RO113960B1 - Suspensie a unei roti de autovehicul - Google Patents

Description

Invenția are ca obiect o suspensie a unei roți de autovehicul, cu flexibilitate sau rigiditate variabilă, în regim dinamic și a cărei flexibilitate este mărită în zona de fixare a roților, până în poziția limită de șoc și a cărei rigiditate este mărită, începând din zona normală de mers, până în poziția de roată liberă, numită și limită de eliberare.

Stadiul tehnicii poate fi definit de diferite brevete, toate aceste brevete descriind mijloace de variere a flexibilității sau a rigidității, în funcție de încărcarea autovehiculului. Alte brevete descriu dispozitive de corectare a poziției de mers. Aceste soluții prevăd acționarea prin intermediul unei anumite cantități de energie, a unui mecanism care modifică rigiditatea sau flexibilitatea, în funcție de încărcarea pe fiecare roată în parte. Unele brevete modifică rigiditatea sau flexibilitatea, in funcție de modul ales de conducere a autovehiculului (de exemplu: modul de conducere sportiv, modul de conducere preventiv etc). Prin aport energetic, flexibilitatea elementelor elastice poate varia în funcție de anumiți factori (direcție, ținută de drum, viteză etc). Modificarea de flexibilitate sau de rigiditate se aplică pe întreaga cursă de oscilație a suspensiei.

în cea mai mare parte a cazurilor, suspensiile automobilelor sunt alcătuite dintrun ansamblu, resort și amortizor, care asociază la nivelul roții autovehiculului un efort de susținere care crește în mod constant odată cu comprimarea elementului elastic al suspensiei. Cu alte cuvinte, rigiditatea sau flexibilitatea este constantă rigiditatea = delta F raportat la delta L sau variația efortului raportată la variația lungimii) indiferent de natura elementului elastic utilizat (elementul elastic putând fi un resort metalic elicoidal, arcuri foi, bare de torsiune sau pneumatic etc).

Cu toate acestea, există suspensii la care rigiditatea variază în funcție de mișcarea liberă verticală a roții autovehiculului. Aceste suspensii sunt denumite suspensii cu flexibilitate variabilă și toate suspensiile cunoscute până în prezent utilizează o creștere a rigidității odată cu creșterea încărcării pe roata autovehiculului;

această creștere a rigidității este destinată unui mai bun control al menținerii masei suspendate a autovehiculului. Aceasta se poate realiza în mai multe moduri:

- în cazul celor mai vechi sisteme și anume suspensie cu arcuri cu foi, curbura lamelor poate fi adaptată astfel încât acestea să intre în funcțiune în mod progresiv;

-în cazul unui resort elicoidal, pasul spirelor poate fi progresiv, astfel încât acestea pot să se alipeasă una de alta în timpul comprimării;

- în cazul unui resort elicoidal, pot exista de asemenea zone diferite, fiecare având un pas constant dar de diferite valori.

Prima parte va avea spire alipite, în timp ce numai a doua parte va continua să se comprime; aceasta implică două rigidități succesive, cea mai mare fiind la sfârșitul comprimării;

- indirect, prin intermediul unei scheme cinematice, se poate obține modificarea rigidității la nivelul roții prin varierea raportului de multiplicare față de resort;

- în cazul unei suspensii hidropneumatice, volumul gazos se micșorează în acumulatorul elementului pneumatic, antrenând o variație a acestui volum din ce în ce mai violentă, de unde rezultă o rigiditate crescătoare.

în aceste exemple de soluții foarte cunoscute, rigiditatea crește întotdeauna odată cu comprimarea elementului elastic al suspensiei. Această creștere a rigidității este, în cea mai parte a timpului, progresivă.

Stadiul tehnicii, poate fi definit prin următoarele brevete expuse în continuare.

în brevetul FR 1349851, este prezentată o suspensie a unui autovehicul, care utilizează mai multe elemente elastice, montate sau nu, în opoziție unul față de celălalt, sau un singur element elastic cu cel puțin un limitator care limitează funcționarea pe o singură porțiune a elementului menționat. Suspensia menționată utilizează două rigidități distincte în cazul desprinderii complete a roții autovehiculului de o parte și de cealaltă, față de poziția normală de

RO 113960 Bl mers a suspensiei, punctul de inflexiune între cele două rigidități fiind localizat în vecinătatea poziției normale de mers a suspensiei. Utilizarea menționată a rigidității diferite se efectuează în regim dinamic. Elementele cu mijloace deformabile uzuale ca, de exemplu, resorturi sau alte dispozitive, eventual construcții complexe cu mijloace de amortizare, care lucrează fie prin comprimări, fie prin extensii sau torsiuni ale fibrelor, materiilor sau fluidelor elastice proprii, sunt astfel concepute încât elongatiile și încărcările corespunzătoare ale acestora să poată fi diferențiate de cele ale destinderilor ulterioare, chiar predeterminate. în limitele de încărcare definite depășind o suprasarcină accidentală predeterminată.

