KNOW HOW: Ανάρτηση PART XVIII

KNOW HOW: Ανάρτηση PART XVIII

Ντεμί-ντεμί

Τι υπάρχει μεταξύ των μη-ανεξάρτητων αναρτήσεων και των φουλ ανεξάρτητων που θα πιάσουμε παρακάτω..; Μα φυσικά οι ημιανεξάρτητες: ημιάκαμπτοι άξονες όλου του κόσμου ενωθείτε, τώρα είναι η ευκαιρία σας να πάρετε το αίμα σας πίσω από όλους αυτούς τους τυχάρπαστους δημοσιογράφους του ειδικού τύπου και μη, που σας τα χώνουν επειδή δεν είστε ανεξάρτητοι.

Τι ακριβώς σημαίνει όμως αυτό το “ημί”..; Σε μία ημιανεξάρτητη ανάρτηση λοιπόν οι τροχοί του αντίστοιχου άξονα δύναται να κινούνται ο ένας σε σχέση με τον άλλον, όπως δηλαδή συμβαίνει σε μία ανεξάρτητη ανάρτηση, όμως με συγκεκριμένη σχέση επηρεασμού του ενός από τον άλλο. Με άλλα λόγια, σε αντίθεση με έναν άκαμπτο άξονα υπάρχει κίνηση του ενός ως προς τον άλλο τροχό, όμως αυτή η σχετική κίνηση δεν είναι εντελώς ελεύθερη όπως σε μία πλήρως ανεξάρτητη ανάρτηση. Οι δύο τροχοί, να το πούμε αλλιώς, ενώνονται δηλαδή με μία σχέση-εξίσωση τύπου y=f(x), όπου y είναι η θέση του ενός τροχού και x του άλλου και κάθε μεταβολή του x επηρεάζει το y και αντιστρόφως. Πιο μηχανικώς σκεπτόμενοι, π.χ. η στρέψη ή η συμπίεση των εξαρτημάτων της μία πλευράς-τροχού του άξονα ασκεί συγκεκριμένα -κάθε φορά- φορτία και απέναντι στον άλλο τροχό. Ο πιο κλασικός τύπος τέτοιας διάταξης που παραδοσιακά συναντάμε στον πίσω άξονα είναι φυσικά ο…

 

Ημιάκαμπτος άξονας

Σχηματικά θα έλεγε κανείς ότι μοιάζει με ένα μεγάλο “Η” ή “C” ανάλογα με τον υποτύπο του, όπου το μπροστινό μέρος του “H” εδράζεται στο αμάξωμα μέσω ελαστικών συνδέσμων-σινεμπλόκ και το πίσω μέρος του “H” φέρει το κομμάτι του άξονα σε κάθε πλευρά του αυτοκινήτου που εδράζεται η ανάρτηση και οι τροχοί μέσω των άκρων/ακραξονίων. Η εγκάρσια/μεσαία δοκός (“τραβέρσα”) του “H” συγκρατεί τους δύο βραχίονες της διάταξης, τους λεγόμενους “υστερούντες βραχίονες” και παρέχει την απαιτούμενη ακαμψία της ανάρτησης ως προς την περιστροφή στον διαμήκη άξονα (roll), πράγμα που επιτυγχάνει καθώς υποβάλλεται σε στρέψη με τους δύο βραχίονες να κινούνται κατακόρυφα ο ένας σε σχέση με τον άλλο.

