RC Off-Road Autómodellező Egyesület

A felfüggesztés alkatrészei

2. Lengéscsillapítás

Lengéscsillapításra azért van szükség, hogy elnyelje a felfüggesztési mozgással kapcsolatos energiát. Ezt a felfüggesztési mozgást a bukkanók, oldalsó, vagy hosszanti gyorsítás okozhatja. Lengéscsillapítás nélkül a felfüggesztési mozgás egyre növekedne, és nagyon vicces helyzetekhez vezetne. Az energia szempontjából a lengéscsillapítás elnyeli az autó energiáját, melyet mozgás közben vesz fel, a rugókkal ellentétben, melyek tárolják az energiát, majd később újra kibocsátják azt. Képzeljünk el egy lengéscsillapítás nélküli autót, mely egy hepehupás úton halad. Az egymás utáni bukkanók a kerekekre gyakorolt hatása miatt a felfüggesztés nagyon intenzíven ugrálna, ami nem jó. A lengéscsillapító elnyeli az összes fölös energiát, és lehetővé teszi, hogy a kerekek a lehető legjobban tapadjanak a talajhoz. Ez azt is mutatja, hogy a lengéscsillapítást mindig a rugó arányához kell igazítani: sose alkalmazzunk nagyon kemény rugót nagyon puha lengéscsillapítással, vagy nagyon puha rugót, nagyon kemény lengéscsillapítással. A kis változtatások viszont érdekes eredményekre vezethetnek. A lengéscsillapítás, mely egy kicsit keményebb, az autót stabilabbá teszi; lelassítja az autó előre és oldalra irányuló dőlését, így kevésbé fog rángatni. Ne felejtsük el, hogy a lengéscsillapító csak a dőlési mozgás sebességét változtatja meg, de nem módosítja a mértékét. Tehát, ha azt akarjuk, hogy a jármű kevésbé dőljön meg, akkor a lengéscsillapító helyett a dőlésgátló rudakat vagy a rugókat kell beállítani.

Amit a lengéscsillapítás arányával be lehet állítani, az a sebesség, mellyel a felfüggesztés visszapattan: egy puha rugókkal és kemény lengéscsillapítóval rendelkező autót, ha lenyomunk, nagyon lassan fog visszapattanni, viszont az az autó, melynek merev rugói és lágy lengéscsillapítója van, gyorsan pattan vissza. Ugyanez a helyzet, amikor a kanyarokból kijövünk: a kanyarban a súly áthelyeződik, és a karosszéria megdől és / vagy lejjebb ereszkedik, de amikor kiegyenesítjük a kormányzást, és a kanyarodó erő eltűnik, a karosszéria visszakerül az eredeti helyzetébe. Ennek sebességét a lengéscsillapító ereje szabályozza. Tehát a puha rugóval és kemény lengéscsillapítóval rendelkező autó továbbra is fordulni akar, még akkor is, amikor a kormányzás kiegyenesedett. A kanyarodás kezdetekor pedig továbbra is egyenesen akar menni; úgy érezzük, hogy az autó általában nehezen reagál, mégis nagyon simán megy. A kemény rugós és puha lengéscsillapítós autó nagyon jól reagál: a vezető irányítását nagyon gyorsan és agresszívan követi.

A bukkanók miatt nem minden esetben lehet azokat a rugó és lengéscsillapító beállításokat alkalmazni, melyeket szeretnél. A kisebb, gyakori bukkanókhoz puha beállításokra van szükség a lengéscsillapítónál és a rugóknál egyaránt. Ezt a puha beállítást nem lehet nagy, durva bukkanóknál alkalmazni, mert az autó gyakran leül, ezért egy kicsit keményebbre kell az autót állítani. Nagyon sima pályákon nagyon kemény rugó és lengéscsillapító beállításokat lehet alkalmazni.

De ez azért nem ennyire egyszerű: még az R/C autókban használt egyszerű lengéscsillapítóknál is különbség van a nagy- és kissebességű lengéscsillapításnál. Ki szeretném hangsúlyozni, hogy az itt említett sebesség nem az autó sebessége, hanem a tengely sebessége a házhoz képest. A legtöbb eredeti méretű autó esetében a sebességkülönbséget a dugattyúban lévő rugós szelepek sora okozza. A kevésbé összetett lengéscsillapítóban, mint amit az R/C-ben is használnak, ezt a különbséget a használt folyadék tulajdonságai okozzák.

Ha van valami, amit egy versenyautó rajongónak a folyadék dinamikáról tudnia kell az, hogy a folyadékok kétféleképpen folyhatnak; laminárisan és turbulensen. Akkor mondjuk, hogy egy folyadék lamináris, ha a részecskék egymáshoz képest párhuzamosan mozognak, olyan folyási vonalakat alakítanak ki, melyek sosem keresztezik egymást. Lamináris folyás akkor alakul ki, amikor alacsony a sebesség, a folyadék nagy viszkozitással rendelkezik, és a felület sima és lekerekített. Az olyan folyásra mondjuk, hogy turbulens, melyben a részecskék véletlenszerűen mozognak, és örvényeket alkotnak. Az olyan helyzetekben, ahol nagy a sebesség, a folyadék híg, és a felület durva nagyobb valószínűséggel alakul ki turbulens folyás. Turbulencia esetében sokkal több energia szükséges (vagy vész el, attól függően, honnan nézzük), mert sokkal nagyobb a részecskék közötti súrlódás. Ezen kívül a lamináris folyás esetén a nyomás (ellenállás a lengéscsillapító esetében) a folyadék sebességével arányos, viszont a turbulencia esetében a sebesség négyzetével arányos. Nincs szigorú határ a két típus között, nagy az átmenet a kettő között.
A Reynolds-számot használjuk annak meghatározásához, hogy egy folyadék turbulens-e vagy nem. A képlet:

Re =

A D az átmérő, a V a folyadék sebessége, és a v a viszkozitás. Ha a Re kisebb 2000-nél, akkor a folyadék valószínűleg lamináris, ha 2000 és 4000 között van, akkor köztes állapotú, és ha 4000 fölött van, akkor valószínűleg turbulens.