Structura de legătură a acestor elemente elastice trebuie să permită suspensiei, ca în cazul apariției oricărui obstacol sub unul dintre aceste elemente să nu provoace rezonanța autovehiculului și să beneficieze de flexibilitatea mai multor elemente sau chiar a ansamblului acestor elemente elastice, pentru ca aceste reglaje și legături să poată fi menținute în limitele definite de o suprasarcină sau de o descărcare în repaos, date, chiar de o menținere constantă în plan orizontal față de sol (sau față de planul de deplasare) a acestui autovehicul.

Acest brevet își bazează întregul efort pe evitarea la maximum a rezonanței. Nu este descris sau sugerat nimic în ceea ce privește valoarea diferitelor zone de rigiditate.

în brevetul US 3559976, este descris un ansamblu de mai multe resorturi care permit obținerea mai multor rigidități. Resorturile sunt montate în scris și lucrează în același sens. Depășind o anumită cursă, odată cu creșterea încărcării, se elimină unul dintre resorturi.

Această funcționare este radical contrară celei conform prezentei invenții.

în brevetul german nr. 2043512, este prezentat un sistem elastic pentru autovehicule cu arcuri, dispuse unele în spatele celorlalte, susținând caroseria, și având un dispozitiv de blocare, pentru blocarea unuia sau mai multor resorturi față de caroserie, un traductor care măsoară viteza de oscilație a masei caroseriei pentru acționarea dispozitivului de blocare, care “deschide” periodic dispozitivul de blocare atunci când viteza de oscilație atinge valoarea zero (punct de inversare a oscilației) și îl închide după o jumătate de oscilație a celor două resorturi între care se exercită acțiunea dispozitivului de blocare.

Conform cererii de brevet P. 1928 961.3 și DE 2043512 caracterizat prin faptul că părțile hidraulice ale resorturilor, realizate sub formă de elemente elastice hidropneumatice sunt unite prin legături hidraulice și că dispozitivul de blocare cuprinde o combinație de supape pentru a bloca sau a elibera circulația lichidului, sau un piston blocabil, deplasabil liber, într-o cameră aflată sub presiune, a părții hidraulice.

Elemente elastice, hidropneumatice nu sunt montate în opoziție, ci dispuse “unul în spatele celuilalt”, sau în paralel. Există o schimbare de rigiditate prin neutralizarea unuia dintre elementele elastice ca răspuns la informația unui traductor care măsoară viteza de oscilație.

Suspensiile cu flexibilități lineare utilizează rigidități care sunt rezultatul unui compromis între confortul vertical și stabilitatea caroseriei autovehiculului, întrucât confortul vertical și izolarea impacturilor impun flexibilități mari care permit o retransmitere diminuată a eforturilor generate în caroserie, pe când stabilitatea caroseriei autovehiculelor impune, dimpotrivă, rigidități importante, susceptibile de a contracara cu o slabă amplitudine transferul de mase.

în scopul optimizării acestui compromis, au apărut barele anti-înclinare (stabilizatoare) care, la transferul de mase laterale, rigidizează suspensiile în viraj pentru a diminua amplitudinile mișcărilor verticale libere ale roților. Inconvenientul acestor elemente este acela că leagă roțile unei aceleiași osii, făcându-le mai puțin independente.

Suspensiile cu flexibilități variabile încearcă remedierea acestor inconveniente, propunând rigidități progresive mai importante către cursa de comprimare. Inconvenientul acestor sisteme rezidă în faptul că roata exterioară, mai încărcată, este penalizată printr-o rigiditate mare, neprielnică absorbției șocurilor, iar roata

RO 113960 Bl interioară, penalizată printr-o rigiditate slabă, este descărcată în mod exagerat. Pe de altă parte, cursa de comprimare este diminuată iar cursa de destindere este mărită, astfel încât centrul de greutate al autovehiculului se ridică, prejudiciind comportarea acestuia din urmă.

Principalul inconvenient al suspensiilor pilotate în amortizare, și/sau în rigiditare rezidă în complexitatea acestor sisteme, care se repercutează în mod nefavorabil asupra prețului, a fiabilității și a mentenanței.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în asigurarea a două rigidități distincte, în jurul poziției statice a autovehicuiui, care delimitează cursa de comprimare și cursa de destinere.

Invenția înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că rigiditatea suspensiei în cursa de destindere este superioară rigidității suspensiei în cursa de comprimare și anume într-un raport cuprins între 1 și 3, cursa de comprimare fiind suplă iar cursa de destindere dură, cu o ruptură netă între cele două rigidități lineare; curba de flexibilitate obținută este caracterizată de o rigiditate descrescătoare, suspensia, conform invenției, reprezentând astfel un sistem total opus suspensiilor cu flexibilități lineare sau progresive. Suspensia conform invenției este așadar o suspensie asimetrică, a cărei rigiditate în destindere este de circa trei ori mai mare decât rigiditatea în comprimare, modificarea rigidității intervenind în jurul poziției statice a vehiculului prin intermediul unui limitator.