Εφόσον ο εγκάρσιος αυτός άξονας του ημιάκαμπτου μπορεί να λαμβάνει στρεπτικά φορτία, λειτουργεί έτσι ουσιαστικά ως αντιστρεπτική ράβδος για τον έλεγχο του roll. Τα σπειροειδή ελατήρια συνήθως εδράζονται σε ειδική εσοχή δίπλα στο πίσω μέρος του άξονα και συχνά -άλλα όχι πάντα- ομόκεντρα με το αμορτισέρ και άρα τυπικά σε μία …πρωτόγονη διάταξη coil-over. Σε πολλές περιπτώσεις το αμορτισέρ χρησιμοποιείται στην πλήρη έκτασή του (full rebound position) ως μέσο συγκράτησης του στερούντα βραχίονα για να μην κατεβαίνει τόσο πολύ στον κατακόρυφο άξονα ώστε το σπειροειδές ελατήριο να κινδυνεύει να πέσει έξω και να χάσει πλήρως την τάση του. Αυτή η χωροταξία-αρχιτεκτονική προσφέρει, τηρουμένων των αναλογιών, πολύ πιο υψηλή ελευθερία κίνησης σε σύγκριση με τις αναρτήσεις άκαμπτου άξονα που κυριολεκτικά δεν  κουνιέται …φύλλο.

Η διαμήκης θέση της τραβέρσας ελέγχει σημαντικές παραμέτρους και γωνίες στην συμπεριφορά της ανάρτησης, όπως είναι το roll steer, η σύγκλιση-απόκλιση και ο “τζόγος” ως προς την μεταβολή της γωνίας κάμπερ. Όσο πιο κοντά είναι η τραβέρσα του άξονα στα ακραξόνια τόσο περισσότερο μεταβάλλεται η γωνία κάμπερ και η σύγκλιση κατά την συμπίεση. Εδώ έγκειται και η βασική διαφορά του ημιάκαμπτου σε σχέση με μία ανεξάρτητη ανάρτηση: η όποια μεταβολή σε κάμπερ και σύγκλιση εξαρτάται από την θέση του απέναντι τροχού και όχι από την θέση του άκρου ως προς το πλαίσιο, όπως συμβαίνει στις ανεξάρτητες αρχιτεκτονικές. Σε έναν ημιάκαμπτο αν οι δύο τροχοί συμπιέσουν την ανάρτηση ταυτόχρονα-ισόποσα, τότε το κάμπερ και η σύγκλιση δεν θα επηρεαστούν, δηλαδή σε ένα π.χ. σαμαράκι αν είχαν μηδενική κάμπερ πριν την συμπίεση, μηδέν θα μείνει και κατά το πέρασμα. Δεν θα συμβεί το ίδιο αν π.χ. σε μία λακκούβα πέσει μόνο ο ένας τροχός και γι’ αυτό ο ημιάκαμπτος μόνο σύμμαχος της άνεσης δεν ήταν ποτέ του.

Η διάταξη με ημιάκαμπτο πίσω συναντάται κατά κόρον σε προσθιοκίνητα hatchback και crossovers, όπου, από γενιά σε γενιά, κάποιοι κατασκευαστές επέλεξαν να κρατήσουν τον ημιάκαμπτο και άλλοι να τον αντικαταστήσουν με ανεξάρτητη ανάρτηση. Κλασικό παράδειγμα είναι η αντικατάσταση του ημιάκαμπτου του Golf Mk4 σε ανεξάρτητη πίσω διάταξη για το Golf Mk5 (το ξαναγύρισε μετά για τις απλές εκδόσεις του mk7 και mk8), κάτι που είχε ήδη προλάβει να κάνει πρώτη η Ford με την πρώτη γενιά Focus, ενώ και η GM κλασικά στο ευρωπαϊκό της παρακλάδι (Opel) μέχρι να παραδώσει την σκυτάλη στους Γάλλους της PSA/Stellantis. Μιλώντας για Γάλλους, μην ξεχνάμε ότι έχουν κι αυτοί μείνει σε ημιάκαμπτο εδώ και πολλά χρόνια με τα διάφορα 308, Megane και C4 τους, ενώ ακόμα και οι βαρβάτες τους εκδόσεις, όπως π.χ. το Megane RS και το Clio III RS, αποδεικνύουν ότι ένας ΣΩΣΤΟΣ και καλοστημένος ημιάκαμπτος δεν έχει να ζηλέψει και πολλά στην πράξη από μία ανεξάρτητη διάταξη μόνο και μόνο επειδή είναι ημιάκαμπτος (βλ. Honda Civic Type R FK2 και Suzuki Swift Sport). Υπάρχει και το ρητό άλλωστε του γνωστού φιλοσόφου Γιώργου Φονσό ότι “χίλιες φορές ένας ΟΚ ημιάκαμπτος από ό,τι μία ανεξάρτητη διάταξη χωρίς φρέσκια ευθυγράμμιση…”. Αυτός και ο Μαέβιους Παχατουρίδης είναι οι μόνοι δύο άνθρωποι που εμπιστεύομαι σε τέτοια θέματα.

