Ordbog om hjulophæng og ikke kun MX-5

Ordbogen er sidst redigeret i marts 2015.

Mogens Gemmer

Indholdsfortegnelse Ordbogen er fremstillet i samarbejde med MX-5 klubbens tidligere formand Jens Borregaard

Opslagsordene er klikbare og opslagene afsluttes med en henvisning til denne side.

Ackermann geometri Kingpin Slipvinkel

Affjedringssystemer Kingpin inclination Spacer

Akselafstand Korte og lange tværsvingsarme Spidsning

Bagbro Krængningspunkt Spiralfjeder

Banjo Krængningsstabilisator Sporing

Bladfjeder Kødben Sporvidde

Bærearm Langsgående svingarme Stiv aksel

Bærekugle MacPherson fjederben Stiv baghjulsaksel

Cambervinkel Medstyrende bagaksel Styrebolt

Castervinkel Multilink baghjulsophæng Sub-frame

Compoundbagaksel Overstyring Super Strut

De Dion bagaksel Panhardstav Svingarm

Drivaksel Pendulaksel Toeing

Efterløb Portalaksel Torsionsfjeder

Frihøjde Reaktionsarm Tværgående svingarm

Homokinetisk led Retningsstabilitet Uaffjedret vægt

Hotchkiss baghjulsophæng Rulleradius Uafhængigt hjulophæng

Indpresningsdybde Selvopretningsevne Understyring

Kardanaksel Sidevindsfølsomhed Vinkelhastighed

Kardanled Skruefjeder Watts led

Skråtstillet svingarm Wishbone ophæng

Nogle af opslagsordene herover er oversat til engelsk og tysk. Se evt. Appendiks

Ackermann geometri

Navnet skyldes et engelsk patent udtaget i 1818 vedrørende styregeometrien for hestevogne, hvis forreste

aksel ellers drejede med en fast foraksel under en drejeskammel. Ackermanns styregeometri løser

problemerne med at individuelt drejende forhjul har en forskellig kørestrækning afhængig af, om de ligger

inderst eller yderst ved kørsel gennem sving. Det inderste forhjul har den korteste kørestrækning og det

skal derfor drejes skarpere rundt i svinget end det yderste og det blev løst med det simple designkrav, at

alle hjulaksler altid skal dreje om det samme centrum.

Billede: Ackermann_turning_200.png. 24 KB Billede: Ackermann_simple_140.png. 17 KB

Rent teknisk består løsningen i, at retningen af armene, der forbinder hjulnavene med styrestangen, mødes

i et punkt på baghjulsakslens længdeakse. Armene har tilsyneladende ikke en dansk betegnelse og de er

heller ikke nødvendigvis udformet som arme, men hvis de findes, kaldes på engelsk for tie-rod eller track-

rod.

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Ackermann_steering_geometry

Indholdsfortegnelse

Affjedringssystemer/fjederlegemer

En bil kan være affjedret med bladfjedre, skruefjedre eller torsionsstænger, som alle er fremstillet af metal,

og som i alle henseender har vist sig at være langtidsholdbare.Hertil kommer et antal alternative

affjedringssystemer, som benytter sig af kombinationer af luft, væske, gummi og stål:

Hydro-pneumatisk affjedring på Citroën DS 19 fra 1955 og i mange Citroën modeller herefter.

Gummiaffjedring som på de første udgaver af Austin Mini fra 1959. Bruges ikke længere.

Hydrolastic affjedring på Austin 1100 fra 1962. En blanding af gummiaffjedring og hydraulik, som ikke

længere er i brug.

Luftaffjedring.

Luftaffjedring er kendt fra lastvogne, men Mercedes-Benz og BMW tilbyder delvis luftaffjedring sammen

med skruefjedre i nogle af deres personbiler.

Indholdsfortegnelse

Akselafstand

Der er ikke meget mystik gemt i akselafstand, der blot er afstanden mellem for – og bagakslen, lige bortset

fra, at den samme bil kan have forskellige akselafstande i hver side af bilen. F.eks. Renault 4, 5 og 6, hvor

baghjulene er ophængt i langsgående svingarme, der er affjedret med tværgående torsionsstænger i det

samme horisontale plan. Akselafstanden afviger på disse biler ca. 5 cm fra den ene side til den anden.

Akselafstanden er som al anden bilgeometri et spørgsmål om at finde det bedste kompromis, men

hovedreglen er, at akselafstanden på en personbil skal være rigelig, hvilket først blev sat på begreb med

Austin Mini fra 1959 med ”et hjul i hvert hjørne” og som derfor har maksimal akselafstand i forhold til

bilens længde.

For mange hjulophæng varierer akselafstanden også ved fjederbevægelser eller under krængning ved

kørsel gennem sving. Det gælder f.eks. for langsgående svingarme og Hotchkiss ophænget.

Variationen i akselafstand er ikke et hot emne i forbindelse design af bilens undervogn, fordi den kun i ringe

grad påvirker bilens køreegenskaber, men den er alligevel elimineret eller reduceret i alle nutidige

undervognskonstruktioner.

Dobbelte Wishbones på begge aksler er et blandt flere eksempler på ophæng med konstant akselafstand.

Indholdsfortegnelse

Bagbro

En mekanikerbetegnelse for forskellige udformninger af et baghjulsophæng. Begrebet anvendes om alt fra

en stiv bagaksel over en Sub-frame til en compoundbagaksel.

Indholdsfortegnelse

Banjo

Betegnelse for det hus på en stiv bagaksel, der rummer differentialet og trækakslerne.

Indholdsfortegnelse

Bladfjeder

Bladfjedre til biler findes som halvelliptiske og kvartelliptiske og de består af flere bladfjedre i forskellig

længde, der er bundtet som en enhed. Bladfjedre er ikke længere i brug for personbiler og de bruges i dag

kun som langsgående halvelliptiske fjedre til affjedring af bagakslen på tunge køretøjer som lastvogne og

pickup trucks eller som tværgående bladfjedre i forhjulsophænget på formelbiler.

Ford T var på begge de stive aksler affjedret med tværgående halvelliptiske bladfjedre og den kunne derfor

ikke helt udnytte fordelene ved langsgående halvelliptiske bladfjedre, som ellers er mange i forbindelse

med en stiv aksel.

En stiv aksel ophængt i langsgående halvelliptiske bladfjedre stabiliserer akslens position overfor alle

kræfter, herunder momentet på akslen ved opbremsning og acceleration. På særligt momentstærke biler er

det dog nødvendigt at tøjle momentet med langsgående reaktionsarme.

Billedet herunder viser halvelliptiske bladfjedre brugt i et Hotchkiss baghjulsophæng.

Billede. Halvelliptisk_bladfjeder.jpg. 82 KB

Indholdsfortegnelse

Bærearm

Det er blot et andet ord for en svingarm, der bruges i forbindelse med uafhængig hjulaffjedring.

Se evt. Svingarm

Indholdsfortegnelse

Bærekugle

Nutidige forhjulsophæng indeholder ikke en egentlig styrebolt eller styrespindel. Styrebolten er i disse

konstruktioner blot en linje, der forbinder ophængspunkterne for den øverste og den nederste del af

hjulnavet med resten af hjulophænget over bærekugler.

Bærekugler forekommer også i et uafhængigt baghjulsophæng som på skitsen herunder, hvor de er

markeret med gule pile.

Billede. Bærekugler_doublewishbones.jpg. 80 KB

Indholdsfortegnelse

Cambervinkel

Der er i litteraturen ikke enighed om definitionen af cambervinkel.

1. Hjulets hældning i forhold til bilens lodrette akse. (Wikipedia og mange andre steder på internet)

2. Hjulets hældning i forhold til lodret. (Alt om Bilen, FDM 1975)

Herunder anvendes definition #2 fra Alt om Bilen, idet bogen er skrevet af bilingeniører.

Se evt. om Definition af cambervinkel i Appendiks.

Definitionen på cambervinkel er illustreret på skitsen herunder:

Vinklen mellem et hjuls hældning og lodret set i bilens længdeakse.

Billede. Camber_pos_neg.jpg. 29 KB

Stiv bagaksel og cambervinkel

Hjul, der sidder på en stiv bagaksel, har en cambervinkel på 0°, så længe begge hjul befinder sig på plan

asfalt, men hvis det ene hjul passerer et bump eller et hul, vil begge hjul ændre cambervinkel.

På en plan vej med asfaltbelægning vil cambervinklen i praksis dog altid være tæt på 0°.

Uafhængigt ophængte hjul

Hjul på en uafhængig affjedret aksel kan have positive eller negative cambervinkler og de vil (på nær en

enkelt undtagelse) altid være forskellige. Enten i form af fortegn eller antal grader.

En cambervinkel forskellig fra 0° får hjulet til at rulle som om, det var en kegle og en positiv cambervinkel

giver derfor hjulet en tilbøjelighed til at styre væk fra bilen og omvendt giver en negativ cambervinkel hjulet

en tilbøjelighed til at styre ind mod bilens midte.

Fænomenet kaldes for Medstyring, men så længe begge hjul på samme aksel har den samme cambervinkel

blot med modsat fortegn, vil de to medstyringstendenser ophæve hinanden.

Keglen, som hjulet drejer om, er herunder vist for hjulet i yderbanen på en bil, hvor hjulet igennem en

kurve har fået en positiv cambervinkel og derfor har en tilbøjelighed til at styre væk fra bilen.

Billede. Kegle1.jpg. 13 Kb

Cambervinkel og medstyring for en trillebør

Fænomenet Medstyring er velkendt af alle, der har kørt med en trillebør, som styres ved ændring af hjulets

cambervinkel. Jo mere man tilter trillebøren, jo større bliver hjulets cambervinkel og jo kortere bliver

højden af den kegle, som hjulet drejer om, og jo mere vil hjulet styre trillebøren sideværts.

Særlig erfarne førere af trillebøre har måske også erfaret, at en trillebør fyldt med hestemøg på et skråt

underlag styrer sig selv nedad på skråningen uanset, om cambervinklen holdes konstant på 0 °, mens den

på tilbagevejen til hestestalden har en langt mindre tilbøjelighed til at køre nedad skråningen og afhængig

af skråningens hældning, vil trillebøren måske ligefrem køre opad skrænten ved en cambervinkel på 0°.

Omsat til bilers hjulophæng betyder det, at cambervinklen ikke er alene om at bestemme hjulets og/eller

akslens tilbøjelighed til medstyring.

Bilens masse og dens fordeling på hjulene samt underlagets hældning er i høj grad medbestemmende for

hjulophængets medstyring, men det er grænsende til umuligt at vise grafisk.

Alle skitser i ordbogen viser derfor biler på et vandret underlag.

Medfødt cambervinkel

Biler med uafhængigt hjulophæng har oftest en lille cambervinkel i bilens ligevægtstilstand for at lægge en

forspænding og hermed stabilitet ind i hjulophænget, men det medfører så også, at dækkene skrubber

henover underlaget, idet de prøver at dreje hjulene i hver sin retning.

På en foraksel med positiv cambervinkel, hvor hjulene helst vil køre væk fra bilen, kan skrubberiet

modvirkes med en positiv spidsning, som får hjulene til at pege lidt indad.

Biler med pendulaksler er født med en cambervinkel, der afhænger af deres øjeblikkelige belastning.

Volkswagen 1200 med dobbelte pendulaksler og Mercedes-Benz fra 1960’erne med en enkeltleddet

pendulaksel er kendt for deres negative cambervinkel, blot der sidder passagerer på bagsædet, mens Skoda

i sin tid var berygtet for biler med en positiv cambervinkel på baghjulene og tilhørende faretruende

køreegenskaber.

