Pyöräntuenta

Pyöräntuenta tarkoittaa niitä komponentteja, joilla pyörät tai akselistot on yhdistetty auton runkoon. Toisinaan käytetään nimitystä pyöränripustus (engl. suspension, ruots. hjulupphängning), mutta tosiasiassa pyörät eivät riipu muulloin kuin auton ollessa ilmassa, mikä taas ei ole auton normaali olotila.

T-Fordin etujousitus ja pyöräntuenta. Jäykkä etuakseli on jousitettu poikittaisella lehtijousella, joka tukee akselia sivusuunnassa, ja pitkittäistuenta on hoidettu kahdella tukitangolla.

Pyöräntuennan tehtävänä on tukea ja ohjata pyörien ja korin keskinäistä asentoa toisaalta joustoliikkeissä, toisaalta kiihdytys-, jarrutus- ja sivuttaisvoimia vastaan.

Kun jäykkä akseli on jousitettu pitkittäisillä lehtijousilla, ei muuta pyöräntuentaa välttämättä tarvita. Tätä rakennetta ei kuitenkaan enää käytetä henkilöautoissa.

Tuentatyyppejä
Pyöräntuenta kolmiotukivarsilla (Saab Quantum IV).

Etupyöräntuenta

Joustintuki on nykyisin ylivoimaisesti yleisimmin käytetty etupyöräntuennan rakenne. Siinä on poikittainen alatukivarsi (useimmiten kolmio- tai L-tukivarsi) ja pystysuuntainen jousijalka, johon on yleensä sijoitettu sekä kierrejousi että iskunvaimennin. Joustintuen etuna on yksinkertainen rakenne ja siksi huokeat valmistuskustannukset, haittana taas hieman epätäydellinen pyörän ohjaus joustoliikkeissä. Tätä kutsutaan MacPherson-pyöräntuennaksi.

Suunnikastuenta eli päällekkäiset kolmiotukivarret on toinen yleisesti käytetty rakenne. Siinä on poikittaiset kolmiomaiset tukivarret, jotka yleensä ovat hieman eripituiset ja erisuuntaiset. Sillä tavoin voidaan pyörän asentoa hallita hyvin koko joustoliikkeen matkalla.

Takapyöräntuenta

Jäykkä taka-akseli, joka on jousitettu kierrejousilla, vaatii vähintään kaksi pitkittäistukivartta lähelle akselin päitä sekä poikittaistuennan, joka hoidetaan useimmiten ns. Panhard-tangolla. Tämä on poikittainen tukitanko, joka on yhdistetty akseliin lähelle sen toista päätä ja runkoon vastakkaiselle puolelle.

Erillisjousitettu taka-akseli tuetaan useimmiten viistoilla kolmiotukivarsilla, varsinkin jos kyse on takavetoisesta autosta. Viistot kolmiotukivarret hoitavat samalla kertaa sekä pitkittäis- että poikittaistuennan.

Yhdystukiakselisto on nykyisin kaikkein yleisin rakenne takapyöräntuennassa. Siinä on pitkittäiset tukivarret, jotka on etupäästään yhdistetty toisiinsa puolijäykällä poikittaispalkilla. Tämä palkki toimii samalla kallistuksenvaimentimena. Yhdystukiakselisto sopii ainoastaan etuvetoisiin autoihin.

Monivarsituenta on kaikkein uusin ja monimutkaisuudestaan huolimatta nopeasti yleistyvä rakenne. Siinä kumpikin takapyörä on tuettu vähintään viidellä tukivarrella, jotka on suunnattu siten, että pyörän asento pysyy mahdollisimman edullisena kaikissa ajotilanteissa. Ratkaisua voidaan käyttää myös etupyörien tuennassa.

De Dion -akseli on klassinen vetävän akselin rakenne, joka yhdistää jäykän akselin ja erillisjousituksen edut. Siinä pyörät on yhdistetty toisiinsa jäykällä yhdysakselilla mutta tasauspyörästö on kiinnitetty runkoon kuten erillisjousituksessa.