Φυσικά όλες αυτές οι ιστορίες έχουν να κάνουν με το γεγονός ότι ένας τυπικός ημιάκαμπτος είναι φθηνότερος από μία τυπική ανεξάρτητη ανάρτηση π.χ. πολλαπλών συνδέσμων: σε ένα hatchback ευρείας παραγωγής της μεσαίας κατηγορίας η διαφορά στο κόστος παραγωγής μεταξύ των δύο, σαν τάξη μεγέθους, βρίσκεται γύρω στα 100 ευρώ περίπου, ποσό που ενώ μπορεί σε κάποιους να ακούγεται μικρό, αν το πολλαπλασιάσουμε με εκατοντάδες χιλιάδες αυτοκίνητα, οι λογιστές των αυτοκινητοβιομηχανιών αρχίζουν και τραβάνε τα «μεμέ» τους. Υπάρχουν βέβαια κι αυτοί που δεν κάθονται να σκάνε και πολύ, όπως είναι π.χ. οι τύποι της Hyundai με το i30, όπου σε κάποιες αγορές το βγάλανε με ημιάκαμπτο, ενώ σε άλλες με πολλαπλών συνδέσμων. Αναρτησιακός ρατσισμός…

Εκτός όμως από το κόστος (το οποίο πέφτει ακόμα περισσότερο αν ο ημιάκαμπτος παίξει και τον διπλό ρόλο της μη ξεχωριστής αντιστρεπτικής επιπλέον), ο ημιάκαμπτος έχει κι άλλα πλεονεκτήματα.

Κατ’ αρχήν είναι πιο απλός και λιγότερο ντελικάτος συνολικά σαν κατασκευή, πράγμα που σημαίνει και μεγάλη αξιοπιστία σε σκληρή καταπόνηση, αλλά και λιγότερα πράγματα να φθαρούν σε βάθος χρόνου: διαθέτει π.χ. μικρότερο αριθμό σινεμπλόκ από μία ανάρτηση πολλαπλών συνδέσμων και στην Ελλάδα που το κόψιμο σινεμπλόκ είναι κάθε …δεύτερη αλλαγή λαδιών, αυτό είναι κάτι που μετράει μακροπρόθεσμα στη διάρκεια ζωής του αυτοκινήτου.

Από βασικά μειονεκτήματα, αναφέραμε ήδη πριν το θέμα της γεωμετρίας από πλευράς κάμπερ και σύγκλισης (επίσης αφενός οι τροχοί πάνε προς τα εμπρός κατά την συμπίεση και αφετέρου δεν υπάρχει και η δυνατότητα για να μπορεί να γίνει ευθυγράμμιση, αν το σύστημα είναι στραβό, συνήθως αυτό σημαίνει αλλαγή κομπλέ άξονα), αλλά ένα επιπλέον είναι η καταπόνηση των συγκολλήσεων σε τραβέρσα και εδράσεις των υστερούντων βραχιόνων. Από πλευράς χωροταξίας τώρα, ο ημιάκαμπτος δεν είναι κι ό,τι ιδανικότερο όταν προσπαθούμε να περάσουμε εξατμίσεις και άξονες μετάδοσης πίσω, αφού και όγκο έχει και πιάνει πρακτικά ολόκληρο το πλάτος του πατώματος του αυτοκινήτου.