Negativ/positiv cambervinkel

Negativ cambervinkel har bl.a. sine begrundelser i dækket, som bliver deformeret ved kurvekørsel, og en

negativ cambervinkel reducerer derfor dæksliddet på dets yderside.

Jo større den negative cambervinkel er på hjulet yderst i banen i jo større grad vil centrifugalkræfterne

overføres gennem hjulets midterlinje i stedet for som rene sidekræfter på dækket.

For hjulet i inderbanen gør det samme sig gældende blot med omvendt fortegn for cambervinklen og det

skal derfor helst have en positiv cambervinkel ved kørsel gennem sving.

Denne opførsel kommer out of the box i hjulophæng med pendulaksler, hvor en sammenpresning af

fjederen i yderbanen medfører en forøget negativ cambervinkel og hvor udstrækning af fjederen i hjulets

inderbane medfører en positiv cambervinkel. Det er nok også det mest positive, der kan siges om

pendulaksler.

Til sammenligning har et MacPherson ophæng en næsten uændret cambervinkel under fjederbevægelser,

mens cambervinklen i et ophæng med dobbelte Wishbones altid går mod mere negativ forudsat, at hjulet i

ubelastet tilstand har en cambervinkel på 0°.

Ved krængning i kørsel gennem sving vil hjulet i yderbanen for både MacPherson og alle varianter af Korte

og lange tværsvingsarme tendere mod en positiv cambervinkel afhængig af, hvor meget bilen krænger.

For meget og for lidt

Shit happens og billedet herunder viser opsætning af hjulophæng, hvor det er gået helt galt for de glade

amatører med indstillingen af den negative cambervinkel. Absolut ingen risiko for en positiv cambervinkel.

Billede. ExcessiveCamberAngle_300.jpg. 56 KB

Indholdsfortegnelse

Castervinkel

Vinklen mellem styreboltens hældning og lodret målt i bilens længderetning og altså set fra siden af

køretøjet. Den vedrører kun de styrende hjul og den angives med en positiv værdi, hvis styrebolten vælter

bagover i forhold til kørselsretningen, som det normalt er tilfældet. På cykler og motorcykler er

castervinklen identisk med kronrørets hældning bagover. Castervinklens bestemmer hjulets efterløb, som

sammen med Kingpin inclination har indflydelse på bilens selvopretningsevne.

Billede. Caster.jpg. 25 KB

’Caster Offset’ på skitsen herover kaldes på dansk for Efterløb.

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Caster_angle

Indholdsfortegnelse

Compoundbagaksel

Compound kan oversættes til blanding eller sammensætning.

En compoundbagaksel er et semi-uafhængigt hjulophæng, der er en blanding af langsgående svingarme og

en stiv bagaksel, med to ret korte svingarme, der er forbundet over en vridbar bjælke eller et rør, som er

lejret til karosseriet.

Den er ydermere et blandingsprodukt, fordi opbygningen i sig selv indeholder en krængningsstabilisator.

Affjedringen af en compoundbagaksel sker normalt med skruefjedre.

Compoundbagakslen er blevet brugt af Volkswagen fra starten af 1970’erne, men brugen af den har

sidenhen bredt sig så meget, at de fleste forhjulstrækkere i dag er udstyret med en compoundbagaksel.

Årsagen hertil er primært, at compoundbagakslen er billig at fremstille, idet der ikke indgår bærekugler i

hjulophænget, men også at blandingsproduktet kombinerer de bedste køretekniske egenskaber fra en stiv

bagaksel og en aksel med langsgående svingarme.

Hvor godt det hele lykkes, afhænger naturligvis af hjulophængets fysiske layout og f.eks. var Golf II fra 1983

til 1992 kendt for helst at køre på tre hjul igennem svingene.

Der er løbet meget vand i åen siden da, og Compoundbagakslen er sammen med MacPherson

forhjulsophænget i dag blevet standarden for hjulophæng på alle husholdningsbiler.

Billedet herunder viser Compoundbagakslen i sin rene form.

Billede. Verbundlenkerhinterachse.jpg. 15 KB

Næste billede viser akslen på en Opel Astra GTC, hvor der er tilføjet et Watts led for yderligere stabilisering

af de tværgående kræfter.

Billede. Astra_compound_bagaksel.jpg. 65 KB

Kilder:

http://de.wikipedia.org/wiki/Verbundlenkerachse

http://en.wikipedia.org/wiki/Twist-beam_rear_suspension

Indholdsfortegnelse

De Dion bagaksel

Konstruktionen har navn efter en iværksætter, der snuppede en tidligere opfindelse, og fik den til at gå

over i historien i sit eget navn.

Navnet er Jules-Albert de Dion; grundlæggeren af den for længst lukkede franske bilfabrik De Dion-Boutton.

En de Dion bagaksel er en stiv bagaksel for baghjulstrukne biler, hvor differentialet er monteret på

karosseriet og bliver forbundet med de drivende hjul via kardanaksler. En de Dion bagaksel har alle den

stive bagaksels fordele og ulemper, men den reducerer i væsentlig grad dens største ulempe, den høje

uaffjedrede vægt.

Billede. Dediontube_sketch.jpg. 46 KB

I takt med at biler efterhånden overvejende er blevet forhjulstrukne, er de Dion bagakslen blevet et

sjældent syn, men selv før forhjulstrækket vandt indpas, blev det anset for en dyr løsning, som aldrig vandt

stor udbredelse.

I det mere jævne segment blev de Dion bagakslen dog brugt af Volvo (300 serien), Alfa-Romeo og Lancia,

men ellers var det Mercedes-Benz, Aston Martin, Ferrari og Maserati.

Nutidig brug af de Dion bagakslen begrænser sig til nichemodeller som Smart ForTwo og Caterham 7.

Billedet herunder viser bagakslen på en Ford Ranger og i tilgift også Watts leddet, der sikrer den sideværts

stabilisering af bagakslen.

Billede. deDionTube400px.jpg. 38 KB

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/De_Dion_tube

Indholdsfortegnelse

Drivaksel

Akslen mellem differentialet og det drivende hjul. Frontmotoriserede biler med baghjulstræk har også en

drivaksel mellem gearkassen og differentialet, men den hedder i daglig tale kardanakslen.

På frontmotoriserede baghjulstrækkere forbinder drivakslen over et eller to kardanled differentialet med

hjulnavet.

På frontmotoriserede forhjulstrækkere brugte man i fordums tid også kardanled i drivakslerne, men de er

nu helt erstattet af homokinetiske led, der har den samme vinkelhastighed uanset vinkelforskellen mellem

akserne på den indgående og den udgående aksel.

Se evt. mere om Homokinetisk led og Vinkelhastighed.

Drivaksler med uens længde

Uens længde af drivakslerne optræder på forhjulstrækkere med tværstillet motor og på mange

firehjulstrækkere.

Drivakslen kan betragtes som en torsionsfjeder, hvis fjederkarakteristik bl.a. afhænger fjederens længde.

En lang torsionsfjeder er alt andet lige mere ”floppy” end en kort, men det kompenseres der så for ved at

udføre den længste af drivakslerne i et stivere materiale end den korte sådan, at de set fra differentialet

opfører sig ens.

Indholdsfortegnelse

Efterløb

Et mål for afstanden mellem styreboltens angrebspunkt i asfalten og den lodrette linje fra hjulets aksel set

fra siden af køretøjet. Efterløbet er et statisk fænomen bestemt af castervinklen og hjulets diameter, men

er den enkeltstående faktor, der har størst indflydelse på, hvordan en bils køreegenskaber opleves. Et stort

efterløb medfører stor retningsstabilitet i kraft en forbedret selvopretningsevne, men på bekostning af et

tungt styretøj under manøvrering ved lav hastighed. Efterløbets størrelse er derfor altid et kompromis

mellem selvopretningsevne og bugseringsvenlighed, hvor servostyring er en af løsningerne på et tungt

styretøj. Efterløb hedder på skitsen herunder Caster Offset.

Billede. Caster.jpg. 25 KB

Den første generation af Fiat Punto kunne fås både med og uden servostyring, hvor modeller uden

servostyring var designet med et kortere efterløb end dem med servostyring i modsætning til f.eks. VW

Polo III (1995 – 1999), der altid havde et langt efterløb og derfor var noget tung at danse med uden

servostyring.

Indholdsfortegnelse

Frihøjde

Et lidt udefineret begreb, som betegner hvor høje ujævnheder en bil kan forcere uden, at noget af

undervognen skraber imod underlaget.

Brianbiler med sænkningssæt og frontspoiler har en meget lille frihøjde.

Pinzgauer og Unimog har i kraft af deres portalaksler en meget stor frihøjde.

Frihøjden afhænger ved almindelige affjedringssystemer af bilens øjeblikkelige belastning.

Konstant og/eller variabel frihøjde

I biler med hel eller delvis luftaffjedring kan frihøjden holdes konstant uanset belastningen.

Denne finesse er kendt fra Citroën DS 19 fra 1955 med hydro-pneumatisk affjedring og i en lang række af

Citroën-modeller herefter, men den bliver også brugt af Mercedes-Benz og BMW ved en kombination af

luftaffjedring og skruefjedre.

Indholdsfortegnelse

Homokinetisk led

Betegnelsen for et bøjeligt led indsat mellem to roterende aksler med det formål, at udgangsakslens

vinkelhastighed altid er identisk med indgangsakslens. Se evt. Vinkelhastighed og Kardanled.

Homokinetiske led er mest brugt for enden af drivakslerne på forhjulstrukne biler, men de finder i stigende

grad anvendelse i hele bilens drivlinje.

Et specialtilfælde af et homokinetisk led er de dobbelte kardanled, der bruges ved forsætning af

ratstammens retning i forhold til placeringen af tandstangen. De to kardanled er her drejet 90° i forhold til

hinanden sådan, at forskellene i deres vinkelhastighed til dels udligner hinanden.

Behovet for homokinetiske led kom sammen med udbredelsen af de forhjulstrukne biler, hvor Austin Mini

satte en milepæl i 1959. De første versioner af homokinetiske led var ret beset noget skrammel, der kun

holdt til 30.000 km, men de er i dag forbedret i en sådan grad, at de normalt holder i hele bilens levetid.

Billedet herunder er hyperlinket til en animeret fil, der kan vises i browseren, hvis du er på internet.

Simple_CV_Joint.jpg. 24 KB

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Homokinetic_joint

Indholdsfortegnelse

Hotchkiss baghjulsophæng

En stiv bagaksel med integreret differentiale ophængt i langsgående halvelliptiske bladfjedre. Differentialet

er forbundet med gearkassens udgangsaksel over en kardanaksel med to evt. tre kardanled.

Hotchkiss bagtøjet afløste tidligt i bilens historie kædetrækket og viste sig at være særdeles sejlivet. Det var

indtil omkring 1980 det mest anvendte bagtøj for baghjulstrukne personbiler og det lever fortsat videre i

pickup trucks.

Billede. Hochkiss_drive.jpg. 8 KB

Hotchkiss ophængets største ulempe er, at hjulenes uaffjedrede vægt er højere end i noget andet

baghjulsophæng.

En anden ulempe er, at ophænget på grund af de langsgående bladfjedre kan være medstyrende ved kørsel

gennem sving og over bump, fordi halvelliptiske bladfjedre ændrer længde under fjederbevægelsen.

Fjederen yderst i svinget bliver trykket sammen og bliver hermed længere, mens fjederen inderst i svinget

bliver kortere. Ændringen i fjederens længde bliver udlignet over et kort hængsel mellem karosseriet og

den bagerste ende af bladfjederen, en lask. Se evt. fotoet under Bladfjeder.