Chapman-tuenta on Colin Chapmanin mukaan nimetty takapyöräntuenta, jota on käytetty kilpa-autoissa. Se on MacPherson-tuennan kaltainen rakenne.[1][2]

Jousitus
Lehtijousi koostuu ohuista teräksisistä "lehdistä" ja ne ovat kiinni toisissaan metallisiteillä. Kuormattuna lehtijousi on suora mutta kuormaamattomana vähän mutkalla kuten kuvassa
Kierrejousi on nimensä mukaisesti kierteellä ja kuormattuna se painuu kokoon

Auton jousitus on elintärkeä turvallisuuden, ajo-ominaisuuksien sekä mukavuuden takaamiseksi. Jousituksen tarkoituksena on että auton jokainen pyörä pystyy seuraamaan epätasaistakin tietä ja että auton kori kulkee tasaisesti riippumatta tienpinnan laadusta. Usein kuitenkin nämä ovat yhdessä vastakohtaisia vaatimuksia joten jousituksessakin joudutaan aina tekemään kompromisseja, myös hinnan takia.

Jousitukseen kuuluvat jousien lisäksi myös iskunvaimentimet sekä itse pyöräntuennan osia kuten tukivarsia ja kallistuksenvaimentimia. Iskunvaimentimen tehtävä on lopettaa jousien aiheuttama keinuntaliike. Pyöräntuennan tehtävänä on tukea sekä ohjata pyörää jouston aikana.

Tärkeän osan joustamisesta hoitavat myös ilmakumirenkaat. Suuret renkaat pystyvät kulkemaan tasaisemmin pienten kuoppien yli, mikä aiheuttaa jousitukselle vähemmän rasitusta. Pienemmillä pyörillä asia on toisin päin.

Jousityyppejä on erilaisia. Ennen 1980-lukua hyvin yleinen oli lehtijousi, joka koostuu yhdestä tai useammasta teräsliuskasta. Myös lujitemuovisia lehtijousia on käytetty. Jousenlehdet voivat olla kiinni toisissaan metallisiteillä. Pisimmän jousenlehden päissä on silmukat jousen kiinnittämiseksi koriin. Jommassakummassa päässä lehtijousessa pitää olla myös jousenriipuke, jota tarvitaan kun jousi kuormattuna muuttuu kaarevasta suoraksi ja luonnollisesti samalla sen pituus kasvaa. Lehtijouset voivat olla autossa poikittain tai pitkittäin. Pitkittäiset lehtijouset eivät vaadi erillisiä tukivarsia ollenkaan, mutta ilman niitä lehtijousi voi voimakkaissa jarrutuksissa tai kiihdytyksissä vääntyä S-mutkalle, minkä pystyy estämään pitkittäistukivarsilla/-varrella. Kuitenkin itse akseli pystyisi vielä liikkumaan vähän pystytasossa, mihin auttavat poikittaistukivarret/-varsi. Lehtijouset on 80-luvun alun jälkeen korvattu muilla, kehittyneemmillä jousityypeillä, mutta vielä tänäkin päivänä niitä on käytössä uusissa alustoissa, mm. raskaammissa kulkuneuvoissa kuten linja- ja kuorma-autoissa ja eksoottisena poikkeuksena uudessa Chevrolet Corvette -urheiluautossa.

Nykyään yleisin jousityyppi on kierrejousi, joka vaatii sekä poikittais- että pitkittäistuet, koska itse jouset eivät tue akselia lainkaan toisin kuin lehtijousissa. Kierrejousi on yksinkertainen kierteellä oleva jousilanka, joka painuu kokoon kuormituksen mukaan. Jousto ei kuitenkaan tapahdu jousilankaa taivuttamalla vaan kiertämällä, samalla tavoin kuin vääntöjousessa.selvennä

Kolmas teräsjousityyppi on vääntöjousi. Vääntöjouset ovat teräsliuskoja tai -tankoja, jotka toimivat kiertymällä. Vääntöjousen toinen pää on kiinnitetty akselin tukivarteen ja toinen koriin. Vääntöjousen etuna on sen vähäinen tilantarve.

Teräsjouset ovat yleisimpiä, mutta teräksen ohella joustavana materiaalina voidaan käyttää kumia, ilmaa tai jotakin puhdasta kaasua.

Kumijouset voivat toimia puristumalla, kiertymällä tai venymällä. Lähes kaikissa autoissa käytetään teräsjousien apuna kumikartioita, jotka vaimentavat jousituksen pohjaanlyöntiä.

Ilmajousia käytetään toisinaan teräsjousituksen apuna mm. siksi, että niiden avulla voidaan pehmentää jousituksen toimintaa ja säädellä auton jousituskorkeutta (maavaraa). Ainoa autonvalmistaja, joka on käyttänyt kaasujousia suurtuotannossa, on Citroën.

Lähteet

Viitteet
  1. The Chapman strut… racingaspirations.com. Viitattu 25.1.2023. (englanniksi)
  2. Colin Chapman and Automotive Mass Properties, Rev A researchgate.net. Viitattu 25.1.2023. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.