Podvozok (automobil)

Pre iné významy, pozri podvozok.

Podvozok (iné názvy: šasi [staršie: chassis] v užšom zmysle) je nosná a pojazdová časť motorového vozidla, ktorá ďalej obsahuje brzdové ústrojenstvo, riadenie prípadne špeciálne príslušenstvo.^[1]. Podvozok spolu s motorom a prevodovým ústrojenstvom tvorí strojový spodok vozidla (niekdy sa pojem strojový spodok a podvozok v širšom zmysle používajú ako synonymá). V špeciálnych prípadoch nosnú funkciu podvozka preberá:

samonosná karoséria - pri väčšine súčasných osobných automobilov so spaľovacími motormi
zosilnené skrine motora, spojky, prevodovky a rozvodovky - pri traktoroch
monokok a skrine pohonného ústrojenstva - pri pretekárskych monopostoch.

V týchto prípadoch je podvozok súhrnný názov pre kolesá s pneumatikami, nápravy, pruženie (pérovanie), riadenie a brzdovú sústavu vozidla.

Rám automobilu

Rám je nosná časť, ktorá zabezpečuje vzájomné spojenie podvozka, hnacej sústavy a karosérie. K rámu patria ako príslušenstvo aj závesy, ťažné háky a nárazníky. Rám môže byť konštruovaný ako:

obdĺžnikový
stredový
plošinový.

Nižšie sú ukážky typov rámov v uvedenom poradí:

So zavedením samonosných karosérií sa rám pre osobné automobily so spaľovacím motorom takmer prestal používať. Opätovný návrat zaznamenáva so zavedením plne elektrických automobilov (BEV), kde vytvára vhodné miesto pre uloženie objemných a ťažkých batérií na čo najnižšie miesto vozidla.

Náprava automobilu

Náprava automobilu je spojovacia časť medzi vozovkou a nadstavbou automobilu.^[2] Nadstavbou môže byť rám, pri rámových podvozkoch, alebo priamo samonosná karoséria. Nápravu tvoria:

dvojica kolies
časti a mechanizmy, ktoré zabezpečujú základné funkcie nápravy:
- zavesenie kolies
- uloženie kolies

Kolesá automobilu

Základné funkcie kolesa automobilu sú zabezpečiť prevod rotačného pohybu na posuvný, prenášať sily a momenty medzi vozidlom a podložkou a pôsobiť ako prvok v systémoch riadenia aj pruženia vozidla.^[2]

Koleso pozostáva z:

diskového kolesa prípadne z kolesa s drôteným výpletom
pneumatiky.

Bližšie informácie v hlavnom článku: Pneumatika

Zavesenie kolesa

Zavesenie kolesa je systém, ktorý umožňuje relatívny pohyb kolesa vzhľadom na nadstavbu automobilu potrebný pre pruženia vozidla a prenos síl a momentov medzi kolesom a nadstavbou automobilu. Z hľadiska zavesenia je možné rozlíšiť dve základné skupiny náprav:

Závislé zavesenie (tuhá náprava). Pri tejto skupine náprav sú čapy dvojice kolies prepojené priečnym nosníkom, tzv. mostom nápravy. Pohyb kolies je v tomto prípade kinematicky viazaný. Most nápravy je prepojený s nadstavbou vozidla niektorým z uvedených spôsobov:
- pozdĺžnymi ramenami (3 alebo 4) a panhardskou tyčou
- dvomi pozdĺžnymi a dvomi šikmými ramenami
- dvomi pozdĺžnymi ramenami a trojuholníkovým ramenom
- štyrmi šikmými ramenami
- dvomi pozdĺžnymi listovými pružinami
- dvomi pozdĺžnymi listovými pružinami a dvomi posuvnými ramenami
- tuhým nadstavcom mosta a dvomi pozdĺžnymi ramenami (ojnicové zavesenie).
Nezávislé zavesenie. Pri tejto skupine náprav je každé koleso zavesené nezávisle. Prepojenie s nadstavbou vozidla sa realizuje niektorým z uvedených spôsobov:
- výkyvné zavesenie
- uhlové výkyvné zavesenie
- kľukové zavesenie
- lichobežníkové zavesenie (rovinné alebo priestorové)
- zavesenie typu MacPherson (rovinné alebo priestorové)
- päťprvkové zavesenie.