Banjoen er boltet til fjedrene og ved sammenpresning af fjederen vil banjoen derfor bevæge sig lidt bagud,

mens den ved udstrækning vil bevæge sig lidt forud i forhold til bilens kørselsretning. Hvis bilen er i et

højresving forøges trykket på den venstre fjeder og formindskes på den højre, hvilket bevirker, at banjoen

drejer mod venstre og hermed hjælper bagenden af bilen rundt i svinget. Også kaldet overstyring.

Det er en stærkt uønsket opførsel, især hvis kun et af hjulene passerer et bump eller et hul og derfor

medfører ændring af banjoens retning.

Tendensen til bagakslens medstyring kan begrænses ved, at bladfjedrene i deres udgangsposition er helt

lige som i en Fiat 124, men den var særdeles mærkbar i den sidste version af Ford Taunus fra 1979 – 1982.

Indholdsfortegnelse

Indpresningsdybde

Hjulnavet ender i en flange, hvorpå fælgen monteres.

Ideelt burde flangens monteringsflade ligge i samme lodrette plan som hjulets midterlinje, men det gør den

af tekniske grunde aldrig. Flangen ligger altid lidt udenfor hjulets midterlinje og fælgen skal derfor presses

mere eller mindre ind over flangen for at hjulets midterlinje bliver placeret korrekt i forhold til

hjulophængets samlede geometri.

Indpresningsdybden er et fabriksmål for hvor mange millimeter en fælg skal presses ind over hjulnavet for

at fabrikken vil lægge navn til hjulophængets sporvidde og den indgår derfor også i typegodkendelsen af en

bil.

Billede. Indpresning.jpg. 8 KB

Til alt held er indpresningsdybden identisk for alle fire hjul og hvis man ikke kender den for den aktuelle bil,

kan man med registreringsattesten i hånden finde den på fstyr.dk:

http://www.fstyr.dk/da-DK/koretojer/Typegodkendelser/Find%20typegodkendelse.aspx

PDF-filen indeholder på side 2 under Bærende elementer bl.a. oplysninger om indpresningsdybden.

Indpresningsdybden for en fælg bør være stemplet på bagsiden af den med bogstaverne ET, IS eller e

efterfulgt af et tal. F.eks. ET 45, hvor ET står for Einpresstiefe.

Der er svært gennemskuelige regler for en lovlig ændring af indpresningsdybden, men hovedreglen er, at

man må reducere indpresningsdybden med 10 mm og altså forøge sporvidden på en aksel med 20 mm.

Indholdsfortegnelse

Kardanaksel

En kardanaksel består af aksel, der er forbundet med en anden aksel over et kardanled. Ordet bruges mest

om akslen, der på frontmotoriserede biler med baghjulstræk forbinder gearkassen med differentialet.

Indholdsfortegnelse

Kardanled

Formålet med et kardanled er at kunne ændre retningen fra en aksel til en aksel med en anden retning.

Kardanleddet har fået navn efter den italienske matematiker, Gerolamo Cardono, der i 1545 beskrev

princippet for denne særlige form overførsel af bevægelsesenergi, men kardanleddet er kendt fra den

græske oldtid.

Billede. Kardanled-300.jpg. 31 KB

Et kardanled forbinder to akselender, der begge ender i et U. De to U’er bliver forbundet med et

kardankryds, hvor det ene ben i krydset har fat i U’et fra den ene aksel og det andet ben vice versa.

Kardanleddet har den egenskab, at udgangsakselens vinkelhastighed varierer efter vinklen mellem akserne

for den indgående og den udgående aksel. Hvis begge aksler følger den samme linje, som det er tilstræbt i

forbindelse med kardanaksler for baghjulstrækkere, er vinkelhastigheden næsten den samme hele vejen

igennem systemet. Drivakslerne på forhjulstrækkere var i bilens barndom udformet som almindelige

kardanled, men de er nu erstattet af led med en konstant vinkelhastighed uanset vinkelen mellem akslerne.

Se evt. Homokinetisk led

Indholdsfortegnelse

Kingpin

Engelsk ord for styrebolt eller styrespindel.

Se evt. Styrebolt

Indholdsfortegnelse

Kingpin inclination

Vinkel for styreboltens hældning målt i forhold til lodret set forfra. På engelsk er Kingpin inclination ofte

forkortet til KPI eller SAI (Steering Axis Inclination).

Billede. Kingpin_axis.jpg. 8 KB

Kingpin inclination bestemmer sammen med Castervinklen hjulets selvopretningsevne.

Indholdsfortegnelse

Korte og lange tværsvingsarme

Billede. Short_long_arm.gif. 8 KB

Betegnelse for et hjulophæng med uafhængig hjulaffjedring, hvor den øverste tværsvingsarm er kortere

end den nederste.

Hvis tværsvingsarmene har den samme længde, som f.eks. i et parallelogram, vil hjulet under

fjederbevægelser også bevæge sig sideværts og hermed medføre både forøget dækslid og en ændring af

sporvidden. Disse ulemper bliver elimineret, hvis den øverste svingarm er kortere end den nederste.

Ved fjederbevægelser vil den nederste tværsvingsarm reducere sporvidden ved alle bevægelser væk fra

dens vandrette stilling.

Det vil den øverste og kortere svingarm også, men da den drejer om en kortere radius, trækker den ved

samme fjederbevægelse hjulet endnu mere ind mod bilens midterlinje end den nederste svingarm.

Hjulophænget udligner disse forskelle ved at lade cambervinklen gå mod mere negativ sådan, at sporvidden

kan bevares nogenlunde uændret under fjederbevægelserne.

Dobbelte Wishbones er en særlig uformning af Korte og langs tværsvingsarme, hvor armene er V-formede.

Indholdsfortegnelse

Krængningspunkt

Den helt korte historie om Krængningspunkt:

Krængningspunktet er for hver aksel det punkt i dens lodrette plan, hvorom karosseriet krænger ved kørsel

gennem sving. Punktet ligger ikke fast, men flytter sig afhængig af fjederbevægelser og bilens krængning.

Den lidt længere historie om Krængningspunkt:

Bilen krænger i virkeligheden omkring en akse mellem akslernes krængningspunkter.

På engelsk kaldes aksen Roll axis, som forsigtigt kan oversættes til Krængningsakse.

Den lange historie om Krængningspunkt:

Historien er desværre ret lang og indeholder også nogle engelske ord, som det ikke har været muligt at

finde en dansk oversættelse af, men den kommer herunder.

Krængning ved kørsel gennem sving er en uønsket egenskab for en bil, hvorfor man også tidligt i

bilhistorien opfandt den simple krængningsstabilisator, men hjulophængets geometri kan i sig selv

medvirke til eller modvirke krængning.

Der indgår for hver aksel to geometriske punkter, som afgør bilens tilbøjelighed til krængning:

Hjulophænget krængningspunkt og

Karosseriets tyngdepunkt

Det er afstanden og retningen mellem disse to punkter, der bestemmer bilens tilbøjelighed til krængning og

jo større afstanden er i det lodrette plan, jo mere vil bilen krænge ved kørsel gennem sving.

På almindelige biler ligger tyngdepunktet højere end krængningspunktet og de hælder derfor udad ved

kurvekørsel.

Hvis punkterne falder sammen i det lodrette plan, krænger bilen slet ikke ved kurvekørsel.

Karrosseriets tyngdepunkt ligger for en bestemt bil ret fast, men det påvirkes naturligvis af bilens

øjeblikkelige belastning; passagerer på bagsædet, fyldt bagagerum, fyldt Top Box og lignende.

Et hjulophæng med dobbelte Wishbones bliver herunder brugt som eksempel.

Krængningspunktet for en aksel

Krængningspunktet for en aksel ligger i skæringspunktet mellem to linjer, der for hvert hjul er bestemt af

1). Centret for hjulets virtuelle svingarm (på engelsk: Instant center) og

2). Linjen mellem dækkets effektive kontaktpunkt mod underlaget og centret for den virtuelle svingarm.

Krængningspunktet for en aksel der, hvor de to linjer for hjulene krydser hinanden.

Virtuel svingarm (på engelsk: Virtual Swing Axle/VSA) og Instant center

Se evt. en animation af den virtuelle svingarm her: http://www.racecartuner.com/03/303.html

De to svingarme i et Wishbone ophæng er hverken lige lange eller parallelle.

Den øverste/korteste svingarm peger måske lidt nedad i retningen ind mod karosseriet, mens den

nederste/længste oftest ligger tæt på vandret.

Hvis man for hver svingarm forlænger linjen fra bærekuglen ved hjulnavet til svingarmens

ophængningspunkt på karosseriet, vil disse linjer et eller andet sted skære hinanden i Instant center.

Afstanden fra skæringspunktet og ind til bærekuglerne er ophængets virtuelle svingarm,

hvorom det samlede hjulophæng hele tiden bevæger sig og grunden til, at den kun er en virtuel svingarm

er, at den ændrer både længde og retning under fjederbevægelser.

Akslens to virtuelle svingarme og deres Instant center ses herunder med bilen i ligevægtstilstand.

Billede. Virtualswingarm2.jpg. 15 Kb

Krængningspunktet

Krængningspunktet for en aksel er der, hvor to linjer for hjulene skærer hinanden.

Nemlig linjerne mellem dækkets effektive kontaktpunkt mod underlaget og centret for dets virtuelle

svingarm, Instant center.

Skæringspunktet, krængningspunket, er på skitsen herunder illustreret for en bil med en stærkt sænket

undervogn, hvor krængningspunktet ved ligevægtstilstand ligger under vejbanen.

Billede. Virtualswingarm4.jpg. 16 Kb

På en normalt opsat undervogn ligger krængningspunktet over vejbanen: 40 – 120 mm for forakslen og for

bagakslen 100 – 250 mm.

For en MX-5 NA i ligevægtstilstand er værdierne hhv. 140 mm og 233 mm.

Tyngdepunktet

Tyngdepunktet er herunder vist sammen med Krængningspunktet og det er afstanden (og retningen)

mellem disse punkter, længden af den grønne linje, der bestemmer bilens tilbøjelighed til krængning.

Billede. Virtualswingarm5.jpg. 10 kb

Vægtarmen har vist nok ikke en dansk betegnelse, men den får hermed navnet Krængningsarm.

På engelsk kaldes vægtarmen nogle steder for Roll couple og jo længere Krængningsarmen er, jo mere vil

bilen krænge ved kørsel gennem sving.

Krængningspunktet ligger ikke fast

Det flytter sig, hvis et enkelt hjul passerer et bump eller som herunder ved krængning i en kurve.

Billede. Virtualswingarm6.jpg. 11 Kb

Krængningspunktet ligger nu tættere på hjulet i yderbanen; det modtager derfor mere af centrifugalkraften

end hjulet i inderbanen og er derfor hårdest belastet. Det svarer også til almindelig snusfornuft, men den

kan man desværre ikke altid regne med. Se evt. afsnittet herunder om Krængning ved sænkning…

A-Klasse og krængningspunkt

Den første lancering af Mercedes-Benz A-Klasse dumpede i elgtesten, altså en dobbelt undvigemanøvre, og

det kan delvist forklares ved kombinationen af et højtliggende tyngdepunkt og at krængningspunktet under

krængning kom betænkelig tæt på hjulet i yderbanen. Det havde Mercedes-Benz naturligvis checket og

godkendt, men de havde ikke medtænkt, at tyngdepunktet i en dobbelt undvigemanøvre bliver udsat for en

langt større sideværts acceleration end ved blot at køre igennem et sving og bilen væltede derfor i forsøget

på at få den tilbage på ret kurs efter den første undvigemanøvre.