Most nézzünk meg egy tipikus R/C lengéscsillapítót: van az olaj, ami bizonyos viszkozitással, bizonyos átmérőjű nyílásokon keresztül, bizonyos sebességgel átfolyik. Néhány olaj a dugattyún kívül folyik, ez majdnem mindig lamináris, mert a dugattyú és a ház közötti rés olyan kicsi, hogy sok ellenállást okoz. Az olaj a dugattyú furatain keresztüli folyását viszont nehéz megjósolni. Amikor a tengely mozgása lassú, akkor lamináris lesz, amikor gyors, akkor turbulens lesz. Hogy ez az átmenet mikor jön létre, azt nehéz megjósolni, de könnyű érezni: mivel az ütközés ellenállása arányos a tengely sebességével, amikor a folyás még lamináris, és a tengely sebességének négyzetével arányos a következő pillanatban, amikor a folyás már turbulenssé vált, úgy érezhetjük, hogy egyfajta hidraulikus zár keletkezett, mert az ellenállások közötti különbség meglehetősen jelentős. Az átmenetet gyakran "tömítésként" írják le; úgy lehet érezni, hogy az ütközés "betömődik".

Ez a hatás egyszerre lehet hasznos és káros: megakadályozhatja, hogy az autó a földhöz csapódjon, amikor egy ugrásból visszaérkezik, de nagyon keményen pattanhat az autó az éles keréknyomokon, vagy ha nagysebességgel megy át a bukkanókon. Ezért nagyon fontos ezt a jól beállítani.

Ennek eléréséhez ki kell választani a megfelelő dugattyút és lengéscsillapító olajat: a kisfuratú dugattyú, és a kis viszkozitású olaj, valamint a nagyfuratú dugattyú nagy viszkozitású olajjal kombinálva ugyanazt a rugalmas lengéscsillapítást eredményezi; ugyanazt fogod érezni, amikor kézzel lenyomod az autót. Az autó ugyanúgy reagál a kissebességű átmenetekre, mint például a sima kanyarodásra, és a ritka bukkanókra. De az igazi különbség a nagy sebességű lengéscsillapításnál tapasztalható: az első kombináció nagyon gyorsan "betömődik" a kis viszkozitású folyadék, és a megnőtt folyadéksebesség miatt (ugyanannyi olajnak kell kisebb furatokon átfolynia ugyanannyi idő alatt, tehát a sebességnek is nagyobbnak kell lennie). A második kombinációnak viszonylag nagy a turbulencia elleni ellenállása a nagyon sűrű folyadék miatt, ami sokkal lassabban áramlik. Ezért a turbulencia sokkal magasabb tengelysebesség mellet fordul elő, vagy egyáltalán nem következik be.

Tehát a megfelelő dugattyú és az olaj kiválasztása nagy részben a pálya alaprajzától függ. A gyilkos ugrások, vagy a karosszériatörő bukkanóknál olyan dugattyú szükséges, melyen kis furatok vannak, ez megakadályozza, hogy a karosszéria a földhöz csapódjon, ami az autót nagyon instabillá teszi. Másrészről pedig, ha a pályán sok bukkanó van, vagy nagyon mély keréknyom-vájatok vannak rajta, az ütés "tömődése" miatt az autó ugrálna, és ezért nagyon bizonytalanná teszi. Ebben az esetben nagy furatú dugattyút kell használni.

Annak megítélése, hogy a dugattyúban a furatok túl nagyok, vagy túl kicsik, nem annyira egyértelmű, mint szeretnénk; a lengéscsillapító nincs közvetlen kapcsolatban a talajjal, ezért van egy kis rugalmasság az egész felfüggesztési rendszerben. A felfüggesztési karok, és az abroncsok sem végtelenül merevek, ezért egy kis meghajlásra, ebből kifolyólag egy kis ugrálásra is lehet számítani. Aztán van egy kis rugalmasság a gumikban is, de ez sokkal kevésbé "ugrálós" rugalmasság. Ezek a hatások akkor a legnyilvánvalóbbak, amikor az autó egy nagy ugrás után földet ér, és egy kicsit visszapattan, anélkül, hogy a karosszéria a földhöz ért volna. Ez azt jelenti, hogy a dugattyúk nagyon kicsik, ami miatt az ütés túl gyorsan "eltömődik", így a hatást a felfüggesztési karnak és az abroncsnak kell elnyelnie.

A cikk további részei:
1. Rugók
2. Lengéscsillapítás
3. Dőlésközpont
4. Leülésgátló, utazási magasság
5. A felfüggesztés pályája
6. Borulásgátló rudak
7. A lengéscsillapító felszerelési helyei