Njegovo „veličanstvo“ – OGIBLjENJE!

 Sve o najvažnijoj stvari na svakom automobilu

Kvalitetan sistem oslanjanja je od ključnog značaja za performanse i udobnost, ali i bezbednu vožnju.

Svi mi koji smo zaljubljeni u automobile od malih nogu,  u jednoj fazi građenja tih emocija prema njima smo uočili  karakterističnu stvarčicu koja počiva iza točka. Reč je naravno o opruzi, uglavnom spiralnoj, a mi stariji se sećamo „ćaletovog tristaća“, „fiće“ i „stojadina“ sa „gibnjevima“ pozadi.

Često bismo naše očeve slušali kako u razgovorima s prijateljima ili majstorima spominju „trap“, „vešanje“, „utegnutost“. Naravno, reč je o jednom od osnovnih sistema koje čine jedno vozilo – ogibljenju. Njega čine gume, vazduh u gumama, opruge, amortizeri i spone koje povezuju karoseriju sa točkovima, omogućavajući radni hod između njih. Sistem ogibljenja je zadužen za stabilnost, upravljivost i kvalitet vožnje u smislu komfora, a ovi parametri su često u suprotnosti jedni s drugim.

Korektno podešavanje ogibljenja podrazumeva pronalaženje kompromisa. Ono što je važno je da se točak drži u kontaktu s voznom površinom koliko god je to moguće, jer se sve sile na vozilo prenose preko gaznih površina guma. Pored toga, ogibljenje štiti automobil od oštećenja i habanja. Treba naglasiti da je dizajn sistema oslanjanja u velikoj meri evoluirao ali da i nije jednoobrazan.

Istorija

Rana forma ogibljenja bila  je primenjena na kolima koje su vukli volovi. Reč je o platformi koja je oscilirala uz pomoć gvozdenih lanaca, zakačenih za ram koji je držao točkove. Ovaj sistem je ostao baza za rešavanje potreba oslanjanja sve do ulaska u XIX vek, mada su gvozdeni lanci zamenjivani kožnim kaiševima počev od XVII veka. Naravno, moderna motorna vozila ne koriste ovaj sistem.

Prvobitno, automobili su razvijeni kao samohodne verzije kočija koje su vukli konji.

Međutim, dotične kočije su bile dizajnirane za relativno male brzine a njihov sistem ogibljenja nije odgovarao višim brzinama koje su omogućavali motori s unutrašnjim sagorevanjem.

Prvi funkcionalan sistem koji je koristio opruge je zahtevao naprednije znanje i veštinu iz metalurgije, a postao je moguć s razvojem industrijalizacije. Obedaja Eliot je zaštitio prvi patent za vozilo s oprugama; naime, svaki točak je imao dve izdržljive lisnate opruge s obe strane, dok je karoserija bila direktno povezana s oprugama prikačenim na osovine. U periodu od deset godina, većina konjskih kočija u Britaniji je bila opremljena oprugama; drvenim u slučaju jednoprega, da bi se izbeglo oporezivanje, i čeličnim kod većih vozila. One su često bile proizvođene od čelika sa malim udelom ugljenika i obično su dolazile u formi višestrukih lisnatih opruga.

Ipak, ovo nije bilo revolucionarno i originalno rešenje, jer je ono zabeleženo i kod starih Egipćana. Drevni vojni inženjeri su koristili lisnate opruge u formi lukova da bi pojačali katapulte. Prvobitno baš i nije bilo nekog uspeha, ali su u kasnijim erama oni značajno unapređeni. Opruge nisu pravljene samo od metala, jer je i kvalitetno savitljivo drvo radilo posao, kao što je to bilo u slučaju luka i strele. Kočije koje su vukli konji i Ford Model T, koristili su ovaj sistem a on je i danas u upotrebi kod većih, mahom teretnih vozila i najčešće na zadnjoj osovini.

Sistem lisnatih opruga se može nazvati prvim modernim ogibljenjem, a sa napretkom u izgradnji infrastrukture i konstrukcije puteva, bio je vesnik velikog napretka u sferi saobraćaja, sve do pronalaska automobila. U to vreme, britanske čelične opruge nisu odgovarale grubim američkim putevima, tako da se kompanija Abbot-Downing iz Nju Hempšira vratila kaišnom ogibljenju, koje je dodalo osciliranje umesto čisto vertikalnog hoda opruge.

Godine 1901. Mors iz Pariza je prvi implementirao amortizere na automobil. Sa svim prednostima koje je sistem prigušivanja udara doneo „Mors mašini“, Anri Furnije je pobedio u prestižnoj Pariz-Berlin trci, 20. juna 1901. Furnijeovo superiorno vreme je bilo 11 časova, 46 minuta i 10 sekundi, dok je drugoplasirani, Leons Žirardo prešao istu distancu za 12 časova, 15 minuta i 40 sekundi.