Krængning ved sænkning af undervognen

Man vil umiddelbart tænke, at en sænkning af undervognen i sig selv medfører en mindre tilbøjelighed til

krængning ved kørsel gennem sving, fordi bilen kommer tættere på vejbanen, men så nemt er det ikke.

Krængningen for en aksel afhænger af afstanden mellem tyngdepunktet og krængningspunktet og

krængningspunktet flytter sig ikke nødvendigvis nedad med de samme antal mm som tyngdepunktet.

Afhængig af ophængets udgangsposition kan man ved en sænkning på f.eks. 30 mm sænke tyngdepunktet

med 30 mm og krængningspunktet med måske 45 mm.

Afstanden mellem de to punkter er hermed forøget med 15 mm, hvilket medfører mere krængning.

Det er vist på den desværre ret utydelige skitse herunder, hvor venstre side viser standardopsætningen og

højre side viser ændringerne efter en sænkning af undervognen.

Billede. Roll_center_600ed2.jpg. 36 Kb

Øverst til højre ses Lowered med en klamme for, hvor meget undervognen er sænket.

Ret under Lowered ses Old CG og New CG, hvor CG står for Center of Gravity, Tyngdepunkt, med en

klamme af ca. samme længde som ved Lowered.

Tyngdepunktet flyttes stort set lineært ved højdeændringer af undervognen.

Herunder har vi Old roll center og New roll center, med en lidt længere afstand end den mellem de gamle

og nye tyngdepunkter.

Denne forskel er reflekteret yderst til højre, hvor New roll couple er længere end Old roll couple.

Roll couple = Krængningsarm.

Den nye Krængningsarm er altså længere end den gamle Krængningsarm.

I dette eksempel har sænkning af undervognen altså medført en større tilbøjelighed til krængning ved

kørsel gennem sving, end før sænkningen.

Krængningspunkt er en simplifikation

Bilen krænger i virkeligheden omkring en linje mellem de to akslers krængningspunkter, Roll axis eller

Krængningsakse, som kan være vidt forskelligt placeret afhængig af typen og udformningen af

hjulophænget og som desuden flytter sig efter bilens øjeblikkelige belastning.

Tilsvarende har hver aksel heller ikke sit eget tyngdepunkt.

Bilen har kun ét tyngdepunkt, men det ligger på en akse mellem forendens og bagendens tyngdepunkter,

som vist nok ikke har et navn.

Et eksempel på tyngdepunktets placering. MX-5 NA/NB

Hvis man skærer en MX-5 NA over på tværs midt mellem akslerne, vil forenden have et tyngdepunkt lige

over forakslen, der ca. ligger i linje med krumtappen (315 mm over vejen), og i bagenden et sted i

bagagerummet lige over bagakslen (395 mm over vejen).

Forendens tyngdepunkt ligger altså lavere end bagendens og hele bilens tyngdepunkt ligger ca. midt på

linjen mellem disse to tyngdepunkter, fordi vægtfordelingen mellem akslerne er ca. 50/50.

Tyngdepunktet for en NA ligger derfor midt mellem akslerne i denne højde over vejbanen:

315 + (395 – 315)/2 = 355 mm. (Sådan cirka).

Et eksempel på længden af Krængningsarmene. MX-5 NA/NB

mm over vejbanen: Tyngdepunkt Krængningspunkt Krængningsarm:

Tyngdepunkt - Krængningspunkt

Foraksel 315 mm 140 mm 175 mm

Bagaksel 395 mm 233 mm 162 mm

Hele bilen. (Midt mellem akslerne) 355 mm 187 mm 168 mm

Bilens korte Krængningsarm på 168 mm sammen med dens lave egenvægt bevirker, at en MX-5 krænger

meget lidt ved kurvekørsel.

Desuden er forskellen på forakslens og bagakslens Krængningsarm med 13 mm så minimal, at bilen i praksis

krænger ens over begge aksler.

Modsætningen hertil er biler med den meget udbredte kombination af et MacPherson forhjulsophæng og

en Compoundbagaksel, der næsten uanset, hvordan man hekser med geometrien, vil have en tilbøjelighed

til at lette baghjulet i inderbanen ved hurtig kørsel gennem snævre kurver.

Historien om Krængningspunkt er never ending, men der kan ses mere under Kilder ret herunder.

Kilder:

http://en.wikipedia.org/wiki/Roll_center

http://www.modified.com/tech/0508_sccp_making_it_stick_part_3/viewall.html

http://www.racecartuner.com/03/304.html

Indholdsfortegnelse

Krængningsstabilisator

Billede. Front_swaybar_400.jpg. 42 KB

Formålet med en krængningsstabilisator er, at begrænse bilens krængning ved kørsel gennem sving. Det er

rent fysisk en torsionsfjeder der overfører noget af et hjuls op – eller nedadgående bevægelse til det andet

hjul på biler med uafhængigt ophængte hjul på den samme aksel. Krængningsstabilisatoren er lejret på

karrosseriet i en linje, der er forskellig fra hjulakslens linje, og afstanden mellem de to linjer bestemmer

sammen med torsionsfjederens stivhed krængningsstabilisatorens effektivitet.

Biler med delvis luftaffjedring

De nyeste konstruktioner er så hurtigt reagerende, at luftbælgene helt eller delvist kan erstatte

krængningsstabilisatoren.

Indholdsfortegnelse

Kødben

En mekanikerbetegnelse for et kort forbindelsesled med bøsninger indstøbt i gummi. Kødben bliver f.eks.

brugt som forbindelsesled mellem hjulnavene og krængningsstabilisatoren.

Indholdsfortegnelse

Langsgående svingarme

De er komponenter i en aksel med uafhængig hjulaffjedring og bliver som regel kun brugt som

baghjulsophæng som f.eks. på Renault 4, 5 og 6.

(Citroën 2 CV har som en sjælden undtagelse langsgående svingarme på begge aksler).

Skitsen herunder er et Top View af baghjulsophænget på Renault 4, 5 og 6.

Svingarmene er i dette tilfælde forskudt for hinanden i bilens længderetning på grund af affjedringen med

torsionsstænger, sådan at bilen har en kortere akselafstand i venstre side end i højre.

En typisk fransk løsning, der også er blevet brugt af Peugeot.

Fordelen ved langsgående svingarme er, at sporvidden er upåvirket af fjederbevægelser,

at de ikke forårsager medstyring ved passage af bump eller huller

samt at de ved affjedring med torsionsstænger har en lav uaffjedret vægt.

Ulemperne er, at akselafstanden påvirkes af fjederbevægelser og at cambervinklen ændres uens ved

kurvekørsel. Det inderste hjul får en negativ cambervinkel, mens det yderste får en positiv cambervinkel,

hvilket er det stik modsatte af den ideelle hjulføring.

Desuden medvirker det som baghjulsophæng til overstyring.

Billede. Trailing_arm_R4_600px.gif. 9 KB

Varianter

Compoundbagakslen er en blanding af langsgående svingarme og en stiv bagaksel.

Fords Control Blade ophæng er en anden variant, der herunder er vist i forbindelse med baghjulstræk.

Billede. Fordcontrolblade2.jpg. 30 KB

Indholdsfortegnelse

MacPherson fjederben

Hjulophænget er designet af Earle S. MacPherson og fandt først i anvendelse i 1949 i Ford Vedette fra den

franske afdeling af Ford. Fra 1951 også i de britiske Ford Consul/Zephyr/Zodiac, men sidenhen tog

udbredelsen et sådant omfang, at det i dag er det mest anvendte forhjulsophæng for almindelige

personbiler.

MacPherson ophænget er kendetegnet ved en enormt lang styrebolt, der strækker sig fra bærekuglen i

tværsvingsarmen og ender i toppen af inderskærmen. Fjederlegemet indgår i form af en spiralfjeder

normalt sammen med støddæmperen i den samlede konstruktion.

Hjulophænget udmærker sig først og fremmest ved at være relativt simpelt og derfor billig at fremstille.

Desuden giver det en sikker hjulføring med en ret begrænset ændring af cambervinklen under

fjederbevægelser og især, at hjulet har en lav uaffjedret vægt. Ophænget har derfor også været anvendt af

både Porsche, BMW og Mercedes-Benz.

Hjulophængets ulemper er, at sporvidden ændrer sig under fjederbevægelse og at hjulet hermed også

bevæger sig sideværts samt at det transmitterer hjulstøj over sin direkte forbindelse til inderskærmen og

hermed til hele karosseriet.

På trods af ophængets ulemper, er det svært at stikke et MacPherson forhjulsophæng. Det overgås på

nogle punkter af dobbelte Wishbones, der til gengæld taber med hensyn til uaffjedret vægt.

Billede. MacPherson_strut.jpg. 51 KB

Varianter

MacPherson ophænget har været brugt som baghjulsophæng af Lotus under navnet Chapman struts samt

af Nissan. Porsche har desuden brugt det som forhjulsophæng med torsionsstænger i stedet for

skruefjedre.

Indholdsfortegnelse

Medstyrende bagaksel

En medstyrende bagaksel kan være tilsigtet som i ledbusser, på lastvogne og i Hondas All Wheel Drive, men

medstyring er mere udbredt som en sideeffekt under fjederbevægelser i mange baghjulsophæng.

Medstyringen ytrer sig forskelligt afhængig af hjulophæng og omstændighederne. Langsgående svingarme

på bagakslen er upåvirkede af bump og huller i vejen, men vil i sving medføre en tendens til overstyring.

Hotchkiss ophænget er medstyrende, hvis kun det ene hjul passerer bump eller huller i vejen

og igennem sving, hvor det medfører en tendens til overstyring.

Dobbelte Wishbones er svagt medstyrende hvis kun det ene hjul passerer bump eller huller, men næsten

ikke ved kørsel gennem sving.

Multilink baghjulsophæng er bl.a. designet med henblik på større kontrol over medstyringen.

Indholdsfortegnelse

Multilink baghjulsophæng

Formålet med ophænget er, at forbedre hjulføringen under fjederbevægelser og kurvekørsel i

sammenligning med Korte og lange tværsvingsarme og herunder varianten dobbelte Wishbones.

Forbedringen består i, at man med et Multilink ophæng, ud over at kunne tilte hjulet mere eller mindre ind

mod bilen under fjederbevægelser, samtidig også kan regulere hjulets længderetning.

Multilink er ikke et entydigt begreb og det bruges om alt fra en de Dion bagaksel med Watts led over ret

simple foraksler til de mere avancerede bagakselkonstruktioner som f.eks. på en MX-5 NC.

Det tætteste man kommer på en definition af Multilink er, at:

Hjulnavet i et multilinkophæng er styret af tre eller flere bærearme/svingarme/reaktionsarme.

NA og NB har to for hvert hjul to svingarme (Wishbones), mens baghjulene på en NC hænger i fem arme.

Billedet herunder viser Multilink baghjulsophænget på en Mazda MX-5 NC uden differentialet og

drivakslerne. På det venstre ophæng forrest i billedet ses, at den øverste Wishbone er erstattet med to

stænger af uens længde, der har fat 2 forskellige steder øverst på hjulnavet i stedet for gennem kun 1

bærekugle som med en Wishbone.

Det er på billedet vanskeligere at se for det nederste ophæng, men her gør det samme sig gældende.

Billede. Multilink_NC.jpg. 78 KB

Måske kan man også ane, at de forreste bærearme er kortere end de bagerste for hver af de sæt, der

erstatter trianglerne i Wishboneophænget, og det er en af pointerne i dette hjulophæng.

