KURZUS: Erőátviteli rendszerek, alternatív hajtások

MODUL: V. modul: Futómű

13. lecke: Rugózás

| Ebben a modulban a gépjárművek futóművével összefüggő részegységek és azok alapvető jellemzőinek áttekintésére kerül sor. A járművek tervezése során a gyártók folyamatos fejlesztésekkel igyekeznek elérni a megfelelő kényelem és stabil útfekvés kombinációját. Manapság kiemelt szempontként jelenik meg a sportos hangolású futómű is, hiszen az autóvezetést a gyártók marketing-részlegei igyekeznek az egyik pontból másikba eljutás eszköze helyett életstílusként, egyfajta élményként "eladni". Ahhoz, hogy a hallgatók a későbbi munkájuk során be tudjanak csatlakozni a járműtervezés ezen részébe, mindenképpen fontos, hogy a szükséges alapvető tudás birtokában legyenek.
Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató megismerje azokat a műszaki megoldásokat, amelyek segítségével az utazási kényelem és a haladás biztonsága elősegíthető. Ennek az egyik legalapvetőbb és legfontosabb eszköze a rugózás. A hallgató a tananyag feldolgozása során ismereteket szerezhet a rugózás feladatain túl annak működésével és főbb típusaival kapcsolatban is.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes:
segédeszköz nélkül felsorolni a rugózás három feladatát. saját szavaival megfogalmazni, hogy a rugózásra milyen káros hatások miatt van szükség az utazási komfort szempontjából. saját szavaival megfogalmazni, hogy a rugózásra milyen káros hatások miatt van szükség az utazási biztonság szempontjából. saját szavaival megfogalmazni, hogy a rugózásra milyen káros hatások miatt van szükség a kanyarstabilitás szempontjából. felsorolni azokat a részegységeket, amelyek biztosítják a járművek függőleges irányú rugózásának lehetőségét. felsorolni azokat a részegységeket, amelyek biztosítják a járművek vízszintes irányú (oldalirányú) rugózásának lehetőségét. ábra alapján megnevezni a járműmozgások vizsgálatához szükséges három (térbeli) tengelyt, valamint bemutatni a jármű lengéseinek változatait. pontosan elmondani, hogy milyen tulajdonságok, jellemzők határozzák meg a lengéseket végző gépjármű karosszériájának lengésszámát. saját szavaival elmondani az útegyenetlenségen áthaladó gépjármű rugózásának hatására kialakuló lengés folyamatát. pontosan elmondani a járműlengés frekvenciájának fogalmát. pontosan elmondani a járműlengés amplitúdójának fogalmát. pontosan elmondani a járműlengés rezonanciájának fogalmát. pontosan elmondani rugóállandó fogalmát. kiválasztani a hengeres alakúra tekercselt rugóhoz tartozó jelleggörbét. kiválasztani a kettős kúp alakúra tekercselt rugóhoz tartozó jelleggörbét. leírni a rugóállandó jelét és mértékegységét, valamint a terhelőerő és a méretváltozás adatainak ismeretében kiszámítani annak értékét. legalább három, rugózott tömeghez sorolható járműrészt felsorolni. legalább három, rugózatlan tömeghez sorolható járműrészt felsorolni. szerkezeti ábra lapján bemutatni a laprugós rugózás részegységeit. szerkezeti ábra alapján bemutatni a laprugós rugózás működését biztosító részegységeket, és saját szavaival elmondani azok funkcióját. saját szavaival elmondani, hogy milyen fő előnyel rendelkezik a kettős kúp alakúra tekercselt rugó a hengeres alakúra tekercselt rugóval szemben. legalább 3 tulajdonságot, jellemzőt elmondani a hat leggyakrabban alkalmazott rugótípusról. saját szavaival elmondani a stabilizátorok alkalmazásának célját. szerkezeti ábra alapján bemutatni a hidropneumatikus rugózás 6 fő részegységét. futóműveket, kerékfelfüggesztéseket bemutató szerkezeti ábrák alapján kiválasztani az alkalmazott rugó típusát.
Tanulási tevékenység: Olvassa el figyelmesen a Gépjárműszerkezetek című tankönyv 4.2.1., 4.2.2. és 4.2.3. fejezetét! Készítsen vázlatot a rugózás legfontosabb feladatairól. Tanulmányozza a Gépjármű lengéseinek változatai című ábrát, és készítsen az ábra alapján saját vázlatot a gépjárművek jellemző lengéstípusairól. Tanulmányozza a rugó jelleggörbéket bemutató ábrákat és függvényeket, valamint a rugózott és rugózatlan tömegeket bemutató ábrát és függvényt is. Készítsen a füzetébe ezekről vázlatos rajzot is! Olvassa el a rugók típusairól szóló tananyagrészt, majd készítsen vázlatot a legfőbb típusok jellemzőiről. Készítsen vázlatos rajzot a torziós és hidropneumatikus rugózásról.