Un aspect al suspensiei conform revendicărilor rezidă în faptul că rigditatea este maximă în vecinătatea poziției normale de mers a suspensiei; mai precis, pe întreaga cursă pornind din poziția “roți suspendate” până în vecinătatea poziției normale de mers. Aceasta rigiditate maximă permite, ca și în cazul autovehiculelor de sport și de competiție, un foarte bun control al ținutei de drum a autovehiculului, în timp ce acesta este supus unor accelerații longitudinale și transversale compuse pe orizontală în timpul frânărilor, accelerațiilor și al virajelor. Dar, contrar cazului autovehiculelor de sport, prezenta invenție permite obținerea acestui rezultat, fără ca aceasta să se realizeze cu prețul reducerii confortului, deoarece, în timpul trecerii roții peste o denivelare a carosabilului, suspensia este comprimată pe porțiunea de cursă în care rigiditatea este cea mai mică. Curbele reprezentate în figurile anexate exprimă diferența fundamentală dintre profilul rigidității sistemului, conform invenției, față de toate sistemele cunoscute.

Rigiditatea cea mai mare, situată între poziția normală de mers și poziția “roți suspendate”, trebuie să aibă o valoare de cel puțin trei ori mai mare decât cea a rigidității din momentul începerii ridicării pe verticală a roții până la limita de șoc.

în cazul preferabil al unui element elastic unic, se utilizează un limitator/manșeta situat într-un anumit loc al resortului, astfel încât să se obțină o curbă a rigidității cu două pante. Limitatorul sau limitatoarele sunt puse în contact pentru o așezare apropiată de așezarea în sarcină autovehiculului, astfel încât, pornind din această poziție, limitatoarele să fie îndepărtate și să se solicire în întregime resortul elicoidal (R20+R30) în timpul comprimării totale a suspensiei; în timp ce în cursa de destindere, prezența unui limitator limitează funcționarea la porțiunea redusă a resortului elicoidal.

în cazul preferabil al utilizării unui singur resort, la nivelul spirelor centrale ale resortului este fixată o manșetă de sprijin, ceea ce permite distingerea părții superioare R30 a resortului de deasupra manșetei și a părții inferioare R20 a aceluiași resort, de dedesubtul manșetei. Porțiunea superioară R30 este închisă într-o cameră și este comprimată între două reazeme, amândouă solidare cu șasiul autovehiculului. Porțiunea inferioară R20 a resortului este poziționată între manșeta menționată și o altă manșetă solidară cu corpul amortizorului, el însuși solidar cu extremitatea amortizorului roții autovehiculului. Această porțiune inferioară R20 a resortului asigură susținerea autovehiculului, suportând împingerea exercitată de către roată și sprijinindu-se pe manșeta menținută în poziție de către împingerea generată de către comprimarea părții superioare R30 a resortului în timpul așezării normale a autovehiculului pe roți.

în cazul preferabil în care elementul elastic este o bară de torsiune, aceasta este prevăzută cu un limitator B1 solidar al barei

RO 113960 Bl de torsiune, care este pus în contact cu un limitator B2 solidar cu șasiul astfel încât, la comprimarea suspensiei, cele două limitatoare B1, B2 să se desolidarizeze determinând solicitarea barei de torsiune pe întreaga lungime LI. Reducând încărcarea suspensiei, cele două limitatoare Β1, B2 rămân în contact iar bara de torsiune nu se destinde decât pe o anumită porțiune L2 din lungimea sa.

Poziția limitatorului B2 pe șasiu este determinată, de preferință, de încărcarea autovehiculului, ceea ce asigură poziționarea optimă a punctului de inflexiune a rigidităților față de așezarea autovehiculului în mers, indiferent de încărcarea acestuia.

în cazul preferabil în care elementul elastic este un unic arc cu foi, acesta este prevăzut cu cel puțin un limitator B3 plasat astfel încât să se opună destinderii arcului cu foi, pentru a se obține o curbă a rigidității cu pantă dublă; limitatorul sau limitatoarele B3 sunt așezate în contact pentru o așezare apropiată de așezarea în sarcină a autovehiculului, astfel încât, pornind din această poziție, limitatoarele B3 să se îndepărteze și să fie solicitată întreaga lungime L1 a arcului cu foi în timpul comprimării totale a suspensiei, în timp ce în cursa de destindere prezența unuia sau a mai multor limitatoare limitează funcționarea la porțiunea redusă L2 s srcului cu foi.

Suspensia, conform invenției, cuprinde de preferință un piston cu dublu efect a cărui cameră superioară este conectată la o sferă principală de suspensie și a cărui cameră inferioară este conectată la o sferă antagonistă. O electrovalvă permite intrarea în acțiune sau nu a sferei conectate la partea inferioară a pistonului. Această sferă creează un efort antagonist celui al sferei principale care asigură susținerea autovehiculului.