Ημέρα ανεξαρτησίας

Αντίστροφα με ό,τι περιγράψαμε στην προηγούμενη συνέχειά μας για τις μη ανεξάρτητες αναρτήσεις (άκαμπτος άξονας, deDion κ.λπ.) και κατά το ήμισυ για τις ημιανεξάρτητες αμέσως πιο πάνω, μία πραγματικά-πλήρως ανεξάρτητη ανάρτηση επιτρέπει στον κάθε τροχό του άξονα να κινείται στον κάθετο άξονα χωρίς καμία άμεση αλληλεπίδραση με τον απέναντι τροχό. Με άλλα λόγια, το ζήτημα της “ανεξαρτησίας” εδώ έχει να κάνει με την συσχέτιση της τροχιάς της κίνησης καθενός εκ των δύο τροχών του άξονα μεταξύ τους.

Μία πρώτη ερώτηση εδώ θα ήταν τι γίνεται με αυτήν την ανεξαρτησία μίας κατά τα άλλα γεωμετρικά ανεξάρτητης ανάρτησης όταν μπαίνει η αντιστρεπτική στην κουβέντα, κάτι που αναφέραμε και όταν είχαμε την ανάλογη εξειδικευμένη συζήτηση για τις αντιστρεπτικές: η απάντηση είναι ότι η αντιστρεπτική είναι έτσι αρθρωμένη που δεν επηρεάζει την σχετική κίνηση μεταξύ των τροχών, αλλά μόνο τον συνολικό συντελεστή σκληρότητας των ελαστικών μέσων του άξονα, δηλαδή σκληραίνει την ανάρτηση χωρίς να δένει κινηματικά περαιτέρω την γεωμετρία στα δύο άκρα της.

Σαν γενική προσέγγιση αρχιτεκτονικής ενός σύγχρονου αυτοκινήτου, όπως θα δούμε αναλύοντας και τους διαφορετικούς τύπους ανεξάρτητων αναρτήσεων, στον εμπρός άξονα ενός αυτοκινήτου εδώ και δεκαετίες συναντάμε αποκλειστικά ανεξάρτητες αναρτήσεις, ενώ στον πίσω άξονα -όπως αναφέραμε για λόγους κόστους- μόνο η μειοψηφία των “κοινών” αυτοκινήτων έχει ανεξάρτητη ανάρτηση.

Όταν μιλάμε για σύγχρονη ανεξάρτητη ανάρτηση μιλάμε κατά βάση για γόνατα MacPherson, (ημι)υστερούντες βραχίονες, πολλαπλών συνδέσμων και διπλά ψαλίδια, ενώ παλαιότερα υπήρχε σε κάποιες εφαρμογές και η διάταξη του λεγόμενου αιωρούμενου άξονα (swing axle), καθώς και του ολισθαίνοντος πείρου (sliding pillar). Επίσης μην ξεχνάμε ότι, όπως αναλύσαμε και στο τεύχος που είχαμε πιάσει τις σούστες, μια χαρά ανεξάρτητη ανάρτηση a la Corvette μπορεί να βγει και με εγκάρσιες σούστες στη θέση των ελικοειδών ελατηρίων.

Σε γενικές γραμμές ισχύει ότι μία τυπική ανεξάρτητη ανάρτηση προσφέρει και καλύτερη ποιότητα ως προς την άνεση και καλύτερα χαρακτηριστικά γεωμετρίας ως προς τα επίπεδα πρόσφυσης και “κρατήματος” σε σχέση με τις (ημι)άκαμπτες διατάξεις, αφενός λόγω χαμηλότερης μη αναρτώμενης μάζας και αφετέρου λόγω της δυνατότητας κάθε τροχού να αντιμετωπίζει τις ανωμαλίες του οδοστρώματος “σόλο” χωρίς να μεταφέρει τα “προβλήματά” του και στον άλλο τροχό. Το θέμα της σχετικά μικρότερης μη αναρτώμενης μάζας, ειδικά στα αυτοκίνητα με κίνηση πίσω/και πίσω σε σχέση με π.χ. τον άκαμπτο άξονα, έχει να κάνει με τη διόλου αμελητέα μάζα του διαφορικού, που στην περίπτωση της ανεξάρτητης ανάρτησης αντί να κρέμεται μαζί με τον άξονα, εδράζεται αντ’ αυτού είτε κατευθείαν στο αμάξωμα είτε σε ξεχωριστό υποπλαίσιο-γέφυρα και όλη την κίνηση την τρώνε κατά τα γνωστά οι σύνδεσμοι-σταυροί των ημιαξονίων. Φυσικά από την άλλη μία ανεξάρτητη ανάρτηση απαιτεί περισσότερα κονδύλια όχι μόνο στην παραγωγή-κατασκευή, αλλά και στην εξέλιξή της σε επίπεδο R&D σε σχέση με τους άκαμπτους/ημιάκαμπτους άξονες.