Spiralne opruge su se po prvi put našle na jednom serijskom vozilu 1906. godine, i to na Brush Runaboutu Brush Motor Companyja. Danas se one nalaze na većini modela automobila.

Zatim, 1920. godine, Leyland Motors je uveo sistem torzione šipke. Dve godine kasnije, 1922. došlo je do pionirske primene nezavisnog prednjeg ogibljenja na Lancia Lambdi, da bi se od 1932. ovo rešenje našlo u masovnoj upotrebi. Danas, većina vozila ima nezavisno oslanjanje na sva četiri točka.

Pored navedenih imamo i jedno moderno rešenje, koje je 2002. izumeo Malkolm C. Smit – takozvani inerter. Ovaj sistem omogućava povećanje efektivne inercije na ogibljenju točka tako što koristi ozupčen zamajac, ali bez dodavanja značajnije mase. Ova tehnologija je inicijalno tajno korišćena u Formuli 1, ali se kasnije raširila na druge auto-moto discipline.

Tipovi

Sistemi ogibljenja na današnjim vozilima su prilično složeni. Od nekadašnjih „kaiševa“, došlo se do sinergije četiri zasebna sistema: mehanizma za vođenje točkova, elastičnih oslonaca, komponenti prigušivanja i stabilizatora. Sistem za vođenje točkova treba da osigura optimalno relativno kretanje točkova u odnosu na karoseriju. On je zadužen za prenošenje horizontalnih sila i momenata sile sa točka na karoseriju.

Elastični oslonci prenose vertikalne sile na karoseriju vozila, uz zadatak da osiguraju njihovo optimalno ublažavanje. Ujedno, oni amortizacijom štite strukturu vozila, ali ujedno štite i putnike od „glavobolje“ i „kostobolje“, koje može da izazove vožnja po neravnom i oštećenom kolovozu. Pored navedenih tipova opruga u istorijskom delu, za udobniju i kvalitetniju vožnju se koriste takođe pneumatske ili hidropneumatske opruge, kao i gumeni i gumeno-metalni elastični elementi. Od ovih „stvarčica“ zavisi onaj „subjektivno-objektivni“ doživljaj, odnosno razlika kada se vozite u jednom Audiju A3 ili Volkswagen Golfu, bez obzira što je mehanička platforma ova dva modela identična.

Lisnate opruge

One su načinjene od uzdužnih listova pravougaone ili elipsaste forme, naslaganih jedan na drugi. Ovakav tip ogibljenja smo mogli da vidimo kod „tristaća“ i „stojadina“ koje su vozili naši očevi ili dedovi.

Ovom tipu treba da zahvalimo i postojanje termina „ogibljenje“, jer se lisnate opruge često nazivaju i „gibnjevima“. Ne treba da čudi što se koriste i u današnje vreme, jer pored toga što ublažuju vertikalne sile koje se prenose s puta, one mogu da vrše transfer uzdužne sile na karoseriju, prilikom kočenja ili ubrzavanja. Ovo je robusno i ne tako skupo rešenje, tako da se često koristi kod vozila za dostavu, radnih vozila i slično.

Spiralne opruge

Njih možemo da vidimo na gotovo svakom putničkom vozilu. Karakteriše ih to što mogu da apsorbuju sile samo u pravcu ose, tako da se ne koriste za lateralna i uzdužna opterećenja. Ovo je rešeno korišćenjem uzdužnih i poprečnih upornih spona. One na sebe prenose bočna i uzdužna opterećenja a vertikalne opruge – vertikalna.

Torzione opruge

Isto kao i u slučaju spiralnih opruga, i torzione se koriste kao osnovni elastični oslonac. Karakteriše ih to što su uvek u horizontalnoj ravni, mada se mogu postavljati kako uzdužno, tako i poprečno.

Gumene komponente

Njih možemo naći na mnogim mestima u vozilima, nosačima motora, sponama, kuglama. Guma, s obzirom na svoje sjajne amortizacione i prigušne karakteristike, savršen je materijal za rešavanje problema elastičnog spajanja metalnih elemenata.

