Pan fydd pobl yn meddwl am berfformiad ceir, maent fel arfer yn meddwl am marchnerth, trorym a chyflymiad sero-i-60. Ond mae'r holl bŵer a gynhyrchir gan injan piston yn ddiwerth os na all y gyrrwr reoli'r car. Dyna pam y trodd peirianwyr ceir eu sylw at y system atal bron cyn gynted ag yr oeddent wedi meistroli'r injan hylosgi mewnol pedair strôc.
Gwaith ataliad car yw gwneud y mwyaf o'r ffrithiant rhwng y teiars ac arwyneb y ffordd, darparu sefydlogrwydd llywio gyda thrin da a sicrhau cysur y teithwyr. Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio sut mae ataliadau car yn gweithio, sut maen nhw wedi esblygu dros y blynyddoedd a ble mae dyluniad ataliadau yn cael ei arwain yn y dyfodol.
Pe bai ffordd yn berffaith wastad, heb unrhyw afreoleidd-dra, ni fyddai angen ataliadau. Ond mae ffyrdd ymhell o fod yn wastad. Mae hyd yn oed priffyrdd sydd wedi'u palmantu'n ffres yn cynnwys amherffeithrwydd cynnil a all ryngweithio ag olwynion car. Yr amherffeithrwydd hyn sy'n cymhwyso grymoedd i'r olwynion. Yn ôl Deddfau Mudiant Newton, mae gan bob grym y ddaumaintioliacyfeiriad. Mae ergyd yn y ffordd yn achosi i'r olwyn symud i fyny ac i lawr yn berpendicwlar i wyneb y ffordd. Mae'r maint, wrth gwrs, yn dibynnu a yw'r olwyn yn taro twmpath anferth neu brycheuyn bach. Y naill ffordd neu'r llall, mae olwyn y car yn profi acyflymiad fertigolfel y mae yn myned dros anmherffeithrwydd.
Mae'r ataliad ar eich car yn cynyddu'r ffrithiant rhwng y teiars a'r ffordd ac yn darparu sefydlogrwydd llywio.
Heb strwythur yn y cyfamser, mae holl egni fertigol yr olwyn yn cael ei drosglwyddo i'r ffrâm, sy'n symud i'r un cyfeiriad. Mewn sefyllfa o'r fath, gall y teiars golli cysylltiad â'r ffordd yn llwyr. Yna, o dan rym disgyrchiant i lawr, gall y teiars slamio yn ôl i wyneb y ffordd. Yr hyn sydd ei angen arnoch chi yw system a fydd yn amsugno egni'r olwyn gyflymu'n fertigol, gan ganiatáu i'r ffrâm a'r corff reidio heb eu tarfu tra bod y teiars yn dilyn bumps yn y ffordd.
Gelwir yr astudiaeth o'r grymoedd ar waith ar gar sy'n symuddeinameg cerbydau, ac mae angen i chi ddeall rhai o'r cysyniadau hyn er mwyn gwerthfawrogi pam mae ataliad yn angenrheidiol yn y lle cyntaf. Mae'r rhan fwyaf o beirianwyr ceir yn ystyried deinameg car sy'n symud o ddau safbwynt:
Reid: gallu car i lyfnhau ffordd anwastad
Trin: gallu car i gyflymu, brêc a chornel yn ddiogel
Gellir disgrifio'r ddwy nodwedd hyn ymhellach mewn tair egwyddor bwysig -ynysu ffyrdd, daliad fforddacornelu. Mae'r tabl isod yn disgrifio'r egwyddorion hyn a sut mae peirianwyr yn ceisio datrys yr heriau sy'n unigryw i bob un.
Mae ataliad car, gyda'i gydrannau amrywiol, yn darparu'r holl atebion a ddisgrifir.
Gadewch i ni edrych ar y rhannau o ataliad nodweddiadol, gan weithio o'r darlun mwy o'r siasi i lawr i'r cydrannau unigol sy'n rhan o'r ataliad cywir.
Cynnwys
Rhannau Atal Car
Damperi: Shock Absorbers
Damperi: Struts a Sway Bars
Mathau o Ataliad: Blaen
Mathau o Ataliad: Cefn
Ataliadau Arbenigol: Y Baja Bug
Ataliadau Arbenigol: Raswyr Fformiwla Un
Ataliadau Arbenigol: Gwialenni Poeth
Rhannau Atal Car
Mae ataliad car mewn gwirionedd yn rhan o'r siasi, sy'n cynnwys yr holl systemau pwysig sydd wedi'u lleoli o dan gorff y car. Mae'r systemau hyn yn cynnwys:
Mae'rffrâm: cydran strwythurol, cario llwyth sy'n cynnal injan a chorff y car, sydd yn eu tro yn cael eu cefnogi gan yr ataliad
Mae'rsystem atal dros dro: setup sy'n cefnogi pwysau, yn amsugno ac yn lleddfu sioc ac yn helpu i gynnal cyswllt teiars
Mae'rsystem llywio: mecanwaith sy'n galluogi'r gyrrwr i arwain a chyfarwyddo'r cerbyd
Mae'rteiars ac olwynion: cydrannau sy'n gwneud symudiad cerbyd yn bosibl trwy afael a/neu ffrithiant gyda'r ffordd
Felly dim ond un o'r prif systemau mewn unrhyw gerbyd yw'r ataliad.