Πάμε να δούμε με τη σειρά αναλυτικά μία-μία τις διαφορετικές ανεξάρτητες διατάξεις, ξεκινώντας σήμερα από τις παλαιότερες και λιγότερο γνωστές, αφιερώνοντας ξεχωριστές επόμενες συνέχειες στις πιο δημοφιλείς και σύγχρονες διατάξεις.

Αιωρούμενου άξονα άρα Maglev..;;!

Μπααααα, δύσκολο για μαγνητική αιώρηση a la ιαπωνικό τρένο δεδομένου ότι η ανάρτηση αιωρούμενου άξονα πατενταρίστηκε από τον Edmund Rumpler το 1903..!

Για την εποχή της, ωστόσο, η εν λόγω ανεξάρτητη διάταξη ήταν όντως σούπερ τεχνολογική εξέλιξη, αφού σε αντίθεση με τους άκαμπτους άξονες της εποχής, επέτρεπε στους κινητήριους τροχούς να ακολουθούν το ανάγλυφο του τερέν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, κρατώντας τους περισσότερο διάστημα σε επαφή με τον δρόμο.

H πρώτη εφαρμογή του αιωρούμενου άξονα ήταν λοιπόν στις αρχές 20ου αιώνα, στο αυστριακό Rumpler Tropfenwagen (αυτοκίνητο-σταγόνα είναι η γερμανική μετάφραση και είναι όνομα και πράμα!), ενώ αργότερα και λίγο βορειότερα, προς Στουτγάρδη, την διάταξη υιοθέτησε η Mercedes με τα 130H/150H/170H, αλλά και επί εντολή κάποιου μουστακαλή κι ο Πόρσε για το εντελώς άγνωστο και σπάνιο αυτοκίνητο ονόματι Volkswagen Beetle! Από την άλλη άκρη του Ατλαντικού αιωρούμενο άξονα είχε το Chevrolet Corvair, καθώς και ο αντικαταστάτης του αρχικού Jeep Willys, to M151.

Από πλευράς περιγραφής της αρχιτεκτονικής αυτής της διάταξης, θα έλεγε κανείς ότι πρόκειται για “σπαστό άκαμπτο” άξονα, όπου επιτρέπεται η σχετική κίνηση των δύο πλευρών του ως προς το διαφορικό. Πιο συγκεκριμένα, οι τελευταίες υλοποιήσεις του αιωρούμενου άξονα χρησιμοποιούν μάλιστα συνδέσμους Cardan ανάμεσα στα ημιαξόνια και στο διαφορικό, το οποίο είναι πακτωμένο στο αμάξωμα. Από την άλλη πλευρά των ημιαξονίων, στους τροχούς, οι αιωρούμενοι άξονες δεν έχουν αντίστοιχους συνδέσμους κι επομένως οι τροχοί μένουν πάντοτε κάθετοι ως προς τα ημιαξόνια: αυτός είναι ο λόγος που αυτή η ανάρτηση συναντάται μόνο στον πίσω άξονα κι όχι στον εμπρός, αφού οι εμπρός τροχοί οφείλουν να στρίβουν. Μοναδική εξαίρεση αποτελεί το Jeep Wagoneer του 1963, όπου σε μία παραλλαγή του αιωρούμενου, το διαφορικό ήταν πακέτο με το ένα ημιαξόνιο οπότε και επιτρεπόταν η σχετική κίνηση. Ως πάντρεμα με τα υπόλοιπα μέρη της ανάρτησης, οι αιωρούμενοι άξονες μπορούν να συνδυαστούν είτε με σούστες είτε με αμορτισέρ είτε με ελικοειδή ελατήρια. Ακόμα και στα πρώτα αεροπλάνα έμπαινε κάποτε η εν λόγω διάταξη, όπως ήταν τα Fokker των αρχών του 20ου αιώνα, στα οποία η σύνδεση με την άτρακτο γινόταν χωρίς καν αμορτισέρ και με ελαστικό σκοινί σαν αυτά που οι πιο γενναίοι από εμένα πηδάνε από τον Ισθμό της Κορίνθου.

