W samochodzie zawieszenie potrzebne jest po to, aby odizolować pojazd od nierówności drogi, po jakiej się porusza. Sama izolacja pojazdu od nierówności podłoża jest jednak niewystarczająca. Aby zachować zdolność bezpiecznego prowadzenia pojazdu, zadaniem zawieszenia jest utrzymywanie stałego kontaktu kół z podłożem. Chodzi tutaj o zachowanie możliwie największego tarcia opon o jezdnię, co gwarantuje brak poślizgu i jednocześnie pełną kontrolę nad pojazdem.

Sztywne zawieszenie
Standardowe zawieszenia są zestrojone w taki sposób, aby zagwarantować optymalny poziom komfortu przy jednoczesnym dobrym przyleganiu kół do jezdni. Jest to kompromis między charakterystyką sportową zawieszenia, czyli sztywnością i brakiem przechylania się pojazdu na zakrętach, a komfortem gwarantującym dobre amortyzowanie nierówności drogi.

W celu uzyskania bardziej sportowej charakterystyki zawieszenia pozwalającej na przykład na szybsze pokonywanie zakrętów często stosuje się sztywniejsze sprężyny zawieszenia. Nie zawsze jest to jednak rozwiązanie poprawne, ponieważ samo usztywnienie zawieszenia nie gwarantuje poprawy właściwości trakcyjnych. Według specjalistów z firmy Eibach korzystniejsze jest bardziej kompleksowe podejście do tego zagadnienia. Zamiast montować bardzo sztywne sprężyny zawieszenia, powinno się pójść w stronę tylko nieznacznego usztywnienia, aby nie stracić na komforcie jazdy oraz dodatkowo zamontować sztywniejszy stabilizator, który spowoduje mniejsze wychylanie się pojazdu na zakrętach.

Należy mieć na uwadze fakt, że w trakcie jazdy na zawieszenie działają czynniki mieszane. To znaczy, że podczas jazdy po łuku koła natrafią na nierówności drogi. Podobnie jest w przypadku hamowania na łuku, kiedy oprócz sił działających poprzecznie na pojazd działają na niego siły wzdłużne (hamowanie).

Komponenty zawieszenia

Sprężyna
Sercem zawieszenia jest sprężyna, która utrzymuje statyczne obciążenie pojazdu. Na nią działają też siły dynamiczne pochodzące od ruchu pojazdu, czyli wpływy nierówności drogi, jazda po łukach lub hamowanie i przyspieszanie.
Aby polepszyć właściwości trakcyjne pojazdu, konieczne jest obniżenie jego środka ciężkości. Dzięki temu zmniejszy się wychylanie poprzeczne auta podczas jazdy na zakręcie oraz przechylanie wzdłużne przy hamowaniu i przyspieszaniu. Sprężyna jest skonstruowana w taki sposób, aby optymalnie współpracować z masą pojazdu oraz przewidzianym ruchem elementów zawieszenia, takich jak wahacze lub osie. Jest też odpowiednio dobrana pod względem zastosowania, czyli warunków, w jakich będzie eksploatowany pojazd. Do obniżenia środka ciężkości pojazdu konieczna jest ingerencja w zawieszenie, która polega na zastosowaniu krótszych sprężyn, co spowoduje obniżenie prześwitu. Należy jednak pamiętać o bardzo ważnej rzeczy - obniżenie środka ciężkości samochodu przez skrócenie sprężyny oznacza, to, że sprężyna nadal będzie musiała przenieść obciążenia statyczne i dynamiczne wynikające z ruchu. Ze względu na skrócenie skoku sprężyny te same obciążenia muszą być przenoszone na krótszym odcinku skoku zawieszenia, a to oznacza konieczność usztywnienia sprężyny. Z tego powodu konieczne jest zawsze zachowanie minimalnej wartości skoku zawieszenia, aby móc kontrolować dynamikę ruchu pojazdu i rozpraszać energię, która bez zawieszenia byłaby przenoszona na nadwozie, co skutkowałoby natychmiastowymi uszkodzeniami.

Amortyzator
Kolejnym ważnym elementem zawieszenia jest amortyzator, czyli tłumik drgań zawieszenia. To właśnie od niego zależy prawidłowe przyleganie kół do powierzchni jezdni. Charakterystyka sprężyny opisywana jest za pomocą histerezy, czyli wykresu, z którego można odczytać, jaka ilość energii zostaje pochłonięta przez sprężynę podczas ściskania i jaka jej część zostaje oddana podczas ustąpienia nacisku. Różnica w ilości tej energii jest stratą energii pochłoniętą przez samą sprężynę (tarcie międzycząsteczkowe w materiale sprężyny). Strata energii w sprężynie jest bardzo mała, co oznacza, że oddaje ona energię do elementów zawieszenia, powodując odbijanie się koła od powierzchni jezdni. Aby tego uniknąć, należy zastosować element tłumiący, który spowoduje odebranie tej energii kinetycznej i przekształcenie jej w energię cieplną. Takim urządzeniem jest amortyzator, w którym przetłaczany jest olej hydrauliczny. W trakcie ruchu zawieszenia tłok w amortyzatorze przeciska olej między dwoma komorami przez system kanalików. Kanaliki w tłoku amortyzatora wykonane są najczęściej w sposób membranowy, dzięki czemu przyjmują zadanie zaworów, które podczas ruchu tłoka w jedną stronę mają inny współczynnik tłumienia niż podczas ruchu w stronę przeciwną. Elementy składowe tłoka w amortyzatorze odpowiedzialne za przepływ oleju można regulować (niektóre nawet w trakcie jazdy), dzięki czemu możliwa jest modyfikacja żądanej charakterystyki tłumienia. System kanałów w amortyzatorze pozwala stracić znaczną część energii zmagazynowanej w sprężynie, co zapobiega odbijaniu się kół od powierzchni podczas jazdy.
Ciepło powstające w amortyzatorze jest oddawane przez jego obudowę do otoczenia. W przypadku zmiany charakterystyki sprężyny, czyli montażu sztywniejszej lub bardziej miękkiej, konieczne jest dobranie również odpowiedniej charakterystyki tłumienia amortyzatora. W prawidłowo przeprowadzonym tuningu zawieszenia niedopuszczalne jest, aby elementy te dobierać losowo.

Stabilizator
Jest to element, który ma największy wpływ na redukcję przechylania się nadwozia samochodu na zakrętach. Stabilizator łączy elementy zawieszenia z dwóch stron pojazdu za pośrednictwem sprężystego łącznika, który przenosi wychylenie zawieszenia na przykład lewego koła na prawe i odwrotnie. To oznacza, że w chwili, gdy zewnętrzne koła podczas jazdy na zakręcie są obciążane w większym stopniu, to za pomocą stabilizatora obciążenie to jest przenoszone na koła wewnętrzne.
Stabilizator jest wykonany jako skręcany pręt ze stali sprężynowej. Jego sztywność jest uzależniona od wymagań, jakie są stawiane wychylaniu się nadwozia podczas jazdy po łuku. Im sztywniejszy jest stabilizator, tym mniejsze jest wychylenie nadwozia na zakręcie. Stabilizator jest często pomijanym elementem zawieszenia. To oznacza, że przy modyfikacji elementów sprężystych i tłumiących pomija się jego znaczenie. A to błąd.

Opracowano na podstawie informacji dostarczonych przez firmę Eibach.

Fot. Maciej Blum