Gyda'r trosolwg darlun mawr hwn mewn golwg, mae'n bryd edrych ar y tair cydran sylfaenol o unrhyw ataliad: sbringiau, damperi a bariau sway.
Mae systemau gwanwyn heddiw yn seiliedig ar un o bedwar cynllun sylfaenol:
Coil ffynhonnauyw'r math mwyaf cyffredin o sbring ac, yn ei hanfod, mae'n far dirdro trwm wedi'i dorchi o amgylch echelin. Mae ffynhonnau coil yn cywasgu ac yn ehangu i amsugno symudiad yr olwynion.
Ffynhonnau dailyn cynnwys sawl haen o fetel (a elwir yn "ddail") wedi'u rhwymo at ei gilydd i weithredu fel un uned. Defnyddiwyd ffynhonnau dail am y tro cyntaf ar gerbydau ceffyl ac fe'u darganfuwyd ar y rhan fwyaf o gerbydau modur America tan 1985. Maent yn dal i gael eu defnyddio heddiw ar y rhan fwyaf o lorïau a cherbydau trwm.
Bariau dirdrodefnyddio priodweddau troellog bar dur i ddarparu perfformiad tebyg i coil-spring. Dyma sut maen nhw'n gweithio: Mae un pen bar wedi'i angori i ffrâm y cerbyd. Mae'r pen arall ynghlwm wrth asgwrn dymuniad, sy'n gweithredu fel lifer sy'n symud yn berpendicwlar i'r bar dirdro. Pan fydd yr olwyn yn taro twmpath, mae mudiant fertigol yn cael ei drosglwyddo i'r asgwrn dymuniad ac yna, trwy'r weithred levering, i'r bar dirdro. Yna mae'r bar dirdro yn troi ar hyd ei echelin i ddarparu grym y sbring. Defnyddiodd gwneuthurwyr ceir Ewropeaidd y system hon yn helaeth, fel y gwnaeth Packard a Chrysler yn yr Unol Daleithiau, trwy'r 1950au a'r 1960au.
Ffynhonnau aeryn cynnwys siambr aer silindrog wedi'i lleoli rhwng yr olwyn a chorff y car, ac yn defnyddio rhinweddau cywasgol aer i amsugno dirgryniadau olwyn. Defnyddir y dechnoleg mewn llawer o gerbydau moethus heddiw, ond mae'r cysyniad mewn gwirionedd yn fwy na chanrif oed a gellir ei ddarganfod ar fygis ceffyl. Roedd ffynhonnau aer o'r cyfnod hwn wedi'u gwneud o diafframau lledr llawn aer, yn debyg iawn i fegin; cawsant eu disodli gan ffynhonnau aer rwber wedi'u mowldio yn y 1930au.
Yn seiliedig ar ble mae ffynhonnau wedi'u lleoli ar gar - hy, rhwng yr olwynion a'r ffrâm - mae peirianwyr yn aml yn ei chael hi'n gyfleus siarad am ymàs sbringa'rmàs unspung.
Mae'rmàs sbringyw màs y cerbyd a gynhelir ar y ffynhonnau, tra bod ymàs unspungwedi'i ddiffinio'n fras fel y màs rhwng y ffordd a'r ffynhonnau crog. Mae anystwythder y sbringiau yn effeithio ar sut mae'r màs sbring yn ymateb tra bod y car yn cael ei yrru. Gall ceir sydd wedi'u sbringio'n llac, fel ceir moethus (meddyliwch Mercedes-Benz Dosbarth C), lyncu bumps a darparu taith hynod esmwyth; fodd bynnag, mae car o'r fath yn dueddol o blymio a sgwatio wrth frecio a chyflymu ac mae'n dueddol o brofi dylanwad corff neu rolio yn ystod cornelu. Mae ceir sydd wedi'u sbringio'n dynn, fel ceir chwaraeon (meddyliwch Mazda Miata MX-5), yn llai maddau ar ffyrdd anwastad, ond maent yn lleihau symudiad y corff yn dda, sy'n golygu y gallant gael eu gyrru'n ymosodol, hyd yn oed o amgylch corneli.
Felly, er bod ffynhonnau ar eu pennau eu hunain yn ymddangos fel dyfeisiau syml, mae eu dylunio a'u gweithredu ar gar i gydbwyso cysur teithwyr â thrin yn dasg gymhleth. Ac i wneud pethau'n fwy cymhleth, ni all ffynhonnau yn unig ddarparu taith hollol esmwyth. Pam? Oherwydd bod ffynhonnau'n wych am amsugno egni, ond ddim cystal am wneud hynnyafradlonmae'n. Strwythurau eraill, a elwir yndamperi, yn ofynnol i wneud hyn.