Από πλευράς παραλλαγών του αιωρούμενου άξονα πρώτα από όλα αυτός μπορεί να συνδυαστεί με αντιστρεπτική ή να παίξει μπάλα μόνος του. Δεύτερον έχει πολύ μεγάλη σημασία στο συνολικό θέμα της γεωμετρίας του και επομένως στο θέμα της οδηγικής συμπεριφοράς το πού θα είναι το κέντρο περιστροφής/pivot των δύο “μισών” του άξονα εκατέρωθεν του διαφορικού: αυτό που παραδοσιακά δούλευε καλύτερα είναι αντί των δύο περιστροφικών εδράσεων εκατέρωθεν του διαφορικού να υπάρχει μία (“single-pivot point”), ακριβώς κάτω από το διαφορικό και επομένως πιο χαμηλά από τον νοητό άξονα στο επίπεδο του διαφορικού. Αυτήν την παραλλαγή την εισήγαγε η Mercedes με τις ιστορικές πλέον W108 280SE και 300SL μέχρι το 1972. Τέτοια διάταξη φορούσε και η βελτιωμένη 300SL από την AMG, πολύ πριν φυσικά την απορρόφηση του βελτιωτικού οίκου από την Mercedes, στις 300SL 6.3, που έτρεχαν σε αγώνες με τον μαμά αιωρούμενο single-pivot άξονα!

H Mercedes γενικώς είχε μέχρι κάποιο σημείο φετίχ με την συνεχή βελτίωση του αιωρούμενου άξονα κι έτσι, εκτός από το single-pivot σκέτο, προχώρησε σταδιακά και σε περαιτέρω βελτιώσεις της ήδη αυτής βελτιωμένης διάταξης αιωρούμενου άξονα. Αυτές οι βελτιώσεις περιλάμβαναν την προσθήκη ενός εγκάρσιου επιπλέον ελικοειδούς ελατηρίου πάνω από το διαφορικό, το οποίο μετέφερε φορτία από την μία πλευρά του άξονα στην άλλη, δηλαδή π.χ. αύξανε την κάθετη δύναμη στον τροχό υπό συμπίεση όταν ο άλλος ήταν σε έκταση. Συνολικά αυτή η προσθήκη αύξησε την αθροιστική ικανότητα του άξονα για να φέρει φορτία, οπότε αναγκαστικά, για να μην πάει περίπατο η άνεση, πέραν του τρίτου ελατηρίου παράλληλα έπρεπε να μαλακώσουν σε σκληρότητα τα άλλα δύο κανονικά ελατήρια της ανάρτησης. Η αρχή λειτουργίας μοιάζει με το ανάλογο Z-bar της VW, όπου κι εκεί “εξομοιώνεται” αντίστοιχα μέρος της λειτουργίας μίας αντιστρεπτικής χωρίς τα γνωστά μειονεκτήματα μίας σκληρής αντιστρεπτικής, ενώ ταυτόχρονα αποφεύγεται η δημιουργία έντονου επιπλέον camper στον ένα τροχό του άξονα. Η προσπάθεια από τους κατασκευαστές να μην τρώει τις μεταβολές του (ειδικά θετικού) camper μόνο ο ένας τροχός κατά το roll, σε κάποια φάση έβαλε στο παιχνίδι ακόμα και εγκάρσια επιπλέον σούστα που ένωνε τα δύο εξωτερικά άκρα των ημιαξονίων κάτω από την ανάρτηση. Πρώτη εφαρμογή ήταν στο Chevrolet Corvair του 1964 (η ιστορία αυτού του αυτοκινήτου πριν τις βελτιώσεις στον αιωρούμενο άξονά τους έχει τρομερό ψωμί, γιατί σειρά ατυχημάτων και νομικών υποθέσεων αφορούσε την οδηγική του συμπεριφορά), καθώς και σε εκδόσεις της Porsche 356.