Amortizeri

Neizbežna komponenta sistema oslanjanja svakog automobila. Amortizeri služe za kontrolu pokreta ili oscilacija. Sastoje se od klipa sa klipnjačom i zaštitnog cevastog tela, koje je povezano sa karoserijom, dok je spoljni radni cilindar povezan sa pokretnim elementima ogibljenja. Konvencionalno rešenje je hidrauličnog tipa sa tečnošću unutar amortizera, dok se kod skupljih vozila opciono često mogu naručiti i gasne jedinice, kao i magnetne, koje su još naprednije. Magnetni amortizeri se razlikuju od konvencionalnih po tome što se u njima ne nalazi ulje već magnetno-reološka tečnost, koju karakteriše promenljivost viskoznosti u odnosu na modifikacije u magnetnom polju, sa otpornim momentom koji je proporcionalan struji koja prolazi kroz električni namotaj unutar amortizera. Upravo se na taj način menja otpor, odnosno ukrućuje ili „omekšava“ rad amortizera.

Zašto su amortizeri bitni? To najbolje pokazuje vožnja po izrazito neravnoj površini, jer tu dolazi do udara koji nagone sistem oslanjanja da ga apsorbuje. Cilj je sprečavanje kontakta ogibljene i neogibljene mase. Kada do toga dođe, vožnja može biti veoma neprijatna, a svi smo doživeli situaciju kada zbog neke udarne rupe opruga dođe do graničnika uz karakterističan metalan zvuk. Da podsetimo, ogibljena masa se odnosi na kompletan automobil izuzev sistema ogibljenja, točkova sa gumama, kočnog sistema i donekle poluosovina. Sve ono što ne opterećuje elastične elemente pripada neogibljenoj masi.

Svi smo kao deca imali jo-jo loptice, kada smo naučili jednu stvar, ponekad i na bolan način. Kada bi se elastična nit isteglila, ona bi težila tome da se vrati u prvobitno stanje, pa je loptica mogla da nam završi „posred nosa“. Slična stvar se dešava i sa ogibljenjem kod automobila. Naravno da ne želimo oscilacije u „jo-jo“ stilu, jer bi nam automobil „odskakutao“ u neku njivu. Da bi se to sprečilo, a oscilacije neutralisale, koriste se prigušni elementi. Svi smo imali prilike da u saobraćaju uočimo automobile ispred sebe sa neispravnim amortizerima, čiji zadnji deo skakuće poput konja na rodeu. Naravno, ovo zna da bude i veoma opasno, jer je zadatak amortizera da prigušenjem proticanja ulja kroz ventile ili otvore obezbedi adekvatno prigušivanje sila u oba smera. Bilo kakva neispravnost ovog tipa može ugroziti kako vaš, tako i život drugih učesnika u saobraćaju. Čim osetite ovakve „simptome“ na svom vozilu, pod hitno u servis!

Neispravan amortizer ne može da zaustavi poskakivanje automobila, koje za posledicu ima to da pneumatik nije u neophodnom kontaktu sa voznom podlogom. Pored toga što se veoma lako gubi kontrola nad vozilom, kočioni trag je mnogo duži.

Želite bolje perfomanse sistema ogibljenja na vašem ljubimcu?

Jednostavno niste zadovolji kvalitetom vožnje, posebno na onaj segment koji se odnosi na oslanjanje, odnosno amortizere?

Najbrži i osnovni način da unapredite sistem oslanjanja na svom vozilu je da instalirate nove amortizere. Sve one koji nisu imali prilike da paralelno testiraju performantne i konvencionalne jedinice, možemo da podsetimo na vozačke simulacije, u kojima su uz napredak kroz igru mogli odabrano vozilo da opremaju performantnijim komponentama ogibljenja. Pri vožnji u istim uslovima, podupravljanje bi bilo redukovano, a izlazak iz krivina brži i efikasniji. No, ne treba zaboraviti da se uz računar ne može osetiti i razlika u „tvrdoći“, odnosno komforu. Zbog toga, dva puta razmislite šta zaista želite. Performantne komponente često ne koštaju malo, mogu doneti bolju stabilnost i „ležanje“ vozila, ali u isto vreme mogu pokvariti neki odlazak na duži put. Dakle, utvrdite svoje prioritete. Konsultujte se obavezno sa ljudima koji imaju iskustva sa delovima (i robnim markama) koje želite da ugradite u svoj automobil. Nemojte se previše oslanjati na prodavca, jer on pre svega želi da proda svoj proizvod, ali se oslonite na prodavca koji radi sa visokokvalitetnom i originalnom robom iz prve ugradnje (OEM) i birajte njegov postprodajni program.

Imajte u vidu da bolje performanse imaju svoju cenu, tako da ćete sebe uhvatiti da zaobilazite ulice za koje znate da su prepune rupa i neravnina. S druge strane, automobil će biti „prilepljeniji“ za asfalt, što može biti veoma korisno u izvesnim nepredviđenim situacijama, a i svakao ćete više uživati na glatkom asfaltu. Kada su performanse u pitanju, izbor je na vama.

Tekst: B. P. D.