Electrovalva este, de preferință, comandată în funcție de diferiți parametri sesizați în timpul funcționării autovehiculului. Aceasta se traduce prin controlul permanent al presiunii în camera inferioară a pistonului.

Unul din modurile de realizare a invenției face apel la utilizarea a două elemente elastice aflate în opoziție unul față de celălalt, compunerea flexibilităților acestora creând la nivelul suspensiei autove8 hiculului o curbă a flexibilității cu două pante.

Acesta este principiul celor două pante în care constă originalitatea sistemului și care prezintă un caracter novator față de sistemele de suspensie cunoscute și utilizate până în prezent. în timp ce aceste sisteme, atunci când utilizează o variație de flexibilitate, prezintă o rigiditate a suspensiei care crește în sensul comprimării suspensiei, suspensia, conform invenției, prezintă o rigiditate maximă în timpul cursei roții situate între poziția “roata suspendată” și poziția normală de mers; această rigiditate scade sensibil în timpul aducerii roții autovehiculului din această poziție Încărcată” în poziția comprimată până la limitatoarele de șoc.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

-ameliorarea confortului și a siguranței în deplasare datorită diminuării rezonanței suspensiilor;

- creșterea stabilității la frânare și diminuarea sensibilității la vânt lateral;

- economie de piese, de timp de montaj, de spațiu și de greutate datorită suprimării barelor anti-ruliu, toate în condițiile păstrării unei fiabilități echivalente celei caracteristice pentru suspensiile clasice.

Desenele anexate sunt prezentate cu titlu de exemple ilustrative și nu limitative. Ele ilustrează un mod preferat de realizare a invenției și vor permite înțelegerea cu mai mare ușurință a invenției. Ele reprezezintă:

- fig. 1. reprezintă în mod schematic caracteristica (efort de compresiunelungime) a unui resort;

-fig.2, o reprezentare a două resorturi opuse, libere și a două resorturi montate în opoziție și precomprimate;

-fig.3, o reprezentare a două resorturi sau elemente elastice montate în opoziție unul față de celălalt și precomprimate;

- fig.4, un grafic care reprezintă compunerea celor două curbe (una dintre ele fiind inversată) ale celor două resorturi așezate unul peste celălalt;

-fig.5, o reprezentare a curbei de rigiditate cu două pante, conform invenției;

-fig.6, o reprezentare a unei curbe a suspensiei, conform invenției transpuse, având în abscisă efortul de compresiune

RO 113960 Bl iar în ordonată poziția limitatoarelor de șoc și a limitatoarelor de destindere 5;

- fig.7, pune în evidență deplasarea punctului de inflexiune B1 în funcție de reglajele de punere la punct a suspensiei, pentru ca acest punct de inflexiune B să fie situat deasupra sau dedesubtul poziției în sarcină a autovehiculului;

- fig.8, o reprezentare a unui exemplu de realizare a invenției cu două resorturi montate concentric în jurul amortizorului;

- fig.9, ilustrează un alt mod de realizare a invenției, cu o suspensie cu un singur resort (elicoidal) și reazemele sale.

- fig. 10, o reprezentare a unui mod de realizare cu un arc bară de torsiune;

- fig. 11, o reprezentare a unui mod de realizare, conform invenției, aplicat unui arc cu foi. figura reprezintând o jumătate din arcul utilizat;

- fig. 12, reprezintă un alt mod de realizare, conform invenției, cu un arc cu foi reprezentat în întregime și două reazeme;

- fig. 13, o reprezentare a suspensiei, conform invenției, adaptată unei suspensii hidraulice;

- fig. 14, o reprezentare a suspensiei, conform invenției, în care resortul sau elementul elastic unic a fost înlocuit prin două resorturi în serie, suspensia având un punct de fixare prin intermediul unui ochi, iar celălalt punct de fixare prin intermediul unui știft montat prin intermediul unui silent bloc;

- fig. 15, o reprezentare o suspensiei, conform invenției, în care resortul sau elementul a fost înlocuit prin două resorturi în serie, suspensia având două puncte de fixare care se termină prin câte un ochi;

- fig. 16, o aplicație a suspensiei de roată, conform invenției, la o suspensie de tip Mac PHERSON;

- fig. 1 7, este o variantă de aplicare a suspensiei pentru o suspensie de tip Mac PHERSON.

Pentru a descrie funcționarea suspensiei contractive, conform invenției, se va începe prin analiza sistemului cu două resorturi antagoniste.

în fig. 1 și 2, se pot vedea două resorturi montate în opoziție; cu ajutorul acestor figuri ne putem aduce aminte principiul de funcționare.

Să ne imaginăm două resorturi R1,

R2 precomprimate unul față de altul și menținute între două reazeme.

Pentru ușurarea înțelegerii, cele două resorturi R1, R2 sunt identice și reprezentate în stare liberă de o parte și de cealaltă.