Ουσιαστικά με οποιαδήποτε τέτοια προσθήκη που περισσότερο ή λιγότερο άμεσα συνδέει τους δύο τροχούς του αιωρούμενου άξονα, οι κατασκευαστές προσπαθούσαν να περάσουν κάποια από τα πλεονεκτήματα του άκαμπτου άξονα στον αιωρούμενο, χωρίς να περάσουν μαζί και τα κλασικά κουσούρια του άκαμπτου που είδαμε στο προηγούμενο τεύχος. Σε σχέση με τους άκαμπτους άξονες της εποχής ωστόσο ο αιωρούμενος άξονας ήταν πολύ μπροστά: πολύ μικρότερη μη φερόμενη μάζα, δεν «έτρωγε» το επιπλέον κάμπερ που ταυτόχρονα τρώνε οι τροχοί των άκαμπτων σε συμπιέσεις/εκτάσεις.

Κάντο όπως η Ford: Τwin I-Beam και Twin-Traction Beam

Η πιο “ανορθόδοξη” παραλλαγή του αιωρούμενου άξονα όμως ήταν η ανάρτηση “διπλού άξονα I/twin I-beam”, με αυτόν τον υποτύπο να αποτελεί ουσιαστικά τον συνδετικό κρίκο μηχανολογικά, αλλά και ιστορικά μεταξύ των πρώτων αυτών (πρωτόγονων…) ανεξάρτητων διατάξεων, όπως ο αιωρούμενος και η φουλ σύγχρονη ανεξάρτητη ανάρτηση με ψαλίδια βάσης σχήματος Α, όπως τα συναντάμε π.χ. στα γόνατα MacPherson που θα δούμε την επόμενη φορά.

Μία ανάρτηση twin I-beam λοιπόν πολύ απλά συνδυάζει τον αιωρούμενο άξονα με έναν βραχίονα βάσης σε κάθε τροχό. Ουσιαστικά μιλάμε για δύο μακριά ψαλίδια βάσης, το καθένα από τα οποία όμως σε αντίθεση με π.χ. μία διάταξη MacPherson με ψαλίδια βάσης εδράζεται στην απέναντι πλευρά του πλαισίου κι όχι στην ίδια με τον τροχό που αναρτάται στο άλλο του άκρο. Με άλλα λόγια, οι δυο αυτές …ψαλιδάρες διασταυρώνονται σε ένα μεγάλο Χ ακριβώς κάτω από το μέσο του αμαξώματος και του άξονα. Εφευρέτης αυτής της διάταξης ανάρτησης ήταν η Ford, που την χρησιμοποίησε στον εμπρός άξονα των διάσημων ημιφορτηγών/pick-up της. 