I et Multilink ophæng giver det ikke mening at skelne mellem bærearme/svingarme og Reaktionsarme.

Hvis man fjerner blot en af stængerne i et Multilink ophæng, ophører det med at fungere som hjulophæng.

Dobbelte Wishbones

Man kan her bevare akslens sporvidde konstant under fjederbevægelser på bekostning af ændringer af

cambervinklen, som så igen kan forårsage medstyring.

Multilink baghjulsophæng

Det kan ligesom dobbelte Wishbones holde en konstant sporvidde under fjederbevægelser på bekostning

af en ændret cambervinkel, men det kan samtidig også ændre hjulets længderetning.

Det gøres ved at erstatte den ene bærekugle i hjulnavet på Wishboneophænget med 2 bærekugler og 2

tilhørende bærearme, hvor den forreste bærearm er kortere end den bagerste.

Tilføjelsen ligner hermed Korte og lange tværsvingsarme blot med den forskel, at det her er drejet 90° og

derfor virker i hjulets længderetning. Fjederbevægelser væk fra ophængets neutrale position medfører i et

Multilink ophæng altså, at hjulets retning ændres både i forhold til lodret (Cambervinklen) og i bilens

længdeakse (Toeing).

Bilfabrikkerne bruger forskellige Multilink ophæng

Mazda har i MX-5 NC brugt ophænget vist ovenfor, mens Honda i nogle Accord modeller har brugt en

anden udlægning, der måske i kraft af skitsen herunder er lidt nemmere at beskrive.

Billede. Honda_multilink.jpg. 80 KB

Hjertet i Hondas hjulophæng består af Upper arm, Lower arm og Control arm.

Det er disse dele, der erstatter Upper og Lower Wishbone i et ophæng med dobbelt Wishbones.

De Korte og lange tværsvingsarme kan ses på forskellen på længden af Lower og Upper arm, som medfører

en konstant Sporvidde og en ændring af Cambervinklen under fjederbevægelser.

Control arm styrer sammen med Lower og Upper arm hjulets længderetning og hermed akslens Toeing

sådan at, fjederbevægelser væk fra ophængets ubelastede position medfører mere Toe-in.

Multilinkophænget kan eliminere medstyring forårsaget af ændring af Cambervinklen

Ved kurvekørsel kan Cambervinklen på hjulet i yderbanen blive positiv, som på skitsen herunder.

Billede. Virtualswingarm6.jpg. 11 Kb

Det kan multilinkophænget ikke ændre på, men det hårdest belastede hjul i yderbanen får med sin positive

cambervinkel også en tilbøjelighed til at køre væk fra bilen. (Se evt. Cambervinkel).

Dynamisk ændring af Toeing

Multilinkophænget kan kompensere for denne tilbøjelighed ved dynamisk at tilføje lidt mere positiv

spidsning for hjulet, som hermed sættes til at pege mere ind mod bilen.

I Hondaens hjulophæng ligger forklaringen i længdeforskellen på Control arm og tværsvingsarmene.

For baghjulsophænget på en MX-5 NC ligger forklaringen i længdeforskellene mellem de forreste og

bagerste svingarme.

I begge tilfælde er de forreste arme kortere end de bagerste og en fjederbevægelse væk fra vandret vil

derfor dreje hjulets retning ind mod midten af bilen og altså tilføje akslen Toe-in.

Denne opførsel er helt identisk med ændring af Cambervinklen under fjederbevægelser i et ophæng med

Korte og lange tværsvingsarme, men den er blot drejet 90° og påvirker derfor akslens Toeing.

Et tyndbenet hjulophæng med en lav uaffjedret vægt

Med kun tre ophængspunkter er Hondas ophæng ustabilt og der er derfor tilføjet reaktionsarmene Trailing

og Leading arm til optagelse af langsgående kræfter under acceleration eller opbremsning. I alt 5 arme.

Mazdas udlægning af multilinkophænget for MX-5 NC indeholder også 5 arme i en helt anden opsætning,

men de har det til fælles, at ophænget består af tynde stænger, som giver en lavere uaffjedret vægt end

ved brug af dobbelte Wishbones.

Ulemper ved multilinkophænget

Det er i sammenligning med alle hjulophæng dyrt at fremstille og i kraft af dets mange bøsninger og

bærekugler også dyrt at vedligeholde.

Hvis uheldet skulle være ude og man sætter baghjulet hårdt op mod en kantsten, kan ophænget kun sættes

op i en bænk og ved brug af et computerprogram, der kender den bestemte bil.

Kilder:

http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-link_suspension

http://de.wikipedia.org/wiki/Mehrlenkerachse

Indholdsfortegnelse

Panhardstav

En simpel jernstang, som begrænser sideværts bevægelser på en bagaksel, der ikke allerede gennem sit

fjedersystem er sikret herimod. Panhardstaven er forbundet med den ene ende af bagakslen og med

karrosseriet i den modsatte ende af bagakslen.

Panhard_rod.png. 7 KB

Ved lange fjederbevægelser, som i en offroader vil Panhardstaven dog transmittere så meget sideværts

bevægelse af bagakslen, at der også er fundet en løsning på det problem.

Se evt. Watts led

Indholdsfortegnelse

Pendulaksel

Billede. Swing_Axle_Diagram.png. 8 KB

Betegnelse for en drivaksel på baghjulstrukne biler med kun et led mellem differentialet og hjulnavet.

Pendulaksler er ikke længere i brug for personbiler, men de er kendt fra den oprindelige Volkswagen,

Porsche 356, Triumph Spitfire, Renault Dauphine og sågar den legendariske Mercedes 300 SL.

Der er alvorlige køretekniske (læs: livsfarlige) problemer forbundet med pendulaksler og Mercedes-Benz

udviklede derfor den enkeltleddede pendulaksel, der knækker midt under bilen og hvor drivakslerne på en

sindrig måde er forbundet med differentialet. Mercedes-Benz benyttede de enkeltleddede pendulaksler

indtil så sent som i 1972.

Billede. Eingelenk_pendelachse_400.jpg. 39 KB

Pendulaksler har den fordel, at de er simple og derfor billige at fremstille, men også at cambervinklen

ændrer sig hensigtsmæssigt ved kurvekørsel, hvor det yderste hjul får en negativ cambervinkel og det

inderste en positiv cambervinkel.

Ulemperne er, at akslens hjul i betydelig grad ændrer sporvidde under fjederbevægelser og at

cambervinklen kan ændre sig mere end godt er. Ved hurtig kørsel gennem sving kan cambervinklerne blive

så store, at dækket på det yderste hjul mister friktionen og at akslen kan finde på at lægge sig ind under

bilen.

Det hævdes fra mange kilder, at tyske officerer under den 2. verdenskrig var vilde med at bruge den

hækmotoriserede Tatra med pendulaksler, men at Hitler til sidst forbød det på grund af for mange

dødsulykker.

Kilder:

http://de.wikipedia.org/wiki/Pendelachse

http://en.wikipedia.org/wiki/Swing_axle

Indholdsfortegnelse

Portalaksel

Betegnelse for et system for kraftoverførsel til en hjulaksel, hvor drivakslen er forskudt i højden i forhold til

hjulakslen. Drivakslen er altså flyttet, porteret - og heraf navnet. Det er en temmelig dyr konstruktion, der

kun finder anvendelse på køretøjer, der enten skal have en meget lille frihøjde som i bybusser eller nok så

ofte i offroadere, der skal have maksimal frihøjde, som f.eks. Pinzgauer og Unimog.

Portalaksler kræver et tandhjulsdrev i hjulnavet og det kan nok anes på det højre baghjul på Pinzgaueren

herunder, der lige skal gøre sig til som klatreged.

Billede. Pinzgauer_400.jpg. 105 KB

Indholdsfortegnelse

Reaktionsarm

Samlebetegnelse for en række stænger i undervognen, der bruges til at overføre kræfter i hjulophænget til

karosseriet i forbindelse med acceleration og/eller deceleration med det formål at reducere ophængets

samlede vægt. Reaktionsarmen optager dels kræfter i bilens længderetning og dels det aksiale moment på

hjulet ved acceleration eller opbremsning.

Reaktionsarme skal ikke forveksles med de bærearme eller svingarme, der udgør det egentlige hjulophæng.

I et Multilink ophæng er det dog svært at skelne mellem svingarme og reaktionsarme.

Nogle reaktionsarme for stabilisering af bagakslen i tværretningen har fået deres egne navne:

Panhardstav og Watts led.

Indholdsfortegnelse

Retningsstabilitet

Et blandt mange ord for en bils tilbøjelighed helst at ville køre ligeud. Retningsstabiliteten afhænger af

bilens vægtfordeling på hjulakslerne, selvopretningsrevnen, dens tendens til over/understyring og dens

sidevindsfølsomhed.

Indholdsfortegnelse

Rulleradius

Fænomenet handler om de styrende hjul, der set forfra drejer sig om et centrum bestemt af,

hvor styreboltens forlængede linje rammer asfalten.

Rulleradiussen er så afstanden herfra og ud til hjulets midterlinje.

Skitsen herunder viser et MacPherson ophæng, hvor rulleradiussen er 0.

Billede. Lenkrollradius_null_150.jpg. 30 KB

Der er en nær sammenhæng mellem styreboltens hældning indover mod bilen, Kingpin inclination, og

hjulets selvopretningsevne, men hvis rulleradiussen som herover er 0, har Kingpin inclination næsten ingen

indflydelse på hjulet selvopretningsevne.

Man kan sikkert også forestille sig, at man ved ratomdrejninger skal tvinge dækket til at ændre retning med

hele dets anlægsflade mod asfalten i behold, men det kan ændres ved at tilføje hjulet en rulleradius.

Billede. Lenkrollradius_positiv_150.jpg. 28 KB

Hjulophænget har her fået en positiv rulleradius, så man ikke skal vride hele slidbanen i stykker for at dreje

hjulet, men kan lade størsteparten af slidbanen dreje om en kort radius.

En rulleradius forskellig fra 0 virker også den anden vej sådan, at hjulbevægelser væk fra kørselsretningen

bliver overført til rattet som ved kørsel over kantstriber eller bump og huller på vejen.

Dette fænomen beskrives ofte som ’god vejkontakt’ eller ’god føling med bilen’.

En positiv rulleradius giver noget mere tilbagekobling til rattet end en negativ rulleradius og de fleste

moderne biler er derfor født med en negativ eller slet ingen rulleradius bl.a. fordi punktering på et forhjul i

mindre grad vil påvirke styringen end, hvis det havde en positiv rulleradius.

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Scrub_radius

Indholdsfortegnelse

Selvopretningsevne

Køretøjets evne til selv at vende tilbage til ligeudkørsel efter et sving. Selvopretningsevnen afhænger dels af

fortøjets indbyggede geometri, Castervinklen og Kingpin inklination. Jo større vinkler – jo mere

selvopretning. Desuden er den påvirket af bilens over/understyring, der varierer efter de anvendte dæk

samt bilens øjeblikkelige belastning.

Indholdsfortegnelse

Sidevindsfølsomhed

Et fænomen der ligger lidt i udkanten af en ordbog om undervogn, men den bestemmes primært af

vægtarmen mellem sidevindens angrebspunkt på karrosseriet og bilens tyngdepunkt.

Vindens angrebspunkt ligger et eller andet sted i forenden af karosseriet og jo mere vindslikket karosseriet

er, jo længere fremme ligger det.

Bilens tyngdepunkt ligger for forhjulstrækkere langt fremme; på biler med frontmotor og baghjulstræk et

eller andet sted midtskibs og på hækmotoriserede biler ligger det langt tilbage.

Forhjulstrækkere er derfor født med en mindre sidevindsfølsomhed end baghjulstrækkere og især biler

med hækmotor.

Sidevinden vil forsøge at drive bilens forende ud af kurs, men hvor godt det lykkes, afhænger også af bilens

tendens til under/overstyring, hvor overstyrede biler er mere følsomme for sidevind end understyrede.

Billede. MX5sketch3_top_250.jpg. 40 KB

Indholdsfortegnelse

Skruefjeder

Skruefjedre kan være koniske eller cylindriske, men de bærer alle præg af at være drejet omkring en skrue

og de har derfor en stigning forstået som afstanden mellem hver omdrejning af ”ringene” på fjederen.

Som alt mulig andet, der sættes i en frem – og tilbagegående bevægelse, skal fjederens uaffjedrede masse

være mindst mulig for, at den hurtigst muligt kan ændre sin tilstand fra sammentrykket til udstrakt.

Skruefjedre som ventilfjedre

Ventilfjedrene i motorens topstykke har oftest progressiv stigning, hvor stigningen forøges med afstanden

til fjederens anlægsflade i topstykket. Vindingerne ligger altså tættere på hinanden ved topstykket.

Ventilfjederens masse er med progressiv stigning mindre ved ventilen end ved anlægsfladen i topstykket og

den har altså en lavere uaffjedret masse end en tilsvarende ventilfjeder med jævn stigning.

Ventilfjederens uaffjedrede masse bestemmer sammen med ventilens masse et flydetal for motorens

maksimale omdrejninger. Ved omdrejninger herover når ventilerne ikke at lukke helt inden, de igen skal

åbnes og de flyder derfor eller svømmer, som det også kaldes.

Der er i tidens løb udviklet flere løsninger på et for lavt flydetal og den første var at erstatte den

sideliggende knastaksel og dens tilhørende stødstænger med en overliggende knastaksel.

Senere blev 1 ventil erstattet med 2 mindre ventiler, hvorved åbningsarealet kan bevares uændret, men

med en betydelig reduktion af den enkelte ventils uaffjedrede masse.

Ducati har i mange år brugt en anden løsning med tvangsstyrede ventiler, Desmodromisk ventilstyring, men

den er så kompliceret og dyr, at den aldrig har vundet udbredelse i bilmotorer.

Tvangsstyrede ventiler blev dog brugt i Formel 1 bilen, Mercedes-Benz 300 SLR (1954 – 1955).

Skruefjedre i undervognen

Skruefjedre som fjederlegemer i undervognen er udsat for så langsomme ændringer i sammenligning med

ventilfjedre, at optimering af deres uaffjedrede vægt aldrig har været et hot emne for bilfabrikkerne.

Audi har dog i nogle versioner af den seneste A6 (2015) erstattet stålfjedrene med skruefjedre fremstillet af

glasfiber og har hermed reduceret den uaffjedrede vægt for hvert hjul med 1,1 kg.

Billede. Progressivesprings_300.jpg. 49 Kb

Forskellen på skruefjedre med jævn stigning og progressiv stigning er deres fjederkarakteristik forstået

som, hvor stor en kraft der skal til for at presse fjederen sammen.

På fjedre med jævn stigning er der en nogenlunde lineær sammenhæng mellem den kraft, der tilføjes, og

hvor meget fjederen presses sammen.

På fjedre med progressiv stigning kræves der en forholdsvis ringe kraft for at sammenpresse fjederen i

begyndelsen af sammenpresningen, men den stiger efterhånden som fjederen presses mere sammen.

Det har dog heller ikke den store betydning for husholdningsbiler med en ret lang fjedervandring.

De fleste biler er derfor fabriksmonterede med skruefjedre med jævn stigning.

Behovet for skruefjedre med progressiv stigning opstår for biler med en kort fjedervandring og især hvis

fjedervandringen yderligere er reduceret med et sænkningssæt.

For sådanne biler er skruefjedre med progressiv stigning et must, dels for at hjulet kan beholde kontakten

med vejbanen, men også for, at man kan holde ud at køre i bilen.

Korte fjederbevægelser ved kørsel over huller og bump overføres i mindre grad til karosseriet, hvis

skruefjedrene har progressiv stigning end, hvis de har en jævn stigning.

Sænkningssæt indbefatter af denne grund oftest skruefjedre med progressiv stigning.

Indholdsfortegnelse

Skråtstillet svingarm

Billede. Semi_trailing-arm_220.gif. 6 KB

Svingarmen er her hverken lejret på langs eller på tværs af karrosseriet, men et sted midt imellem og den

finder kun anvendelse i baghjulsophæng.

Det bagerste af svingarmens ophæng er placeret tættere på bilens midte end det forreste og ophænget

opfører sig i alle henseender som en mellemting mellem langsgående og tværgående svingarme.

De røde stiplede linjer viser også, at geometrien i et hjulophæng ikke beror på rene tilfældigheder.

Svingarmens omdrejningsakse skal naturligvis ramme midten af hjulet i den modsatte side af bilen.

Helt på samme måde som det forekommer i ophæng med Korte og lange tværsvingsarme.

Hjulophænget blev først brugt i 1950 på Lancia Aurelia, men blev fra slutningen af 1960’erne også benyttet

af BMW, Volkswagen og Mercedes-Benz, der dog kaldte det for en Diagonalpendulaksel.

Billede. Schräglenkerachse.jpg. 40KB

Kilder: http://de.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%A4glenkerachse

http://en.wikipedia.org/wiki/Semi-trailing_arm

Indholdsfortegnelse

Slipvinkel

Slipvinklen er forskellen på vinklerne for et hjuls køreretning og vinklen, som hjulet peger imod.

Man kan få en fornemmelse af, hvad slipvinkel handler om, ved at dreje i rattet mens bilen holder stille.

Jo mere man kan dreje i rattet, uden at slidbanen følger med, jo større er slipvinklen.

Slipvinklens maksimum er den vinkel mellem hjulets køreretning og den retning, hvor det peger mod og

hvor friktionen mellem dækket og underlaget går mod nul og dækket altså slipper sit tag i underlaget.

Ved ligeudkørsel og konstant hastighed på en flad vej og uden sidevind er slipvinklen tæt på 0°, men der er i

et uafhængigt hjulophæng altid lagt en lille forspænding ind i hjulophænget i form af spidsning/toeing.

Ved en kontrolleret udskridning af bagakslen, broadsiding, er slipvinklen meget høj.

Ved en ukontrolleret udskridning af bagakslen, tab af friktion, varierer slipvinklen, indtil bilen måske lander

i en grøft, hvor slipvinklen så igen bliver 0°.

Slipvinklen afhænger af dækkenes gummiblanding, mønsterdybde, dæktryk og temperatur.

Den afhænger også af friktionen mod underlaget; jo større friktion - jo større slipvinkel kan der opnås og jo

større sidekræfter kan dækket overføre.

Samme slipvinkel på samme aksel

Slipvinklen er ikke nødvendigvis den samme for begge hjul på den samme aksel, men fordi begge akslens

hjul følger den samme køreretning og også peger i den samme retning, ender akslens samlede slipvinkel

med at være en mellemting mellem de to hjuls slipvinkler.

Hvis det yderste hjul igennem et sving kører i græsrabatten, har det en mindre slipvinkel end det inderste

hjul, som kører på asfalten, men det ender i, at hele akslen får den samlede slipvinkel, der afgør, om bilen

kan holde kursen eller, om den kører i grøften.

Under/overstyring

Akselvis forskel på slipvinklerne afgør, om bilens opleves som under – eller overstyret.

Hvis slipvinklerne på forakslen er større end på bagakslen, er bilen understyret.

Hvis slipvinklerne på bagakslen er større end på forakslen, er bilen overstyret.

En ellers neutralt styrende bil kan gøres overstyret ved at overlæsse bagagerummet eller ved at montere

nedslidte dæk på forakslen og helt nye dæk på bagakslen. Omvendt kan den også gøres understyret ved at

montere de nyeste dæk på forakslen. Årsagen hertil er, at slipvinklen stiger med dækkets mønsterdybde.

Indholdsfortegnelse

Spacer

En spacer er et mellemstykke, der indsættes mellem hjulflangen og fælgen for at formindske

indpresningsdybden på en fælg med for stor indpresningsdybde og hermed forøge sporvidden.

Spacers kan ikke lovligt anvendes i Danmark.

Indholdsfortegnelse

Spidsning

Et indstillingsmål for hvor meget hjulene under stilstand og med rattet sat til ligeudkørsel skal pege indad

eller udad på både for – og bagakslen på biler med uafhængig hjulaffjedring på begge aksler.

Spidsning er en statisk variabel og selv om den har nogen sammenhæng med Sporing og Toe in/out, er det

ikke helt det samme.

Indstillingerne for spidsning har til formål at give bilen dens bedste Toeing under kørsel, men også at lægge

en lille forspænding ind i hjulophænget for på forhånd at udligne dets indbyggede elasticitet.

Hjulophæng tilstræbes at være så stabile som muligt, men de vil altid indeholde lidt elasticitet i forhold til

karosseriet og eventuelle sub-frames.

Brugen af bøsninger i gummiophæng bidrager også til et hjulophængs elasticitet.

Indstillingen af spidsning kan desuden kompensere for den slipvinkel, der følger af hjulenes eventuelle

cambervinkel, og som medfører en tilbøjelighed til enten at ville køre væk fra eller ind imod bilen afhængig

af, om hjulene har en positiv eller negativ cambervinkel.

Hjul på en drivende aksel vil have en tilbøjelighed til at pege indad under kørsel (positiv spidsning), men

hvis geometrien er anlagt efter, at de under kørsel skal pege ligeud (ingen spidsning), skal spidsningen

under stilstand indstilles sådan, at de peger udad (negativ spidsning).

Symptomerne for en forkert indstillet spidsning er for forakslen, at rattet ikke står i neutral stilling under

ligeudkørsel.

For begge aksler vil en forkert spidsning give sig udslag i uensartet slitage på slidbanens yder – og inderside.

Indholdsfortegnelse

Spiralfjeder

Betegnelsen bruges ofte som et synonym for en skruefjeder, selv om de har en helt forskellig form.

Spiralfjedre bruges som uroen i et mekanisk ur og som træktøj i mekaniske vækkeure.

Indholdsfortegnelse

Sporing

Sporing kaldes i denne ordbog for Toeing, for ikke at blande Sporing op med Spidsning.

Sporing og Spidsning bruges i flæng og de har også en vis sammenhæng med hinanden, men

Sporing er en dynamisk variabel, der ænder sig under kørsel

Spidsning er en statisk variabel, der indstilles, når bilen holder stille

Indholdsfortegnelse

Sporvidde

Afstanden mellem hjulenes centerlinjer på den samme aksel. Sporvidden er normalt stort set den samme

på for – og bagakslen med Citroën DS fra 1955 som en sjælden undtagelse.

På denne bil er bagakslens sporvidde væsentlig kortere end forakslens.

På biler med stive aksler eller langsgående svingarme er sporvidden konstant uanset fjederbelastningen,

men for andre uafhængige hjulophæng er bevarelsen af en konstant sporvidde et problem, der skal løses,

idet sporvidden har afgørende indflydelse på bilens samlede køreegenskaber.

Baghjulstrækkere med pendulaksler kan straks kaste håndklædet i ringen, idet sporvidden for sådanne

konstruktioner varierer i forhold til belastningen. Mercedes-Benz brugte i en årrække enkeltleddede

pendulaksler, der reducerer ændring af sporvidden under fjederbevægelser i sammenligning med de

dobbeltleddede pendulaksler, som blev brugt af f.eks. Volkswagen.