Solicitând punctul de contact 6 în sus sau în jos se comprimă un resort, simultan cu decomprimarea celuilalt. în cazul resortului comprimat, efortul care se opune deplasării crește în timp ce în cazul celuilalt resort, efortul care stimulează deplasarea scade. Aceasta se traduce prin două variații ale efortului care se adună în același mod ca în situația comprimării împreună a celor două resorturi, R1, R2. Cele două rigidități se adună, deci.

Depășind cursa x, resortul care se decomprimă atinge starea liberă, iar împingerea acestuia (care se adăuga efortului în punctul 6) se diminuează. Este solicitat începând din acest moment de un singur resort, deci o singură rigiditate; de unde rezultă punctul de basculare a cursei globale în sensul unei mari flexibilități:

I - Se examinează mai întâi caracteristicile unui resort elicoidal clasic cu rigiditate constantă (fig. 1). Se observă o pantă a rigidității constantă între starea liberă și blocajul cu spirele alipite.

Δ,

Flexibilitatea = — ;

^ΔΡ

Rigiditatea = — ;

II. Se instalează două resorturi în opoziție unul pe celălalt și precomprimate (fig.3) și ne imaginăm brațul suspensiei solidar cu interfața celor două resorturi (ele însele sprijinite pe șasiu prin extremitatea lor fixă). Aceasta se traduce grafic prin asamblarea în opoziție (una din curbe răsturnată] a celor două caracteristici ale resorturilor sprijinite unul pe celălalt (fig.4).

Se observă două valori ale rigidității:

- o rigiditate puternică în timpul comprimării celor două resorturi (suma celor două rigidități ale resorturilor);

- o rigiditate mai scăzută atunci când unul din resorturi atinge starea sa liberă (rigiditatea unui singur resort).

RO 113960 Bl

III. Adaptând caracteristicile respective ale fiecărui resort și poziționând cursele de utilizare într-un mod adecvat, se obține curba de rigiditate cu două pante care caracterizează suspensia, conform invenției (fig.5).

Nu mai rămâne decât să se varieze expresia acestui ultim grafic din fig. 5 pentru obținerea caracteristicii suspensiei (fig.6) comparativ cu soluțiile clasice.

Este important de observat că funcționarea suspensiei, conform invenției, nu are nimic comun cu procedeele de suspensie care fac apel la o corecție a așezării. Nu este utilizată nici o energie în timpul schimbării încărcării autovehiculului la oprire. Procedeul conform invenției constă în utilizarea, într-un mod unic, în regim dinamic, a două rigidități diferite și localizate în timpul mișcării libere verticale ale suspensiei vehiculului.

în variantele de realizare, se poate prevedea un reglaj al punctului de basculare al curbei de rigidizare în funcție de încărcarea autovehiculului.

Distincția față de câteva sisteme cu corecție de așezare utilizând presiuni de fluide în opoziție rezidă în faptul că în cazul acestora din urmă, rigiditatea globală (și reziduală a celor două rigidități antagoniste) evoluează printr-o corecție lentă, schimbarea de rigiditate aplicându-se pe întreaga cursă a suspensiei și, în funcție de încărcarea autovehiculului.

Principiul celor două rigidități de suspensie sau curba de flexibilitate cu două pante este ilustrat pe curba reprezentată în fig.6.

a] în acest grafic, profilul unei suspensii clasice este ilustrat prin dreapta A,B,C (punctat de la B la A). Variația încărcării este constantă, cu alte cuvinte flexibilitatea (sau rigiditatea) este constantă. Cel mai adesea, există deja o precomprimare a resortului în poziția limită de destindere 5. Dacă autovehiculul se desprinde de drum pe o denivelare a carosabilului, suspensia va putea, eventual, să se destindă până la atingerea limitatoarelor de destindere, la împingerea elementului elastic (sau a resortului) va fi prezentă pe întreaga cursă de destindere.

b) Pe curba de la B sau C, rigiditatea suspensiei este identică cu cea a unui autovehicul clasic. Trecerea peste o denivelare se efectuează în aproximativ aceelași, condiții de confort. Dimpotrivă, rigiditatea este mult mai ridicată pe cursa 5 de destindere D, E, B. Nu numai că nu se observă o precomprimare în poziția “roată suspendată”, ci, dimpotrivă, este necesar un efort în sens contrar pentru aducerea suspensiei până la limitatoarele de io destindere 5. Dacă autovehiculul se desprinde pe o denivelare, împingerea elementului elastic (sau mai curând a ansamblului de elastice) nu va fi prezentă decât pe o porțiune a cursei de destindere io (de la B la E). începând din punctul E, roata autovehiculului, în loc să lovească un limitator de reținere, va întâlni de la E la D o rigiditate inversată dar de aceeași valoare ca de la B la E.

²⁰ în acest grafic, punctul B corespunzând schimbării de rigiditate a fost plasat, pentru o mai bună înțelegere, foarte precis în poziția suspensiei în sarcina autovehiculului.

· c In practică, acest punct B va putea, în vederea reglajelor din timpul punerii la punct a suspensiei, să se situeze diferit, deasupra sau dedesubt în B1 față de poziția normală de mers a suspensiei (a se vedea ³⁰ fig.7).

Se poate prevedea o ameliorare sensibilă a comportamentului rutier al autovehiculului prin reglajul conform modului de realizare a invenției, ilustrat în fiq.7.

Punctul 3 este punctul normal de mers al suspensiei, X reprezintă efortul de compresiune iar Y cursa suspensiei cu limitatorul de șoc în punctul 4 iar limitatorul ₄₀ de destindere în punctul 5. Se observă că, cursa suspensiei 1, în cazul unui carosabil de o calitate obișnuită, se situează în întregime în zona de rigiditate ridicată 2. Această configurație corespunde tehnicii ₄₅ utilizate în cazul autovehiculelor sportive, autovehicule având un comportament care avantajează ținuta de mers în detrimentul confortului. Aceste autovehicule virează fără un ruliu prea mare și frânează sau ₅₀ accelerează fără variații puternice ale așezării. în schimb, suspensiile acestora preiau nesatisfăcător neregularitățile terenului.

RO 113960 Bl

Utilizând suspensia, conform invenției, se obține o ținută de drum constantă a autovehiculului. Dimpotrivă, atunci când o roată a autovehiculului întâlnește o proeminentă, suspensia părăsește în mod instantaneu zona de rigiditate mare pentru a funcționa cu rigiditate normală de confort, ceea ce permite autovehiculului să-și păstreze un nivel de confort până în prezent incompatibil cu nivelul calitativ observat în comportamentul rutier.

în fig.8 este prezentat un exemplu de realizare cu două resorturi montate concentric în jurul amortizorului.

Acest montaj prezintă avantajul că nu necesită intervenții importante în structura autovehiculului.

Se observă în fig.8 că cele două resorturi sunt comprimate unul de către celălalt prin intermediul piesei tubulare 48, unul din reazemele căreia 49 este prins între extremitatea superioară 50 a resortului principal R1OO și reazemul acestuia de pe șasiu, în timp de celălalt reazem interior 51 al piesei tubulare 48 susține un resort auxiliar R200. 0 manșetă 52 fixată pe corpul amortizorului 53, se sprijină pe resortul auxiliar R200 în timpul cursei de destindere a suspensiei. Acest sprijin se efectuează prin intermediul unei cale din material elastomeric 54 cu rolul de a evita zgomotul care ar putea fi generat de venirea în contact a raportului auxiliar R200 si a manșetei 52.

in fig.9 este prezentat un alt exemplu de realizare la care un singur resort’este solicitat la nivelul unei spire din partea sa de mijloc.

în fig.9 este prezentat un montaj pentru un singur resort R1O care permite realizarea unei suspensii, conform invenției.

□ manșetă de sprijin 32 este fixată pe una din spirele centrale ale resortului, ceea ce permite separarea părții superioare R30 din resortul R1O care este închisă în camera 19 și comprimată între două reazeme, amândouă solidare cu șasiul 15 al autovehiculului. Partea R20 a aceluiași resort R1O este poziționată între manșeta 32 și o altă manșetă solidară cu corpul amortizorului 17, solidar prin extremitatea 18 cu roata autovehiculului. Această parte R20 a resortului asigură susținerea autovehiculului primind împingerea roții și sprijinindu-se pe manșeta C menținută în poziție prin împingerea creată de către comprimarea părții R30 a resortului; aceasta din urmă comprimare este superioară celei a părții R20 în timp ce autovehiculul stă sprijinit normal pe roți.

în poziția vecină celei normale de mers, porțiunea de resort R30 (L30) este ‘închisă” și comprimată, deci inactivă.

între această poziție și poziția “roată suspendată a suspensiei”, numai porțiunea L20 a resortului R20 acționează, astfel încât rezultă o rigiditate mare.

între această poziție și comprimarea completă a suspensiei, manșeta de sprijin 32, solidară cu resortul R1O, părăsește sprijinul din 32 și întreaga lungime L1O a resortului R1O intră în acțiune, ceea ce se traduce printr-o rigiditate micșorată.

Se observă deci o curbă a flexibilității cu două pante, cu cea mai mare flexibilitate între poziția normală de mers a suspensiei și poziția limită de comprimare.

în fig. 10 este prezentat un exemplu de obținere a aceleiași funcționări conform unui alt mod de realizare utilizând o bară de torsiune.

Bara de torsiune este reprezentată într-o poziție vecină poziției normale de mers a suspensiei, iar limitatorul B1 solidar cu bara este în contact cu limitatorul B2 solidar cu șasiul.

Comprimând suspensia, în sensul săgeții F, cele două limitatoare Bl, B2 se desolidarizează, iar bara de torsiune 7 este solicitată pe întreaga sa lungime L1. Reducând încărcarea suspensiei, cele două limitatoare B1, B2 rămân în contact, iar bara de torsiune 7 nu se destinde decât pe o porțiune L2 din lungimea sa.

Se observă deci, ca și în cazul celor două resorturi R1, R2 montate în opoziție, o inflexiune a curbei flexibilității la nivelul contactului dintre limitatoarele Β1, B2; flexibilitatea cea mai mare este situată între poziția normală de mers a suspensiei și poziția “comprimată”, până la limitatoarele de șoc.

în vederea perfecționării invenției, poziția limitatorului B2 pe șasiu poate fi determinată în funcție de încărcarea autovehiculului, ceea ce asigură o poziționare

RO 113960 Bl optimă a punctului de inflexiune a rigidităților față de așezarea autovehiculelor pe roți indiferent de starea de încărcare a acestuia.

în fig.11 și 12, se prezintă un exemplu de obținere a aceleiași funcționări 5 cu un arc cu foi.

în același mod ca și în cazul utilizării unei bare de torsiune, se poate ca, plasând un limitator B3 într-un loc precis al unui arc cu foi 8, să se obțină o curbă a rigidității io cu pantă dublă.

Ca și în cazul unei bare de torsiune, limitatorul sau limitatoarele B3 sunt puse în contact pentru o așezare vecină așezării din poziție, limitatoarele B3 sunt îndepărtate 15 și este solicitată în întregime lungimea L1 a arcului cu foi 8 în timpul comprimării totale a suspensiei; în timp ce în cursa de destindere, prezența unuia sau a mai multor limitatoare limitează funcționarea la 20 porțiunea redusă L2 a resortului.

în fig. 13 este prezentat un exemplu de obținere a aceleiași funcționări cu o suspensie hidraulică.

Efectul este obținut prin utilizarea 25 unui piston cu dublu efect 9 și conectarea fiecăreia dintre camere (superioară 10 și inferioară 11) la o sferă de suspensie 12, 13 electrovalvă permite intrarea sau 30 nu în acțiune a sferei 13 conectate la partea inferioară a pistonului 9. Sfera 13 crează un efort opus celui al sferei principale 12 care asigură susținerea autovehiculului. Electrovalva 14 poate fi, în cea mai simplă 35 versiune, aservită suspensiei.

altă versiune poate consta în comanda electronică a electrovalvei, mai complicată, în funcție de diferiți parametri sesizați în funcționarea autovehiculului.

Aspectul fundamental novator al suspensiei, conform invenției, rezidă în utilizarea a două rigidități poziționate cu extremă rigurozitate pe cursa suspensiei. Aceste două rigidități, reprezentate grafic în fig.5...7, se prezintă sub forma unei curbe caracterizate prin două pante consecutive legate printr-un punct de inflexiune (a se vedea fig.7).

Punctul de inflexiune este situat în mod general în vecinătatea foarte apropiată a poziției normale de mers a autovehiculului. Această poziție este determinantă în buna funcționare a suspensiei, conform invenției. Acesț lucru a fost verificat pe cele câteva realizări efectuate deja pe autovehicule de încercare. Punerea la punct a permis totodată să se verifice faptul că rigiditatea cea mai mare, situată între poziția normală de mers și poziția 'Toți suspendate”, trebuie să aibă o valoare de cel puțin trei ori mai mare decât cea a rigidității constatate la deplasarea roții până la limitatorul de șoc. Valorile celor două rigidități se află într-un raport de cel puțin trei la unu. Pe două autovehicule echipate cu suspensii, conform invenției, la un nivel de punere la punct considerat ca fiind deja foarte satisfăcător, au fost obținute următoarele rezultate:

I. Pe un mic coupe sport tip “GTI”, cântărind aproximativ 890 kg, în poziție normală de mers, cu o repartiție FAȚĂ/SPATE de ordinul a 525 kg pe față / 365 kg pe spate, rigiditățile suspensiei au fost stabilite după cum urmează:

RIGIDITATE	SUSPENSIE FAȚĂ (pe roată)	SUSPENSIE SPATE (pe roată)
Cursa de șoc	1,43 kg/mm	1,55 kg/mm
Cursa de destindere	4,70 kg/mm	6,90 kg/mm
Raport	3,29	3,93

I. In cazul unei berline mari, dotate cu un motor de putere mare, cântărind aproximativ 1350 kg, în poziție normală de mers, cu o repartiție FAȚĂ/SPATE de ordinul a 800 kg pe față / 550 kg pe spate, rigiditățile suspensiei au fost stabilite la:

RIGIDITATE	SUSPENSIE FAȚĂ (pe roată)	SUSPENSIE SPATE (pe roată]
Cursa de șoc	2 kg/mm	2,13 kg/mm
Cursa de destindere	7 kg/mm	6,66 kg/mm
Raport	3,5	3,12

RO 113960 Bl în descrierea invenției sunt menționate diferite sisteme, în principal mecanice, dar care pot avea și părți hidraulice sau electronice. Primul sistem menționat utilizează două resorturi în opoziție. Acesta prezintă avantajul de a izola parametrii privind rigiditatea, facilitând astfel punerea la punct. Astfel, au fost deja efectuate primele realizări, dar încă de pe acum ne permitem să considerăm că realizările industriale vor face apel la resorturi mult mai simple, fără a ieși din cadrul revendicărilor.

