Le sospensioni
Le sospensioni
sono l'insieme degli organi elastici interposti fra le ruote e il telaio per ammortizzare gli urti derivanti delle asperità e disuguaglianze del suolo, rendendo più confortevole la guida e assicurando l'aderenza dei pneumatici al terreno. Gli organi di sospensione elastica dei veicoli migliorano la stabilità in curva, in frenata e su fondo sconnesso. Nella maggior parte dei casi la sospensione è costituita essenzialmente dagli organi elastici metallici, da delle braccia di sostegno di tutto l'organismo, da degli ammortizzatori di tipo idraulico, pneumatico, idropneumatico, idromeccanico.
Per smorzare le oscillazioni delle molle di sospensione, frenando il movimento di ritorno, esistono gli
ammortizzatori, i quali hanno quindi la funzione di garantire la stabilita del veicolo .
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È importante capire che l'abilità del veicolo a sterzare, frenare, ed accelerare dipende principalmente e per la maggiore dall'aderenza tra ruote e strada. Nella sospensione sono gli ammortizzatori e le braccia di sostegno che dispongono i carichi verticali sulle ruote fornendo resistenza ai rimbalzi del veicolo, al rollio, alle oscillazioni e determinando quindi la condizione di aderenza al terreno. Ammortizzatori e braccia consumate possono produrre un eccessivo trasferimento di peso da lato a lato e dal'avantreno al retrotreno, fenomeno che riduce la ritenuta della ruota sulla strada. Infatti i carichi sulle ruote cambiano mentre un veicolo angola, accelera o decelera; nel primo caso la forza centrifuga causa trasferimenti di peso dalle ruote interne a quelle esterne alla curva; mentre un veicolo frena l'inerzia causa un trasferimento di carichi dalle ruote posteriori a quelle anteriori; l'inverso avviene durante l'accelerazione.
A causa di queste variazioni nel contatto tra ruota e strada, la maneggevolezza del veicolo e le capacità di frenata possono essere ridotte. Questo può influire sulla sicurezza dell'automobile e perciò ammortizzatori e braccia di sostegno sono considerati componenti di sicurezza .Gli ammortizzatori scarichi provocano, per cui, un comportamento anomalo del veicolo, particolarmente in frenata e in curva, l'usura non uniforme del battistrada dei pneumatici, un più lento smorzamento delle oscillazioni delle sospensioni (con la possibilità di rottura della molla) e diminuzione del comfort di guida .
I montanti o bracci di sostegno e gli ammortizzatori controllano e smorzano gli eccessivi movimenti delle molle e per cui delle sospensioni. Le molle sopportano il peso del autoveicolo, mantengono l'esatta altezza dalla strada di guida e sono il collegamento compressibile che permette all'autovettura di correre relativamente indisturbata mentre le ruote , mantenute dalle braccia metalliche che concedono loro di muoversi normalmente all'asse del veicolo, seguono il fondo stradale.
Quando un carico addizionale è posto su una ruota, o il veicolo incontra un interferenza sulla strada, la molla assorbe il carico comprimendosi e lasciando che la ruota si adatti, muovendosi verticalmente, alle asperità stradali.
Gli ammortizzatori e le braccia di sostegno, agenti da puntoni o tiranti, controllano quale deve essere la reazione della sospensione all'interferenza sul fondo stradale, cioè quantitativamente definiscono l'allungamento o la compressione della struttura in modo tale che la ruota resti sempre a contatto con la strada e mantenga la giusta
convergenza e campanatura. Quando una molla viene deformata da un nuovo carico accumula del lavoro. Se consideriamo una sospensione senza un ammortizzatore la molla si estenderà e caricherà di una quantità di energia incontrollabile .L'inerzia accumulata causerà l'estensione della molla che, terminata la sua corsa inizierà nuovamente a comprimersi, in modo minore, nel caso in cui non venga introdotta altra energia , rispetto il ciclo precedente. Questo fenomeno di rimbalzo perdurerà fino a che tutta l'energia introdotta nella molla sarà stata utilizzata per attrito o per rottura dell'elemento elastico. Il rimbalzo inoltre causerebbe la perdita di aderenza e la conseguente instabilità del veicolo .Montando braccia di sostegno e ammortizzatori in buone condizioni la sospensione oscillerebbe per un numero di cicli in diminuzione molto contenuto, limitando e smorzando gli eccessivi beccheggi e rollii della struttura veicolare. Controllando i movimenti delle sospensioni , usando ammortizzatori in ottime condizioni, componenti come giunzioni sferiche, puntoni, tiranti, strutture isolanti in gomma dura opereranno entro il campo di sforzo determinato dal progettista e, mentre il veicolo è in movimento , saranno adempite tutte le funzioni per cui sono designate, assicurando guidabilità e maneggevolezza a qualsiasi tipo di sollecitazione.La disposizione e la forma delle sospensioni varia secondo che le ruote siano dipendenti o indipendenti, anteriori o posteriori.
Le funzioni assolte dalle sospensioni montate su un autoveicolo si possono infine riassumere nelle seguenti voci:
Ora, dopo questo informazioni basilari introdurremmo i vari tipi di sospensione e in particolare tratteremo i suoi componenti.
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