Pri vozidlách s veľkou hmotnosťou, ako sú napríklad nákladné automobily, prívesy a návesy sa často používajú viacnápravové systémy. Ide zväčša o dvojnápravy alebo trojnápravy ktoré sú riešené ako tuhé nápravy (závislé zavesenie) s pozdĺžnym vedením listovými pružinami, alebo závesnými ramenami.

Uloženie kolesa

Uloženie kolesa je systém, ktorý umožňuje rotáciu kolesa okolo osi potrebný pre jazdu vozidla a prenos síl medzi kolesom a ďalšími časťami mechanizmu zavesenia kolesa. V súčasnosti sa na uloženie kolesa používajú valivé ložiská. Pre osobné automobily sa používa dvojradové guľkové ložisko s kosouhlým stykom, pričom postupným vývojom dochádza k znižovaniu počtu dielov a zlučovaniu funkcií týchto ložiskových jednotiek. Pre nákladné automobily sa využívajú samostatné guľkové alebo kuželíkové ložiská.

Pruženie automobilu

Pruženie automobilu je systém, ktorý vytvára pružné spojenie medzi jeho nápravami a nadstavbou. Tento systém prenáša najmä zvislé sily, ako statické, tak aj dynamické. Ak sú prvky pruženia súčasťou aj mechanizmu zavesenia kolesa, prenášajú aj pozdĺžne a bočné sily, resp. ich momenty. Pruženie je posudzované podľa dvoch kritérií:

pohodlie jazdy - určuje ho zvislé zrýchlenie pôsobiace na posádku alebo náklad
bezpečnosť jazdy - určuje ju veľkosť dynamickej zvislej sily medzi pneumatikou a vozovkou.

Na vlastnosti pruženia automobilu majú vplyv najmä tieto hodnoty:

radiálna tuhosť pneumatík
tuhosť pružín
hmotnosť neodpružených častí vozidla
hmotnosť odpruženej časti vozidla
súčiniteľ tlmenia tlmičov pruženia.

Systém pruženia automobilu tvoria:

pružné prvky
- oceľové pružiny (listové, vinuté, torzné)
- gumové pružiny
- plynové pružiny (pneumatické, hydropneumatické)
- gumokvapalinové pružiny
tlmiace prvky
- hydraulické teleskopické tlmiče
dorazy (horný a dolný) doraz, ktoré obmedzujú celkový zdvih kolesa.
priečny stabilizátor
- torzný
- priečne uložená listová pružina.

Združené pruženie je systém, ktorý mechanicky alebo hydraulicky navzájom pružne prepojí kolesá prednej a zadnej nápravy na každej strane vozidla. Takéto riešenie dokáže obmedziť rotačný kmitavý pohyb v zvislej pozdĺžnej rovine vozidla, ktorý je posádkou vozidla horšie vnímaný.

Riadenie automobilu

Riadenie automobilu je systém, ktorý slúži na udržiavanie smeru jeho jazdy. Riadené môžu byť:

predná náprava - štandardný spôsob riadenia súčasných automobilov
obe predné nápravy - pri viacnápravových automobiloch, ak majú dve predné nápravy
zadná náprava (alebo všetky) - špeciálne vozidlá a pracovné stroje
všetky štyri kolesá (4WS - four whell steering) - špeciálne vozidlá a pracovné stroje ale aj niektoré automobily s dvoma nápravami. Tento systém pracuje v dvoch režimoch:
- súhlasné riadenie - kolesá oboch náprav sa natáčajú v rovnakom smere - zlepšuje stabilitu a riaditeľnosť vozidla pri veľkej rýchlosti
- nesúhlasné riadenie - kolesá oboch náprav sa natáčajú navzájom v opačnom smere - zlepšuje manévrovateľnosť vozidla pri malých rýchlostiach.

Riadenie môže byť priame, ak je ovládané iba manuálnou silou vodiča, alebo s posilňovačom riadenia tzv servoriadenie.

Základné časti mechanizmu riadenia sú:

volant - ovládací prvok
stĺpik riadenia - prenáša pohyb volantu do prevodovky riadenia
prevodovka (staršie: prevodka) riadenia - zabezpečuje prevod medzi pohybom volantu a pohybom ďalšieho člena v mechanizme riadenia, ktorý môže byť:
- rotačný - v tom prípade sa pohyb prenáša na hriadeľ hlavnej páky riadenia. Tento princíp môže byť realizovaný:
  - pohybovou skrutkou a maticou
  - závitovkovým súkolesím
  - závitovkou a kolíkom (prípadne dvoma kolíkmi)
  - závitovkou a kladkou
- posuvný - v tom prípade sa pohyb prenáša na hrebeňovú tyč hrebeňovej prevodovky riadenia.
ďalšie prvky kinematického mechanizmu riadenia, ktoré ďalej prenášajú a transformujú pohyb od prevodovky riadenia až po riadené koleso (nezávislé zavesenie) alebo most nápravy (závislé zavesenie). Sú to:
- páky riadenia - hlavná, pomocná, riadiaca
- tyče riadenia - spojovacia, riadiaca
- tiahlo riadenia
tlmič riadenia - slúži na potlačenie rázov od vozovky a kmitania riadenia do volantu.

Brzdová sústava automobilu

Brzdová sústava je systém, ktorého úlohou je zmenšiť rýchlosť pohybujúceho sa vozidla a zabezpečiť stojace vozidlo proti samovoľnému pohybu. Brzdová sústava sa člení na nasledovné časti:

sústava pre prevádzkové brzdenie - umožňuje znižovanie rýchlosti jazdy vozidla alebo jeho zastavenie
sústava pre núdzové brzdenie- umožňuje znižovanie rýchlosti jazdy vozidla alebo jeho zastavenie v prípade zlyhania sústavy pre prevádzkové brzdenie
sústava pre parkovacie brzdenie - umožňuje udržať stojace vozidlo aj na svahu aj bez prítomnosti vodiča
sústava pre odľahčovacie brzdenie - umožňuje znížiť alebo ustáliť rýchlosť vozidla inými prostriedkami ako prevádzkovou, núdzovou alebo parkovacou brzdou.
sústava pre samočinné brzdenie - umožňuje samočinne zabrzdiť prípojné vozidlo pri jeho odpojení od ťažného vozidla

Brzdová sústava sa skladá z:

ovládacej sústavy bŕzd
brzdového mechanizmu, ktorý môže byť:
- trecia brzda, realizovaný ako:
  - bubnová brzda
  - kotúčová brzda
  - motorová (výfuková) brzda
  - elektrická brzda
  - elektromagnetická brzda
  - hydrodynamická brzda (retardér)
protiblokovacieho regulačného systému (ABS).

Špeciálne príslušenstvo

Niektoré vozidlá môžu byť vybavené špeciálnym príslušenstvom, ktoré umožňuje napríklad:

zmenu svetlej výšky vozidla
zmenu rozchodu
zmenu rázvoru.^[1]

Referencie

1 2 KUBÁLE, Josef. Motorové vozidlá. Bratislava : Príroda, vydavateľstvo kníh a časopisov n. p., 1988. 224 s.
1 2 MOČKOŘ, Roman. Motorové vozidlá II. Podvozkové orgány. Bratislava : SjF STU, 1997. 303 s. ISBN 80-227-1011-3.

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému Podvozok (automobil)

Zdroje

MOČKOŘ, Roman. Motorové vozidlá II. Podvozkové orgány. Bratislava : SjF STU, 1997. 303 s. ISBN 80-227-1011-3.

[MV-1] 1 2 KUBÁLE, Josef. Motorové vozidlá. Bratislava : Príroda, vydavateľstvo kníh a časopisov n. p., 1988. 224 s.

[MVII-2] 1 2 MOČKOŘ, Roman. Motorové vozidlá II. Podvozkové orgány. Bratislava : SjF STU, 1997. 303 s. ISBN 80-227-1011-3.

[1]

[2]