Alkatrészek szerepe » Módosított Ford McPherson

Módosított Ford McPherson-futómű

A „Peugeot 407-es futóműve” cikkben bemutatott konstrukciós újításhoz hasonló működési elv fedezhető fel a 2004-es, FORD fejlesztésű, módosított McPherson-futóműnél is. Mindkét futóműben közös az, hogy a felfüggesztés elemeit és az elkormányzást lehetővé tevő csapágyazást „függetlenítették” egymástól.

Mindkét futóműnél az elkormányzást egy elfordíthatóan beágyazott tengelycsonkkal valósítják meg. Ebben található meg a féltengely csapágyazása. A módosított McPherson futómű esetében a lengéscsillapító alsó szárához rögzített tengelycsonk tartó keretben van csapágyazva az elfordítható tengelycsonk. Alul a gömbfejet kiváltó speciális csapággyal, felül pedig egy gömbfejjel tették lehetővé a tengelycsonk, azaz a kerék elfordulását. Így a rugóstag a toronyban „mereven” rögzíthető, nincs szükség toronycsapágyra. A hagyományos McPherson futóműveknél levő alsó gömbfej funkciója kettős volt, egyrészt felelt a ki-, berugózás útjának „lekövetésért”, másrészt ő volt az elkormányzás virtuális tengelyének alsó pontja.
A fejlesztés jelentősége abban rejlik, hogy az elkormányzás, azaz a „csapszeg” tengelyének helyzetét tág határok között választhatja meg a konstruktőr. Mindennek ott van jelentősége, hogy ez által a kormánylegördülési sugár mértéke és a „zavaró erők karja” már nem a felfüggesztés többi funkciójától függően (egymást rontva) alakulhat, hanem ettől függetlenül, tág határokon belül szinte szabadon.

Az elsőkerék-hajtású járműveknél, az egyre növekvő nyomatékátvitelnél, a vezetőt zavarhatja a futóműre ható és a kormánykerékre visszaható nyomaték, idegen szóval a „torque steer effekt”. Költséges futómű-kialakításokkal, pótlólagos kereszt- és vezetőkarok beépítésével, lehetséges ugyan a negatív hatás csökkentése, de ezek a B és C szegmensben, a költségek miatt, nem jönnek szóba. A Ford Forschungzentrums Aachen mérnökei az új fejlesztésű McPherson-futóműveknél a zavaró kormánynyomatékokat jelentősen csökkentették.

A nagy nyomatékú, első kerékhajtású járműveknél a hajtáslánc és a futómű „összjátéka” zavaró kormánynyomatékot ébreszthet. Ez különösen intenzív gyorsításkor és hirtelen gázelvételkor, valamint egyenetlen és eltérő tapadású úttesten érezhető. A zavarónyomaték keletkezésére lényeges befolyást gyakorol a kerék középpontja és a kormányzási tengely által meghatározott kar. Minél nagyobb ez a távolság, annál nagyobb a kormányrudazatra ható nyomaték.
Ennek a zavarónyomatéknak a csökkentésére fejlesztették ki a Ford Kutatási Központban azt a megoldást, amely nem igényel nagyobb beépítési helyet, mint egy McPherson „láb”. A „Revo knuckle” (elforduló nyeregként lehetne fordítani) név alatt futó megoldást egy Ford Focus RS-be és egy Ford-Mondeo TDCI típusba építették be. A fejlesztés a ZF Lemförder Fahrwerktechnikkel együttműködve valósult meg. A koncepció alapja, mint azt az 1. ábra is mutatja, a kar csökkentése, amely a hagyományos McPherson-tengelyeknél 50–75 mm közötti érték. A Revo-Knuckle koncepció tulajdonképpen egy módosított McPherson felfüggesztés.
A McPherson rugóstagjának alsó szára a tengelycsonkhoz nem mereven van kötve, hanem az a tengelycsonk tartó keretbe ül bele, amelyben - felül gömbfejjel, alul speciális csapággyal - ágyazva van a felfüggesztés elemeitől függetlenül elfordulni tudó tengelycsonk. A keresztlengőkar bekötéséhez a gömbcsukló helyett egy vízszintes tengelyű csuklópántos kötést alkalmaznak. A tokozott csuklót a 2. ábra mutatja, amely a fixen álló tengelycsonk elfordulását elfojtja.
A hagyományos gömbcsuklókkal azonos előnyöket – mint a játékmentesség, a súrlódás és a tartósság – nyújtó konstrukciós megoldást a két cég szabadalmaztatta.
A 3. ábrán két beépítési változat látható, a 4. ábra a komplett futómű egységet mutatja.
A prototípusokkal sikeres összehasonlító vizsgálatokat folytattak széria járművekkel a Ford próbapályáján Belgiumban és Spanyolországban, túl a számítógépes elemzéseken.
Megállapítást nyert, hogy a bemutatott Revo-Knuckle megoldással az elsőkerék-meghajtású járművek zavaró kormánynyomatéka jelentősen csökkenthető. A fékezéskor fellépő erő, kormánykerékre visszaható nyomatékát és a kerék elkormányzásához szükséges nyomatékot befolyásoló kormánylegördülési sugár értéke pedig a konstrukció követelményeinek megfelelően, „szabadon” megválasztható.

 

 

ODM2MmI