Problemet med konstant sporvidde er størst ved konstruktioner, hvori der indgår tværsvingsarme, idet

hjulet her skal bevæge sig på en lige så kort eller endnu kortere svingarm end ved pendulaksler.

Det ellers fortræffelige MacPherson ophæng er et eksempel herpå, hvor den nederste del af ophænget er

lejret i en tværsvingsarm, som medfører store sideværts hjulbevægelser underaffjedring.

Problemet med konstant sporvidde er reduceret i baghjulsophæng med skråtstillede svingarme, der som

udgangspunkt blot en mellemting mellem langsgående og tværgående svingarme, men det kan også løses

med hjulophæng, hvor hjulet er ophængt i to tværsvingsarme med uens længde.

Se evt. Korte og lange tværsvingsarme eller Wishbone

Indholdsfortegnelse

Stiv aksel

Biler er groet ud af hestevogne, hvor hjulnavene for hvert hjul var forbundet over en stiv aksel.

Alle moderne bilers moder, Ford T, havde stive aksler både for og bag, men i løbet af 1930’erne blev den

stive foraksel erstattet af uafhængigt forhjulshjulophæng og den bruges ikke længere som foraksel.

Den stive baghjulsaksel viste derimod en større levedygtighed og den er fortsat i brug på pickup trucks.

Indholdsfortegnelse

Stiv baghjulsaksel

I sit oprindelige koncept er den stive baghjulsaksel integreret i drivlinjen på en frontmotoriseret

baghjulstrækker og den indeholder derfor også differentialet. Sådan lever den videre i mange køretøjer, der

skal kunne præstere en stor lasteevne, men for personbiler er den normale stive bagaksel helt udgået.

De Dion bagakslen er også en stiv baghjulsaksel, men her er meget af den stive bagaksels uaffjedrede vægt

flyttet til karosseriet ved, at differentialet er monteret på karosseriet og er forbundet med de drivende hjul

over kardanaksler.

Se evt. Hotchkiss eller de Dion

Indholdsfortegnelse

Styrebolt

Også kaldet styrespindel. Akslen hvorom et styrende hjul drejes.

Nutidens biler har hverken styrebolt eller styrespindel, men kun en akse der forbinder centrene for

styreboltene i den nederste og øverste del af hjulnavet. På biler med dobbelte Wishbones er den virtuelle

styrebolt til at få øje på, mens den i et MacPherson ophæng indgår i det samlede hjulophæng.

Set fra det nederste leje hælder styrebolten bagud i forhold til kørselsretningen og indad mod karosseriet.

De to vinkler kaldes hhv. Castervinklen og Kingpin inclination eller Steering Axis Inclination.

Indholdsfortegnelse

Sub-frame

En undervognskomponent, der boltes på et selvbærende karosseri, og som i daglig tale kaldes for en

bagbro, hvis den forekommer i forbindelse med baghjulsophænget som f.eks. på en MX-5 NC.

En sub-frame indeholder det meste af et baghjulsophæng og forskellige sub-frames kan derfor benyttes på

den samme platform, hvilket Volkswagen i stor udstrækning gør brug af.

Indholdsfortegnelse

Super Strut

Også kendt som Hyper Strut hos Toyota og GM eller som RevoKnuckle hos Ford.

Uanset betegnelsen er det en videreudvikling af MacPherson fjederbenet og som bliver brugt i særligt

momentstærke forhjulstrækkere.

MacPherson fjederben har en række medfødte egenskaber/ulemper, men for forhjulstrukne muskelbiler

som Opel Astra GTC og Ford Focus RS opstår der desuden problemet momentstyring:

Forhjulene styres her ikke kun af rattet, men også af momentet på drivakslen, hvis rulleradiussen er

forskellig fra nul. Jo større moment og jo større rulleradius, desto mere momentstyring vil der forekomme.

Der er fysiske grænser for ændring af rulleradiussen i en husholdningsbil med et normalt MacPherson

ophæng, men med et Super Strut, kan rulleradiussen designes eller justeres uafhængig af affjedringen,

hvilket er vist på skitsen herunder, hvor rulleradiussen hedder Scrub Radius.

Se evt. Rulleradius

Billede. SuperStrut.jpg. 80 Kb

I et Super Strut er hjulophænget opdelt i to funktionelle enheder:

1. Affjedring (markeret med rødt på skitsen herover)

2. Styring (markeret med grønt)

Et Super Strut deler mange egenskaber med et ophæng med dobbelte Wishbones, men det taber i kampen

om den laveste uaffjedrede vægt.

Et Super Strut vejer ca. 5 kg mere end et normalt MacPherson fjederben og hele vægtforøgelsen går i

kategorien uaffjedret vægt.

http://www.caranddriver.com/features/ford-revoknuckle-and-gm-hiper-strut-explained-tech-dept

Indholdsfortegnelse

Svingarm

Svingarme kaldes også for bærearme og ordene finder kun anvendelse i forbindelse med uafhængig

hjulaffjedring.

Svingarmen kan være langsgående, tværgående eller skråtstillet i forhold til bilens længderetning og alle

udformninger har deres fordele og ulemper med hensyn til hjulføring under fjederbevægelser.

Svingarmene i deres forskellige udformninger er beskrevet andre steder i ordbogen.

Indholdsfortegnelse

Toeing

Toeing er en betegnelse for, om uafhængigt ophængte hjul på samme aksel peger indad eller udad under

kørsel. Den danske betegnelse for Toeing er Sporing.

Grundindstillingen for Toeing er nedlagt i hjulophængets samlede geometri og den kan kun ændres ved

justering af hjulenes Spidsning.

Ved et Multilink baghjulsophæng som på en Mazda MX-5 NC er Toeing desuden en dynamisk størrelse, der

ændres under fjederbevægelser og ved kurvekørsel.

Toeing forøges altid for de styrende hjul med stigende ratudsving, hvor det inderste hjul i en kurve skal

drejes mere end det yderste.

Jo mere man drejer rattet væk fra midterstillingen – jo større Toe out får akslen.

Se evt. Ackermann geometri

Indholdsfortegnelse

Torsionsfjeder

Et oftest rundt stykke fjederstål, der kan indgå som fjederlegeme i affjedring af en bil.

Renault 4, 5 og 6 er eksempler på biler med uafhængig hjulaffjedring af alle 4 hjul ved hjælp af

torsionsfjedre. Fordelene ved torsionsfjedre er deres ringe vægt og i særdeleshed, at de ikke bidrager til

hjulets uaffjedrede vægt.

Torsionsfjedre blev brugt som ventilfjedre i den tocylindrede Honda CB 450 fra 1970’erne, men de bruges

også som Krængningsstabilisator i biler med uafhængig hjulaffjedring.

Torsionsfjedre er på ingen måde forbeholdt småtingsafdelingen, idet vejhjulene på de tyske Panther og

Tiger kampvogne fra WW2 blev affjedret med torsionsfjedre og her er vi oppe i vægtklassen 45 – 70 tons.

Indholdsfortegnelse

Tværgående svingarm

Den mest udbredte undervognskomponent i biler med uafhængig hjulaffjedring.

Den indgår som den nederste del af et MacPherson ophæng og i alle konstruktioner med korte og lange

tværsvingsarme – herunder dobbelte Wishbones.

Svingarmen kan være udformet som et L eller et V og den er lejret i bilens længdeakse med en kortere eller

længere afstand ud til bærekuglen ved hjulnavet.

Svingarmen bevæger sig omkring et centrum ved dets lejer på karosseriet og med en radius herfra og ud til

bærekuglen, hvilket så medfører, at bærekuglens afstand til karosseriets midterlinje varierer i takt med

hjulets op – og nedadgående bevægelser.

Sporvidden varierer derfor ret meget ved fjederbevægelser i hjulophæng med kun én tværgående

svingarm, som i MacPherson ophænget, men ændringen af sporvidde kan elimineres i hjulophæng med to

tværgående svingarme.

Se evt. Korte og lange tværsvingsarme

Indholdsfortegnelse

Uaffjedret vægt (hvor vægt mere korrekt hedder masse)

Det er definitorisk de dele af en bil, der ikke er affjedret af bilens affjedringssystemer, og den uaffjedrede

vægt vedrører derfor først og fremmest vægten af bilens hjul inkl. hjulnav og bremser. Hertil kommer

vægten af drivaksler samt affjedringssystemet i sig selv.

Der er kun ét krav til et hjuls uaffjedrede vægt og det er, at den skal være lavest mulig.

Uaffjedret vægt er en dynamisk faktor og den kan derfor ikke måles på en badevægt, men når man tænker

på begrebet som en masse, der skal sættes i bevægelse ved en fjedervandring, kan eksemplerne herunder

måske kaste lidt mere lys over fænomenet.

Det næsten værst tænkelige tilfælde i forbindelse med uaffjedret vægt er en stiv bagaksel ophængt i

langsgående bladfjedre, hvor enhver op – eller nedadgående kræver en frygtelig masse energi, fordi alle

komponenterne vejer godt til.

Modstykket hertil er f.eks. forhjulsophænget på en Citroën 2CV med langsgående svingarme og især, at

bremserne her er flyttet fra hjulnavet til udgangen fra differentialet for yderligere at formindske hjulenes

uaffjedrede vægt.

Indenbords bremser blev af samme grund også brugt på Alfa Romeo Alfasud i forbindelse med et

MacPherson forhjulsophæng.

Hjulets uaffjedrede vægt kan opdeles i dets samlede statiske egenvægt. Hjul, hjulnav, bremser og vægten af

en eventuel drivaksels yderste led. Hertil kommer vægten af de dynamiske dele, der kun bidrager til den

uaffjedrede vægt, når de sættes i bevægelse. Drivaksler, krængningsstabilisator, hjulophænget med diverse

Reaktionsarme og til sidst selve affjedringssystemet inkl. støddæmperne. Disse komponenter skal helst

bidrage mindst muligt til hjulet uaffjedrede vægt og jo længere ind mod bilens centerlinje, man kan flytte

deres masse, jo bedre.

Indholdsfortegnelse

Uafhængigt hjulophæng

Betegnelse for alle andre hjulophæng end stive aksler uanset deres udformning.

Compoundbagakslen kaldes også for et uafhængigt hjulophæng, selv om det lige så meget er stiv bagaksel.

Uafhængigt hjulophæng kom først til forakslen og blev brugt af Lancia allerede i 1922, men det blev

almindeligt fra starten af 1930’erne.

Uafhængigt baghjulsophæng kom lidt senere fra start og fandt først almindelig udbredelse i forbindelse

med hækmotoriserede biler med pendulaksler i midten af 1930’erne. Hos Tatra dog allerede fra 1923.

Uafhængigt hjulophæng på begge aksler er i det 21. århundrede blevet standarden for alle personbiler og

selv om der findes en mangfoldighed af udformninger, har de fleste af dem det til fælles, at de nederst

indeholder en svingarm, der er lejret til karosseriet.

De mest udbredte hjulophæng er herunder listet alfabetisk.

Forhjulsophæng:

Korte og lange tværsvingsarme

MacPherson

Baghjulsophæng:

Compoundbagaksel

Korte og lange tværsvingsarme

Langsgående svingarme

Multilink ophæng

Skråtstillede svingarme

Indholdsfortegnelse

Under/overstyring

Betegnelser for om hele geometrien i en bil modvirker eller medvirker til at få bilen igennem et sving.

Understyrede biler vil helst køre ligeud og man skal derfor dreje hårdt i rattet for at ændre bilens retning.

Overstyrede biler har det naturligvis lige omvendt. De vil dog også helst køre ligeud, men de ændrer kurs

ved et langt mindre tag i rattet og er mere påvirkelige af krængning og sidevind.

Kingpin inclination og castervinklen spiller ind med deres faste værdier, der definerer bilens generelle

egenskaber for retningsstabilitet og selvopretningsevne, men bortset fra det handler Under/overstyring

mest om forskellen på slipvinklen på dækkene på forakslen og bagakslen.

Hvis dækkene på forakslen har større Slipvinkel end dem på bagakslen, opleves bilen som understyret.

Hvis dækkene på bagakslen har større slipvinkel end dem på forakslen, opleves bilen som overstyret.

Bilens bruger kan med simple midler påvirke slipvinklerne på for – og bagaksel og kan også med

overkommelige tekniske indgreb ændre bilens tendens til over – eller understyring.

Hvad vil du? Reducere understyring Reducere overstyring

Slipvinklen påvirkes af:

Vægtfordeling Flyt tyngdepunktet bagud Flyt tyngdepunktet fremad

Forhjulenes dæktryk Forøg trykket Formindsk trykket

Baghjulenes dæktryk Formindsk trykket Forøg trykket

Uens mønsterdybde for/bagaksel Sæt de bedste dæk på bagakslen Sæt de bedste dæk på forakslen

Tekniske ændringer:

Forreste støddæmpere Blødere Hårdere

Bagerste støddæmpere Hårdere Blødere

Forreste krængningsstabilisator Blødere Hårdere

Bagerste krængningsstabilisator Hårdere Blødere

Vinkelhastighed

En betegnelse for hvor mange grader en aksel bevæger sig aksialt pr. tidsenhed. Vinkelhastigheden har en

vis forbindelse med rotationshastighed, som vi kender den fra en motors omdrejninger pr. minut, men det

holder kun, når vi taler om hele omdrejninger – altså 360°. Indenfor en omdrejning på 360° kan

vinkelhastigheden variere, som f.eks. ved hårdt tråd på en cykel, hvor vinkelhastigheden er størst under de

to ”stempelslag”, der finder sted hver gang, man træder i pedalerne.

Denne lille omvej for at nå frem til, at udgangsakslens vinkelhastighed i et traditionelt kardanled varierer

efter forskellen på vinklerne mellem indgangsakslens og udgangsakslens akser. Hvis vinklen mellem akserne

er 0°, og de to aksler derfor følger den samme linje, er udgangsakslens vinkelhastighed identisk med

indgangsakslens, men jo mere man ændrer vinklen mellem de to aksler, jo mere vil udgangsakslen begynde

at dreje ujævnt rundt; dens vinkelhastighed er altså ikke konstant henover en rotation over 360°, selv om

indgangsakslen roterer med en konstant vinkelhastighed.

Det giver det problem for forhjulstrukne biler med drivaksler forbundet med traditionelle kardanled, at

bilen vil ”hugge” under kørsel gennem sving, sådan som det også var tilfældet indtil, man opfandt de

homokinetiske led med identisk vinkelhastighed på begge aksler uanset vinklen mellem akslerne.

Indholdsfortegnelse

Watts led

Watt? Ja det er endnu engang den legendariske opfinder James Watt, der lægger navn til en godt tænkt,

men ret simpel mekanisme for sideværts styring af et legeme under dets op – og nedadgående bevægelse.

Watts leddet kan betragtes som en Panhardstav, der er skåret over på midten og som herefter er forbundet

med en kort lodret stav, der midtpå er lejret til differentialet.

Billedet herunder viser Watts leddet i forbindelse med et de Dion ophæng på en Ford Ranger.

Billede. deD ionTube400px.jpg. 38 KB

Særligt interesserede kan se en vidunderlig animation af Watts leddet på Wikipedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Watts_linkage.gif

Watts leddet har senest fundet anvendelse i forbindelse med compoundbagakslen på den forhjulstrukne

Opel Astra GTC, der kom på markedet i 2011/2012.

En compoundbagaksel burde ellers i sig selv kunne sikre en tilstrækkelig sideværts stabilisering, men det

fandt Opel åbenbart ikke tilstrækkeligt, og da der ikke er noget differentiale bagerst på en forhjulstrækker,

er den midterste del af Watts leddet derfor lejret til karosseriet.

Denne lille detalje udtog Opel så et patent på.

Billede. Astra_compound_bagaksel.jpg. 65 KB

Indholdsfortegnelse

Wishbone

Den danske oversættelse, ønskeben, bruges aldrig i forbindelse med biler, men det er en V-formet

tværsvingsarm, hvor de to yderste ender af V’et er lejret til karosseriet og den spidse ende af V’et er

fastgjort til hjulnavet via en bærekugle. V’ets udseende kan dog afvige ret meget i forhold til V, som f.eks.

på billedet lidt herunder af fortøjet på en Mazda MX-5 NC, hvor det mere ligner et A.

Indholdsfortegnelse

Wishbone ophæng, dobbelte

Ordet Wishbone bruges mest i forbindelse med dobbelte Wishbones, hvor ophænget lokaliser hjulet i alle

retninger; på langs, på tværs, under fjederbevægelser samt momentet på hjulnavet under opbremsning og

ved acceleration.

Dobbelte Wishbones er ikke en ny opfindelse og jeg har for nylig set det som forhjulsophæng på en MG TD

fra 1950 – 1953.

Dobbelte Wishbones er en variant af Korte og lange tværsvingsarme, men uden ekstra Reaktionsarme.

Et hjulophæng med dobbelte Wishbones kan konstrueres ret spinkelt, fordi alle de kræfter, der påvirker

det, bliver fordelt over dets tynde stænger og hjulenes uaffjedrede vægt er af samme grund ret lav i

sammenligning med mange andre hjulophæng.

Hjul ophængt i dobbelte Wishbones er oftest affjedret med skruefjedre.

Billede. Fortøj_NC.jpg. 80 KB

En af udfordringerne ved design af et hjulophæng med dobbelte Wishbones er momentet på hjulnavet

under opbremsning eller ved acceleration.

Momentet skal overføres til karosseriet uden, at hjulophænget bliver vredet i stykker og da det bliver

distribueret over en ret kort vægtarm mellem ophængets bærekugler, skal ophænget i sig selv være så stift,

at momentet overføres til karosseriet og ikke optages som vridninger i hjulophænget.

Der er ikke meget, der er mere formfast end triangler og hvis de er tilstrækkeligt dimensionerede, behøver

hjulophænget derfor ikke hjælp fra ekstra Reaktionsarme.

Dobbelte Wishbones ligger i den lidt komplicerede og derfor dyre ende af konstruktioner for hjulophæng i

sammenligning med f.eks. et MacPherson forhjulsophæng, der kun indeholder én svingarm.

Dobbelte Wishbones er tæt på at være det perfekte hjulophæng:

Konstant sporvidde

Ret lav uaffjedret vægt

Cambervinkler, der ligger mellem 0 og negativ, men som dog kan blive positive ved krængning

Begrænset medstyring under fjederbevægelser og ved kurvekørsel

Hjulophængets eneste ulempe er, at det forårsager en vis medstyring, hvis kun det ene hjul på akslen

ændrer cambervinkel. F.eks. ved at det passerer et hul eller bump på vejen.

Det er denne ulempe, man kan fjerne ved at benytte det langt mere komplicerede Multilink ophæng.

Mazda MX-5, NA og NB er udstyret med dobbelte Wishbones hele vejen rundt.

På Mazda MX-5 NC er baghjulsophænget erstattet med et Multilink ophæng.

Indholdsfortegnelse

Hovedkilder til ordbogen

http://en.wikipedia.org/wiki/Automotive_suspension_design

http://en.wikipedia.org/wiki/Suspension_(vehicle)

http://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Fahrwerkstechnik

http://www.carbibles.com/suspension_bible_pg2.html

Alt om bilen. FDM, 1975

Indholdsfortegnelse

Appendiks:

Danske betegnelser for hjulophæng oversat til engelsk og tysk

Dansk Engelsk Tysk

Affjedring Suspension Federung

Akselafstand Wheel base Radstand

Bladfjeder Leaf spring Blattfeder

Bærearm eller svingarm Suspension arm Lenker

Cambervinkel Camber angle Radsturz eller blot Sturz

Compoundbagaksel Twist-beam rear axle eller

Torsion beam axle

Verbundlenker Hinterachse eller

Verbundlenkerachse

De Dion bagaksel De Dion tube De Dion Achse

Drivaksel Drive shaft Antriebswelle, Gelenkwelle

Efterløb Caster offset Nachlauf

Frihøjde Ground clearance Bodenfreiheit

Homokinetisk led Homocinetic Joint, Constant-

Velocity Joint eller blot CV Joint

Homokinetisch Gelenk eller

Gleichlaufgelenk

Indpresningsdybde Wheel/rim offset Einpresstiefe (ET)

Kardanaksel Universal joint shaft Kardangelenkwelle

Kardanled Universal joint Kardangelenk, Kreuzgelenk m.fl.

Korte og lange tværsvingsarme Short long arm suspension Doppelquerlenker

Krængningsakse Roll axis Wankachse

Krængningspunkt Roll center Momentanpol

Krængningsstabilisator Sway bar eller Anti-roll bar Querstabilisator, Querstrebe

Langsgående svingarme Trailing arm (leading arm) Längslenker

MacPherson fjederben MacPherson strut MacPherson Federbein

Medstyring Bump steering

Multilinkaksel Multilink axle Multilink-Achse eller

Mehrlenkerachse

Panhardstav Panhard rod eller Panhard bar Panhardstab

Pendulaksel Swing axle Pendelachse

Reaktionsarm Stabilizer bar Stabilisatorstange

Retningsstabilitet Directional stability Richtungsstabilität

Rulleradius Scrub radius eller Kingpin offset Lenkrollradius

Skruefjeder Coil spring Schraubenfeder eller Sprungfeder

Skråtstillet svingarm Semi-trailing arm Schräglenkerachse eller

Diagonallenker

Slipvinkel Slip angle Rutchwinkel

Sporing Toeing Spur

Sporvidde Wheel track Spurweite

Stiv aksel Rigid axle Starrachse

Styreboltens hældning Kingpin inclination Spreizachse eller Lenkdrehachse

Torsionsfjeder Torsion bar/spring Torsionsstab eller Drehstabfeder

Tværgående svingarm Transverse control arm Querlenker

Tyngdepunkt Center of gravity Schwerpunkt

Uaffjedret vægt/masse Unsprung weight/mass Unabgefederte Masse

Uafhængigt hjulophæng Independent suspension Einzelradaufhängung

Watts led Watt’s linkage Wattgestänge

Indholdsfortegnelse

Definition af cambervinkel 1. Hjulets hældning i forhold til bilens lodrette akse. (Wikipedia og andre steder på internet)

2. Hjulets hældning i forhold til lodret. (Alt om Bilen, FDM 1975)

3. Hjulets hældning i forhold til hjulakslens lodrette ortogonal (udokumenteret)

Definition #1 og #2 er modstridende og ingen af dem er helt dækkende for hjulets opførsel.

Definition #3 afspejler bedre end de to andre definitioner hjulets opførsel, men diskussionen om definition

af cambervinkel er udskudt og indtil videre benytter ordbogen definition #2 vel vidende, at den er

utilstrækkelig.

Indholdsfortegnelse

Ebeltoft den 20. marts 2015

Mogens Gemmer

Nedergade 6

8400 Ebeltoft