronę przewożonych delikatnych ładunków znacznie poprawia opisywany już w „Autonaprawie” system CDC (Continous Damping Control - adaptacyjny układ amortyzacji). Może on być stosowany w samochodach ciężarowych, ciągnikach siodłowych i w pojazdach specjalnych.

System ten za pomocą elektronicznego sterownika przystosowuje siłę tłumienia poszczególnych amortyzatorów do aktualnych warunków jazdy rozpoznawanych przez odpowiednie czujniki. O ile charakterystyka standardowego amortyzatora uwzględnia kompromisowo rozbieżne wymogi komfortu i bezpieczeństwa, czyli przyczepności opon do nawierzchni, o tyle w systemie CDC podobne kompromisy ustalane są w trakcie ułamków sekundy dla zmieniających się stanów nawierzchni, kierunków i prędkości jazdy.

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa