Komfort és biztonság – futóművek lelkivilága

Ismerjék meg a leggyakrabban használt futóműtípusok felépítését, előnyeit, hátrányait. Komfortunk és biztonságunk szempontjából szerepük kiemelten fontos.

Első körben tisztázzuk a futómű feladatát. A rugók, a lengéscsillapítók és a lengőkarok együttes használatának célja igen komplex, de könnyen összefoglalhatjuk úgy, hogy a rendszer az út, illetve a jármű alatti felület egyenetlenségeit igyekszik minél jobban elsimítani az utasok kényelmének és a járműbe szerelt alkatrészek védelmének érdekében. Továbbá lényeges elem a hangolás, hiszen egy-egy autótípus más-más jellegű futóművet igényel – az egyikbe sportosat illik szerelni, a másikba minél kényelmesebbet, és így tovább.

A tervezésnél a fontos szempontok között szerepel az alacsony frekvenciás lengések kiszűrése (ugyanis azok könnyen rosszulléthez, émelygéshez vezethetnek), a minél kisebb rugózatlan tömeg, illetve az egyszerű és olcsó gyárthatóság. Persze nem lényegtelen a párosítás sem, azaz az első és hátsó felfüggesztésnek jól össze kell dolgoznia ahhoz, hogy végül a menetpróbákon elismerően bólintsanak rá a gyáriak.

Manapság a legnépszerűbbnek minden bizonnyal a MacPherson rendszerű felfüggesztést jelölhetjük meg, mely nevét alkotójáról, Earle S. MacPhersonról kapta. A konstrukció alapját a Fiat húszas években használt megoldása adta; az első ilyen rendszerrel szerelt autó egyébként a Ford Vedette volt, 1949-ben. A rendszernek az első tengelyhez való beépítése a gyakoribb, ám számos példát láthatunk hátsó elrendezésben is. Ennek a fajtának a lényege, hogy a futómű felső bekötési pontja fix – a toronyban, egy csapágy társaságában –, míg alsó pontja a többnyire háromszög alakkal rendelkező lengőkarral együtt mozog.

Kompaktsága egyrészt az előbb említett rögzítési módnak (a felső teherviselő elem egyben a rugó és a gátló duettje), másrészt a lengéscsillapító és rugó egymásba helyezésének tudható be. Ezen tulajdonsága, valamint strapabíró és viszonylag költséghatékony mivolta miatt használják mostanában a gyártók előszeretettel a kisautóktól kezdve a felső-középkategóriáig, gyártótól függően. Bár komfortos és magas fokú biztonság jellemzi, berugózás hatására minimálisan változnak csak a futómű-paraméterek – főként a kerékdőlés –, aminek következében a kanyarstabilitás nem hibátlan, ezért sportautókban és a felsőbb kategóriákban ritka.

A második hibapont a konstrukcióból adódó, viszonylag nagy kormánylegördülési sugár miatt véshető be; a „combos” teljesítményt és az elsőkerékhajtást párosítva a MacPhersonnal bizony nagy hajtási befolyás lép fel. Ennek kiküszöbölésére láthatunk egy szép elgondolást, melyet elsőként a Renault foganatosított az előző Mégane RS-be ültetve: ez esetben a függőcsapszeges megoldást a MacPhersonnal házasították a mérnökök, így sikerült kiküszöbölni az előbb említett nagy kormánylegördülési sugarat, ezzel majdhogynem teljesen eltüntetve a nagy gázadáskor a kormányon jelentkező kellemetlen, kitérítő erőket.

Szintén elöl és hátul is alkalmazott futóműtípus a háromszög-trapéz kettős keresztlengőkar. A legkézenfekvőbb példa ennek bemutatására egy hétköznapi Lada személygépkocsi első felfüggesztése, ezzel talán sokan találkoztak már. De tévedés ne essék, nem buta konstrukcióról beszélünk, a gyakorlatban nagyobb teljesítményű autóknál is alkalmazzák – többek közt a Forma–1-ben is –, mivel széles határok között állítható, lehet játszani a lengőkarok hosszával, a bekötési pontok helyével, geometriájával, aminek köszönhetően teljesen egyedi futóműbeállítások valósíthatók meg. A későbbiekben tárgyalt momentán centrum magasságát is könnyű ez esetben szabályozni, így tetszőleges sajátkormányzási tulajdonsággal (alul- vagy túlkormányzottság) ruházhatják fel az autót a tervezők.

A sorban harmadik elöl és hátul is alkalmazott felfüggesztés a multilink, vagyis magyarosabban a többlengőkaros szisztéma. Konkrét megkötés nem igazán létezik ennél a típusnál, a lényeg egyszerűnek tűnik, ám megtervezni csöppet sem az: a lengőkarokat úgy kell elhelyezni, hogy azok mozgásának során – azaz a berugózások alkalmával – a futómű-paraméterek a lehető legmegfelelőbben változzanak, a tervező elképzelése szerint. Éppen ezért eme típust nevezhetjük talán a legigényesebbnek, még ha rendkívül sok befektetést is igényel megalkotása, illetve helytakarékosnak sem nevezhető.

A multilink futómű további előnye hátsó beépítés esetén, hogy a rudak bizonyos elrendezésével elérhető egy kisfokú „önkormányzás”. Ez azt jelenti, hogy kanyarban – akár elmozdulás (berugózás), akár erő (fellépő oldalerő) hatására – a kerékagy minimálisan, de el tud fordulni a kívánt irányba. Ezzel a módszerrel könnyen beállítható a farrész kanyarbeli viselkedése, hogy adott esetben picit kifelé induljon az autó hátulja (túlkormányzottság) vagy az első kerekekkel azonos irányba fordulva inkább az alulkormányzottság esete álljon fenn.

Most következzenek a csakis hátul alkalmazott megoldások, melyek szinte mind a hosszanti lengőkarra épülnek vagy annak alapelvét felhasználva fejlődtek még tovább. A legegyszerűbb a sima hosszanti lengőkaros felépítés: ez egészen szerethető, mert „jól viselkedik”: berugózáskor nem változik sem a nyomtáv, sem a kerékdőlés, ez hátul pont megfelelő. Sok esetben a két hosszanti lengőkart egy rugalmas csatolóelemmel kötik össze, ennek eredménye a csatolt hosszlengőkar.

Folytatván az eredeti gondolatmenetet, másik érdekes variációval is találkozunk a hosszlengőkaros témában. Ez nem más, mint a ferde tengelyű hosszlengőkar. Használatának oka a berugózáskor kedvezően jelentkező kerékdőlés-változás, ám ugyanekkor az összetartás-változás miatt túlkormányzás lép fel. Ezt orvosolja az úgynevezett Weissach felfüggesztés, mely egy hosszanti és egy keresztlengőkarra alapoz; megfelelően rugalmas szilentekkel az összetartás berugózáskor fellépő változása ez esetben már kedvezőbb, biztonságosabb alulkormányzottsági hajlamot idéz elő.

Az írás cikkünk kivonatolt verziója. A teljes anyagot ezen a linken olvashatják.