Fig. 14... 16 pun în evidență înlocuirea unui sigur resort, conform invenției, conform reprezentării din fig.9, cu două resorturi montate în serie cu o manșetă flotantă. Se obține o lungime totală L1O a ansamblului, o lungime L20 pentru un resort și o altă lungime L30 pentru celălalt resort montat în serie.

Claims (6)

1. Revendicări

   1. Suspensie a unei roți de autovehicul, care utilizează mai multe elemente elastice, montate sau nu, în opoziție unul față de celălalt, sau un singur element elastic, cu cel puțin un limitator care limitează funcționarea pe o singură porțiune a acestui element, suspensia menționată utilizând două rigidități distincte în cazul desprinderii complete a roții autovehiculului de o parte și de cealaltă față de poziția normală de mers a suspensiei, utilizarea menționată a rigidităților diferite efectuânduse în regim dinamic, caracterizată prin aceea că, în cazul unui element elastic unic (R1O) care are fixată la nivelul spirelor din mijloc un limitator manșetă [32], astfel încât se obține o curbă a rigidității cu pantă dublă, așezarea limitatorului (32) corespunzând unei poziții a autovehiculului în mers astfel încât, pornind din această poziție, în timpul comprimării totale a suspensiei, limitatoarele se îndepărtează, resortul elicoidal (R1O) fiind solicitat în întregime, în timp ce în cursa de destindere, prezența limitatorului (32) limitează funcționarea pe porțiunea redusă (R20).
2. 2. Suspensie, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că partea (R30) de deasupra resortului (R1O) este închisă în camera (19) și este comprimată între două reazeme, amândouă solidare cu șasiul (15) autovehiculului, partea (R20) a aceluiași resort fiind poziționată între manșeta (32) și o altă manșetă (33) solidară cu corpul amortizorului (17), el însuși solidar cu extremitatea (18) roții autovehiculului, partea inferioară (R20) a resortului (R1O) asigurând susținerea autovehiculului și recepționarea șocurilor roții, și se sprijinindă pe manșeta (32) care este menținută în poziție de mers prin împingerea dată de comprimarea porțiunii (R30) superioare a resortului.
3. 3. Suspensie, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, într-o variantă de realizare, la care elementul elastic este o bară de torsiune (7), este prevăzut un limitator (B1) care se sprijină pe un alt limitator (B2) solidar cu bara de torsiune astfel încât atunci când se comprimă suspensia, cele două limitatoare (B1, B2) menționate se depărtează sau solicită bara de torsiune (7) pe întreaga lungime (11), iar dacă se descarcă suspensia, cele două limitatoare (Β1, B2) rămân în contact iar bara de torsiune (7) nu se destinde decât pe o porțiune (I2) din lungimea sa, poziția limitatorului (B2) solidar cu bara de torsiune fiind dependentă de încărcarea autovehiculului ceea ce asigură poziționarea optimă a punctului de inflexiune a rigidităților în raport cu ținuta de drum a autovehiculul indiferent de starea sa de încărcare.
4. 4. Suspensie, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, într-o altă variantă de realizare, la care elementul elastic este un arc cu foi (8), există cel puțin un limitator (B3) plasat astfel încât să se opună destinderii arcului de foi (8), astfel încât să se obțină o curbă a rigidității cu pantă dublă și că limitatorul sau limitatoarele (8) vin în contact cu arcul, pentru o stare normală de mers, astfel încât, pornind de la această poziție, limitatorele se depărtează de acesta, arcul (8) fiind solicitat pe toată lungimea sa în cazul comprimării totale a suspensiei, în timp ce în cursa de destindere prezența unuia sau a mai multor limitatoare reduc solicitarea porțiunii reduse (12) a arcului cu foi (8).

   RO 113960 Bl
5. 5. Suspensie, conform revendicării

   1, caracterizată prin aceea că, într-o variantă de realizare cuprinde un piston cu dublu efect (9) a cărui cameră superioară (10) este conectată la o sferă principală 5 de suspensie (12) și a cărui cameră inferioară (11) este conectată la o sferă antagonistă (13), o electrovalvă permițând intrarea în acțiune sau nu a sferei (13) conectate la partea inferioară a pistonului io (9). sfera (13) menționată creând un efort antagonist celui al sferei principale (12) care asigură susținerea autovehiculul, electrovalva (14) fiind comandată în funcție de diferiți parametrii sesizați în funcționarea autovehiculului, aceasta traducându-se prin controlul permanent al presiunii în camera inferioară (11) a pistonului (9).
6. 6. Suspensie, conform revendicărilor

   1...5, caracterizată prin aceea că rigiditatea aflată între poziția normală de mers și poziția de roată suspendată, are o valoare de cel puțin trei ori mai mare decât cea a rigidității înregistrate la deplasarea roții până la limitatorul de șoc.