Egy ma is korszerű tizenéves futómű

Az elsőkerék felfüggesztések nagyon sokfélék lehetnek. Gyakoriak a rugótagos McPherson felfüggesztések háromszög alakú, vagy külön-külön önálló lengőkarokkal, és a kettős-keresztlengőkaros tengelyek felső és alsó háromszög alakú, illetve külön-külön önálló lengőkarokkal. Utóbbiakat előszeretettel alkalmazzák elsőkerék- és összkerékhajtású személykocsiknál. Ez a kialakítás (1. ábra) jóllehet nagyon költséges, azonban messzemenően távol tartja a kormánytól (a vezetőtől) a hajtás, a fékezés és az oldalszél keltette erőhatásokat, mert a kerék középpontja (R) és a virtuális kormánytengely közötti távolságok (a és nv), valamint a legördülési sugár (r) és az utánfutás (n) viszonylag kicsi.

1. ábra: a 4-lengőkaros felfüggesztés virtuális kormányzási tengelye

l-4 keresztlengőkar tengelyek
A – keréktalpfelület középpont
R – kerékközéppont
a – „zavaró” nyomaték karja
n, nv – utánfutásra (csaphátradőlés) jellemző távolságok
r – kormánylegördülési sugár

Az Audi A4 és az abból levezetett gyártási sorozat, a VW Passat, a Skoda Superb, továbbá az Audi A6 és A8 kettős keresztlengőkaros, önálló lengőkarokkal meghatározott virtuális tengelyű futómű.
A futómű fejlesztése az 1990-es években kezdődött el az Audinál. A VW is követte, de az egyes részek fejlesztését már rendszer-beszállítókkal együtt végezte. Így került az A4-plattform felső lengőkar moduljának fejlesztése, beleértve a teljes nyomtáv rudazatot és lengéscsillapítót is a ZF Lemförderhez. Az alsó lengőkar modul kialakítására pedig a TRW Automotive kapott megbízást, de később ezt a feladatot is átvette a ZF Lemförder.

2. ábra: 4-lengőkaros felfüggesztés szerkezete

1-csapágybak
2-rugóláb
3-konzol
4-alvázkeret
5-stabilizátor rúd
 

3. ábra: 4-lengőkaros felfüggesztés szerkezete

1-felső, hátsó lengőkar
2-nyomtávrúd
3-felső, első lengőkar
4-keréktartó
5-hidrocsapágy
6-vezető lengőkar
7-tartó lengőkar

A futóművek javítása közismerten nagyon komplex feladat. A helyreállításhoz fontos a hibahely pontos felismerése és az autóvezetővel folytatott elbeszélgetés. Nagyon jelentős az adott futóművel kapcsolatos javítási információk megléte, mivel a futóművek generációról generációra egyre bonyolultabbakká válnak.

4. ábra: 4-lengőkaros felfüggesztés szerekezete

1-csapágybak
2-stabilizátor csatolóelem
3-tartó lengőkar
4-menetirány
5-hidrocsapágy
6-vezető lengőkar
7-keréktartó
8-nyomtávrúd csillapítóval

5. ábra: függesztett gömbcsukló beépítés

Az Audi A4-plattform, valamint az Audi A6 és A8 felfüggesztés az alábbi egységekből áll (lásd a 2. és 3. és 4.
ábrákat):
· keréktartóból,
· a felső keresztlengőkar modulból, önálló (szétválasztott) karokkal,
· a nyomtávrúdból, az integrált csillapítóval,
· a tartórúdból a hozzákapcsolt rugóval és lengéscsillapítóval,
· valamint a hidraulikus-csapágyazású vezetőkarból.

1. táblázat
Plattform koncepció kis eltérésekkel

* utána Golf-V plattform, Audi A6 és A8 is hasonló felfüggesztéssel rendelkeznek.
Forrás: ZF Trading

Az A6 és A8 sorozatoktól eltekintve az elsőkerék felfüggesztések nem egészen azonosak, és ez kihat a javításukra is.
A járművek keréktartója acélból vagy alumíniumból is készülhetett. Az Audi A4 és VW Passat csak a 2002-es gyártási évig rendelkeztek azonosan feketére festett acélöntvény keréktartóval. Míg ezt a megoldást a Passatnál egészen a 2005-évi gyártás kifutásig alkalmazták. Az Audi A4 2002-től alumínium keréktartót kapott. A Skoda Superb a Passat felfüggesztésből és az A4-csillapítóból álló keveréket testesít meg. A kis eltérésekkel rendelkező plattform-koncepciót az 1. táblázat is bemutatja.