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 50 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak:
utazási komfort és biztonság kanyarstabilitás függőleges és vízszintes irányú rugózás járműlengés lengésszám, frekvencia, amplitúdó alsó- és felső lengési holtpont rezonancia rugóállandó rugó-jelleggörbe rugózott és rugózatlan tömeg laprugó, tekercsrugó, torziós rugó, gázrugó

| Önellenőrző kérdések
1. Miért fontos a rugózás az utazási komfort szempontjából? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| mert nagy útegyenetlenségek esetén a jármű elveszítheti a kapcsolatot az úttesttel
| mert a kanyar belső oldalán lévő kerekek tapadása, és így az oldalirányú vezetőerő is csökken
| mert a járműben szállított sérülékeny rakomány tönkre mehet
| mert az út egyenetlenségeinek hatására kialakuló rezgések, lökések a járművek alkatrészeire túlzott igénybevételt jelentenek
| mert a levegőben lévő kerekek nem képesek erőket átvinni (pl. fékerő, kormányzási erő)
| mert kanyarban a jármű kisodródhat
| mert az útegyenetlenségekből származó rezgések és lökések az utasok számára kellemetlenek és egészségre ártalmasak lehetnek
2. Miért fontos a rugózás az utazási biztonság szempontjából? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| mert nagy útegyenetlenségek esetén a jármű elveszítheti a kapcsolatot az úttesttel
| mert a kanyar belső oldalán lévő kerekek tapadása, és így az oldalirányú vezetőerő is csökken
| mert a járműben szállított sérülékeny rakomány tönkre mehet
| mert az út egyenetlenségeinek hatására kialakuló rezgések, lökések a járművek alkatrészeire túlzott igénybevételt jelentenek
| mert a levegőben lévő kerekek nem képesek erőket átvinni (pl. fékerő, kormányzási erő)
| mert kanyarban a jármű kisodródhat
| mert az útegyenetlenségekből származó rezgések és lökések az utasok számára kellemetlenek és egészségre ártalmasak lehetnek
3. Miért fontos a rugózás a kanyarstabilitás szempontjából? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| mert nagy útegyenetlenségek esetén a jármű elveszítheti a kapcsolatot az úttesttel
| mert a kanyar belső oldalán lévő kerekek tapadása, és így az oldalirányú vezetőerő is csökken
| mert a járműben szállított sérülékeny rakomány tönkre mehet
| mert az út egyenetlenségeinek hatására kialakuló rezgések, lökések a járművek alkatrészeire túlzott igénybevételt jelentenek
| mert a levegőben lévő kerekek nem képesek erőket átvinni (pl. fékerő, kormányzási erő)
| mert kanyarban a jármű kisodródhat
| mert az útegyenetlenségekből származó rezgések és lökések az utasok számára kellemetlenek és egészségre ártalmasak lehetnek
4. Milyen részegységek biztosítják a járművek függőleges irányú rugózásának lehetőségét? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| a kerékfelfüggesztés elemeinek rögzítésére és vezetésére szolgáló gumiágyazások
| az ülések rugózása (csak az utasok számára észlelhető)
| a kerékfelfüggesztések és a karosszéria vagy alvázkeret közé szerelt lengéscsillapítók
| a kerékfelfüggesztések és a karosszéria vagy alvázkeret közé szerelt rugók
| gumiabroncsok
| a karosszéria vagy alvázkeret deformációja
| az egy tengely két kerekéhez szerelt stabilizátorok
5. Milyen részegységek biztosítják a járművek vízszintes irányú rugózásának lehetőségét? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| a kerékfelfüggesztés elemeinek rögzítésére és vezetésére szolgáló gumiágyazások
| az ülések rugózása (csak az utasok számára észlelhető)
| a kerékfelfüggesztések és a karosszéria vagy alvázkeret közé szerelt lengéscsillapítók
| a kerékfelfüggesztések és a karosszéria vagy alvázkeret közé szerelt rugók
| gumiabroncsok
| a karosszéria vagy alvázkeret deformációja
| az egy tengely két kerekéhez szerelt stabilizátorok
6. Az alábbi ábrán egy gépjármű lengéseinek változatait láthatja.
Forrás: ResearchGate: Vehicle Axis System ISO 8855-2011. https://www.researchgate.net/figure/Vehicle-Axis-System-ISO-8855-2011_fig1_332561752/actions#reference
Határozza meg az egyes tengelyek és lengéstípusok megnevezését az ábrán található számjelzések táblázatba történő begépelésével!
Megnevezés | Számjelzés
Billegés |
Bólintás |
Csúszás |
Emelkedés, süllyedés |
Függőleges tengely |
Hossztengely |
Keresztirányú tengely |
Pörgés ("farolás") |
Rángatás |
Szitálás |
7. Mi határozza meg a rugózás hatására lengéseket végző gépjármű lengésszámát? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| a rugózás jellege
| a gépjármű sebessége
| a lengéscsillapító karakterisztikája
| a gépjármű gyorsulása
| a gépjármű tömege
8. Az alábbi ábrán egy útegyenetlenségen áthaladó gépjármű első tengelyének kerekét és a hozzá tartozó rugót láthatja.
Az alábbi listában a rugózás hatására kialakuló lengés folyamatának lépéseit láthatja. Állítsa megfelelő sorrendbe a folyamatot leíró lépéseket!
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. |  |
9. Az alábbi állítás melyik rugókkal, rugózással összefüggő fogalom leírása? Válassza ki a helyes megoldást! "Egy másodperc alatti lengések száma."
| amplitúdó
| frekvencia
| rezonancia
| rugóállandó
10. Az alábbi állítás melyik rugókkal, rugózással összefüggő fogalom leírása? Válassza ki a helyes megoldást! "A karosszéria alsó és felső holtpontja közötti távolság."
| amplitúdó
| frekvencia
| rezonancia
| rugóállandó
11. Az alábbi állítás melyik rugókkal, rugózással összefüggő fogalom leírása? Válassza ki a helyes megoldást! "Ha a karosszéria a lengés ritmusában kap lökéseket, a karosszéria alsó és felső holtpontja közötti távolság növekszik."
| amplitúdó
| frekvencia
| rezonancia
| rugóállandó
12. Az alábbi állítás melyik rugókkal, rugózással összefüggő fogalom leírása? Válassza ki a helyes megoldást! "A rugó keménységét (egységnyi erő hatására létrejövő hosszváltozását) határozza meg."
| amplitúdó
| frekvencia
| rezonancia
| rugóállandó
13. Az alábbi képeken különféle jelleggörbéjű csavarrugókat láthat.
Forrás: BIMMERtips: Linear vs. Progressive Springs Explained https://bimmertips.com/linear-vs-progressive-springs-explained/
Párosítsa össze az egyes jelleggörbéket a hozzájuk tartozó csavarrugókkal a megfelelő betűjelzés szövegmezőbe gépelésével!
Jelleggörbe | Csavarrugó betűjelzése
14. Egy rugó vizsgálata során a rugót 0,5 kN erővel terhelik, amelynek hatására 25 mm méretváltozás következik be. Számítsa ki a rugóállandó nagyságát! Adja meg a rugóállandó fizikai mennyiségének jelét és mértékegységét is! A rugóállandó jele: A rugóállandó értéke: A rugóállandó mértékegysége:
15. Az alábbiak közül mely járműrészek sorolhatók a rugózott tömegek kategóriájába? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| karosszéria
| felépítmény
| kerekek
| futómű lengőkarok
| kerékfékszerkezetek
| alvázkeret
| rakomány
| tengelyek
| járművezető
16. Az alábbiak közül mely járműrészek sorolhatók a rugózatlan tömegek kategóriájába? Válassza ki a helyes megoldásokat!
| karosszéria
| felépítmény
| kerekek
| futómű lengőkarok
| kerékfékszerkezetek
| alvázkeret
| rakomány
| tengelyek
| járművezető
17. Az alábbi képen egy laprugóköteg felépítését és járműre rögzítését bemutató ábra látható. Az ábra egyes részeit betűjelzéssel látták el.
Az alábbi táblázatban a részegységekre vonatkozó állítások olvashatók. Párosítsa az állításokat a részegységekhez a megfelelő betűjelzés szövegmezőbe gépelésével! Amennyiben valamely állításhoz nem tartozik az ábrán betűjelzéssel jelölt részegység, az adott állítást "X" betűvel jelölje meg.
Állítás, tulajdonság | Részegység betűjelzése
A rugólapok hosszirányú elmozdulását akadályozza meg. |
A rugólapok oldalirányú elmozdulását akadályozza meg. |
A rugózás lengéscsillapítását valósítja meg. |
A rugólapokat a karosszériához történő merev rögzítését biztosítja. |
A rugózáskor fellépő hosszváltozást egyenlíti ki. |
A kenőanyag rugólapok közötti résekbe történő bejuttatását teszi lehetővé. |
18. Milyen előnnyel rendelkezik a kettős kúp alakúra tekercselt miniblokkrugó a hengeres alakúra tekercselt rugóval szemben? Válassza ki a helyes megoldást!
| csavaró igénybevételnek is ellenáll
| a belső terében pótrugó (csavar- vagy gumirugó) helyezhető el
| miniblokkrugó használata esetén nincs szükség lengéscsillapításra
| a hengeresre tekercselt rugóval azonos rugóút és terhelhetőség mellett kisebb helyigényű.
| vonóerő átvitelére is alkalmas
19. Az alábbi állítások az egyes rugótípusokra vonatkoznak. Párosítsa az állításokat a megfelelő rugótípushoz a megfelelő számjelzés szövegmezőbe gépelésével! Amennyiben az adott állítás több rugótípusra is vonatkozik, emelkedő sorrendben írja egymás után a megfelelő számjelöléseket (pl. az állítás a gumirugóra és a légrugóra is vonatkozik, a szövegmezőbe írandó válasz: 25) 1: csavarrugó 2: gumirugó 3: hidropneumatikus rugó 4: laprugó 5: légrugó 6: torziós rugó 0: egyikre sem vonatkozik
Állítás, tulajdonság | Részegység(ek) számjelölése
Saját csillapító hatással rendelkezik. |
Alkalmazásához sűrített levegő előállító rendszer szükséges. |
Gépkocsikban önálló rugóként nem, inkább pótrugóként vagy más célra alkalmazzák. |
Karbantartása során figyelni kell a megfelelő kenőanyagréteg meglétére, szükség esetén annak pótlására. |
A rugótípus alkalmazása során a kerekek felfüggesztésére lengőkarok nem használhatók. |
Működése szempontjából gázrugónak tekinthető. |
Vonóerő átvitelére nem alkalmas. |
Rugóelemként általában kör keresztmetszetű rudakat, ritkábban csöveket alkalmaznak. |
Vonóerő átvitelére alkalmas. |
Ez a rugótípus kizárólag pótkocsikban alkalmazható. |
20. Milyen célból alkalmaznak stabilizátorokat? Válassza ki a helyes megoldást!
| a karosszéria lengésszámának csökkentéséhez
| a karosszérialengés frekvenciájának csökkentéséhez
| a rugóállandó növeléséhez
| a rugózatlan tömeg növeléséhez
| progresszív jellegű rugózás kialakításához
| a karosszéria kanyarban történő oldalirányú billenésének csökkentéséhez
21. Az alábbi képen a hidropneumatikus rugó felépítését bemutató ábrát láthatja. Az ábra egyes részeit számjelzéssel látták el.
Határozza meg az egyes részegységek helyes megnevezését a számjelölések szövegmezőbe gépelésével!
Részegység megnevezése | Részegység számjelölése
Dugattyú |
Gáz |
Membrán |
Olaj |
Olajnyomás csatlakozás |
Szelepek |
22. Az alábbi képeken különféle rugótípussal felszerelt kerékfelfüggesztéseket, futóműveket láthat. Állapítsa meg az egyes ábrákon alkalmazott rugó típusát a megfelelő számjelölés ábra alatti szövegmezőbe gépelésével! 1: csavarrugó 3: hidropneumatikus rugó 4: laprugó 5: légrugó 6: torziós rugó
Képek forrása: Mercedes-Fans: Mercedes-Benz Technik: Active Body Control (ABC). https://www.mercedes-fans.de/magazin/sternstunde/mercedes-benz-technik-active-body-control-abc-immer-auf-dem-gleichen-niveau-in-allen-fahrsituationen.4258 IFA Freunde Rostock: Trabant Limousine & Kombiwagen P50, Prospekt 1959/1960. https://www.ifa-freunde-rostock.de/bericht/prospekt/id/60/desc/trabant-p50-1959-1960 Unique Cars and Parts: Hydropneumatic / Hydraulic Suspension Systems. https://www.uniquecarsandparts.com.au/how_it_works_hydropneumatic_suspension The Engineers Post:W hat is Suspension System. https://www.theengineerspost.com/types-of-suspension-system/ 4x4abc: ML320 torsion bar location. http://4x4abc.com/ML320/ml320_torsions.html Wikipedia: Alfetta front suspension. https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Alfetta_front_suspension.jpg