Το πολύ αυξημένο μήκος των ψαλιδιών αυτών σε συνδυασμό με το χαμηλό κέντρο περιστροφής τους μείωνε τις απότομες και μεγάλες μεταβολές στο κάμπερ, κάτι που δύσκολα μπορούσαν να αποφύγουν οι κλασικές διατάξεις αιωρούμενου στους πίσω κινητήριους άξονες με διαφορικό και έδραση των πολύ κοντύτερων βραχιόνων-ημιαξονίων τους στην ίδια πλευρά του πλαισίου, όπως τις περιγράψαμε πιο πάνω. Επιπλέον των χιαστί βραχιόνων, μία twin I-Beam ανάρτηση διαθέτει και έναν επιπλέον σύνδεσμο σε κάθε πλευρά προς έλεγχο της κίνησης του τροχού σε επίπεδο της γωνίας κάστερ, η οποία καθορίζει, όπως θα δούμε αργότερα, κατά το στρίψιμο του τροχού και την κάμπερ.

Κι ενώ με το twin I-Beam της Ford οι μεταβολές της camper μειώθηκαν σε σχέση με τον απλό αιωρούμενο, οι μετέπειτα διατάξεις με ψαλίδια βάσης το κατάφεραν αυτό ακόμα καλύτερα: τελικά συνολικά οι αιωρούμενοι άξονες με όλες τους τις παραλλαγές σχεδόν καθολικά αντικαταστάθηκαν από τα τέλη της δεκαετίας του 1960 σε όσες εφαρμογές είχαν παραμείνει από τους άξονες deDion που είδαμε στο Part XVII, παρόλο που σε κάθε περίπτωση για τους γνωστούς οικονομοτεχνικούς λόγους ποτέ δεν ξεπέρασαν σε δημοφιλία τον κλασικό απλό άκαμπτο άξονα. Φυσικά τελικά τόσο οι μεν (αιωρούμενοι) όσο και οι δε (deDion) πλέον σήμερα αποτελούν κυριολεκτικά μουσειακά τεχνολογικά κατάλοιπα, έχοντας δώσει τη θέση τους σε ημιανεξάρτητες και φουλ ανεξάρτητες αρχιτεκτονικές.

Αυτό που παρέμεινε ωστόσο ως διάταξη βαθιά μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του ’90 και πάλι με εφευρέτη την Ford (σε συνεργασία με τον μετρ supplier του είδους, την αμερικάνικη Dana), αλλά παρά το παρόμοιο όνομα με εντελώς άλλη υλοποίηση, ήταν το twin-traction beam (“ΤΤΒ” άξονας), το οποίο χρησιμοποιήθηκε σε πολλά τετρακίνητα pick-up και SUV της εταιρείας για τον εμπρός άξονα.

Παρουσιάστηκε το 1976 και το βασικό χαρακτηριστικό του είναι η ύπαρξη ενός συνδέσμου Cardan στο κέντρο του, που επιτρέπει ελευθερία κίνησης μεταξύ των τροχών. Πρόκειται για διάταξη ασύμμετρη ως προς τον διαμήκη άξονα, αφού το διαφορικό δεν βρίσκεται στο κέντρο του άξονα, αλλά όφσετ προς την πλευρά του οδηγού: αυτό σημαίνει ότι έχουμε συνολικά ένα μικρότερο μισό άξονα και έναν μεγαλύτερο, ο οποίος μάλιστα με μία διάταξη ολίσθησης μπορούσε να αλλάζει το συνολικό ωφέλιμο μήκος του κατά την συμπίεση-έκταση της ανάρτησης. ΤΤΒ συναντάμε σε όλα τα F-150 και F-250 ημιφορτηγάκια από το 1980 μέχρι το 1997 και στα Explorer-Bronco-Ranger αντίστοιχων χρονολογιών, με την μπάλα στη δεκαετία του ’90 να παίρνει και το Mazda B-series που φυσικά τότε ανήκε στη Ford.

To be continued…

 

Αρθρογράφος

 

Historic Acropolis Rally 2023: Στην τελική ευθεία

Historic Acropolis Rally 2023: Στην τελική ευθεία

Συνεχίζονται οι προετοιμασίες για τον Ευρωπαϊκό αγώνα, ένατο γύρο του Ευρωπαϊκού Πρωταθλήματος Ράλλυ Ιστορικών Αυτοκινήτων.