6. ábra: lerágott menetű gömbcsap


7. ábra: sérült gumiharang


8. ábra: berágott gömbcsukló

1994-1999 között gyártott járműveket (A4-A6, valamint Passat) 2004-ben visszahívták.
A kar meghibásodásának oka a gömbcsukló függesztett beépítése volt (egy példát mutat erre az 5. ábra) melyet azért tettek így, hogy a kormányzást „zavaróerő” karhossza minél kisebb legyen. A sérült gumiharangból kifolyik a zsír, és a száraz csukló nagyobb mozgásának és kipattogzásának következményeként különböző zajok keletkeznek.
Jellegzetes gömbcsukló meghibásodásokat láthatunk az 6., 7. és 8. ábrákon. A konstrukció módosítása természetesen megtörtént. A legújabb generációknál a ZF Lemförder a gömbcsapot műanyag köpennyel burkolta be, hasonlóan a BMW 3 sorozat E46 tartócsuklóján alkalmazott kivitelhez (9. ábra). Ennek előnyei: jó siklási képesség, pontos geometria, rugalmas alakváltozási képesség, csekély kopás és tartós kenés.
A kopott gumi-fém-elemek felismerését ZF Trading forrásból a 2. táblázatban mutatjuk be.

2. számú táblázat
Kopott gumi-fém-elemek felismerése
 

A kormánymű helyzete nagyon pontosan meghatározott, a nyomtávrudak rövidek, biztosítva ezzel a jármű be-, ki rugózásakor a tervezett nyomtávváltozás megtartását. Hibás beállítási értékek állítása után azonban kiszámíthatatlan menetviszonyok állhatnak elő, különösen teljes terheléskor. A lengéscsillapító meghibásodáshoz hasonló menetjellemzők, pillanatnyi jármű kitörések, oldalra húzások, gumikopások jelentkezhetnek.
A kerékfelfüggesztés vizsgálatához a járművet meg kell emelni, tehermentesíteni kell.

9. ábra: tartós kenésű gömbcsukló műanyag gömbcsap burkolattal

A jármű előírás szerinti megemelésekor azonban – A4-nél kb. 60 mm, Passat és Superb esetében mintegy 70 mm – a kerekeknek nem szabad a forgózsámollyal történő érintkezést elveszíteni. A csukló mozgásokat vizsgáló mozgatópad („pajszer”) használata hasznos lehet a segédkeret vagy a főegység tartók csapágyazásainak, beüléseinek vizsgálatára is. Kizárólag a csapágyak megvizsgálása és a hibásak cseréje után van értelme és lehet a futóművet korrekten beállítani.

10. ábra: keréktartó felsőrész
A és B – összetartás-karakterisztika beállító csavarok
C – gömbfejrögzítő csavar

Néhány javaslat a ZF Tradingtől

A ZF által rendezett oktatási tréningek és az egyes műhelyekben végzett futómű probléma megoldások során összegyűlt tapasztatokra alapozva adható javaslatok:
· Ha az első tengelyen alkatrész csere vagy csak akár csavarlazítás is történt, szükséges az összetartás-görbe helyzetét ellenőrizni. Az előző "pozíció" bejelölése értelmetlen, mert a csere vagy egység elmozdulása után az úgyis más lesz.
· Ha acél keréktartóról van szó, annak felső gömbfejrögzítő keresztcsavarja gyakran nagyon nehezen oldható. Oldásukhoz egy a ZF Lemförder és a Klann által kifejlesztett speciális szerszám használata ajánlott.
· Alumínium keréktartók esetén más helyzet, azok csavarjai korrózió elleni speciális bevonattal készülnek. A felső gömbfejrögzítő csavar korrekt beépítési irányára nagyon figyelni kell (10. ábra). Későbbi javításkor ráfizethetünk figyelmetlenségünkre, mert a csavar csak egyik irányba nyomható ki. Mindenegyes modellnél az előírt csavarhosszat használjuk. Háromféle csavarhossz létezik: 95 mm, 100 mm és 105 mm. A nyomtáv beállításakor minden esetben új csavart használjunk, mert a csavarok nyúlásra húzott csavarok.
· Az említett szerszámmal az acélöntvény házból a gömbcsapok is kinyomhatók (alumínium keréktartóknál sem szükséges módosítás). A gömbcsapok kiütését kerüljük, mert azzal széttörjük a belső műanyag burkot.
· A felső keresztlengőkar modult, melyet egyszerűen csak csapágybaknak hívnak - Passatnál acéllap, A4-nél 2002-től alumínium lap, Superb-nél általában alumínium lap) osztályozni kell, mivel különböző szögbe-állással rendelkeznek. A Passatnál és a Superbnél ez a 11 fok, az Audinál 7 fok. Mivel ezen adatokból is keringenek téves értékek, ezek megnehezítik a műhelyek dolgát.
· Az Audi A4, A6 és A8 gyártási sorozatoknál (utóbbi légrugózás nélkül) az előbb említettekhez jön még az alsó rugótányér beállítása. Az eltérő beállítási helyzetekre, jobb- és baloldalon figyelni kell. A menetirány szerinti jobboldalon 87±2 fok, a menetirány szerinti baloldalon ez az érték 65±2 fok.

A futóműves műhelyek tapasztalata az, hogy ilyen és hasonló bonyolultságú elsőkerék felfüggesztéseken dolgozva, a gyártók adatait bizony csak nagyon nehezen lehet betartani.