Főként tesztjeink végén – persze azért a hírek között is – találkozik a kedves olvasó a leggyakrabban a futóművek kategorizálásával, ám bizonyára sokan kezdik vakargatni a fejüket a "multilink" felfüggesztés, vagy a "csatolt hosszlengőkar" kifejezéseket olvasva. Jelen cikkünk ezt a hiányt igyekszik pótolni, vagyis összefoglalni a jelen korban gyakrabban használt futóműtípusok felépítését, előnyeit, hátrányait - a teljesség igénye nélkül.
Ford Mondeo futóművek - galériaElső körben tisztázzuk a futómű feladatát. A rugók, a lengéscsillapítók és a lengőkarok együttes használatának célja igen komplex, de könnyen összefoglalhatjuk úgy, hogy a rendszer az út, illetve a jármű alatti felület egyenetlenségeit igyekszik minél jobban elsimítani az utasok kényelmének és a járműbe szerelt alkatrészek védelmének érdekében. Továbbá lényeges elem a hangolás, hiszen egy-egy autótípus más-más jellegű futóművet igényel – az egyikbe sportosat illik szerelni, a másikba minél kényelmesebbet, és így tovább.
A tervezésnél a fontos szempontok között szerepel az alacsony frekvenciás lengések kiszűrése (ugyanis azok könnyen rosszulléthez, émelygéshez vezethetnek), a minél kisebb rugózatlan tömeg, illetve az egyszerű és olcsó legyárhatóság. Persze nem lényegtelen a párosítás sem, azaz az első és hátsó felfüggesztésnek jól össze kell dolgoznia ahhoz, hogy végül a menetpróbákon elismerően bólintsanak rá a gyáriak. Gondolhatják, nem egyszerű feladat ezen részegység megalkotása, ami abszolút helytálló, hiszen a konstruktőrök a gyári tesztpályákon, valamint a közúti tesztek alkalmával begyűjtött adatok és vezetői tapasztalatok alapján hosszú hónapokig dolgoznak a felfüggesztésen, variálva a rögzítési pontok helyét és a hangolást. A szorgalmas munka eredménye pedig egy kényelmes, biztonságos – és adott esetben sportosan játékos – rendszer, mely igazodik a hozzá tartozó jármű filozófiájához - mindez jó esetben.
A legnépszerűbb: MacPherson és csatolt hosszlengőkar párosa
No de akkor lássuk is a főbb elrendezéseket, típusokat. Manapság a legnépszerűbbnek minden bizonnyal a MacPherson rendszerű felfüggesztést jelölhetjük meg, mely nevét alkotójáról, Earle S. MacPhersonról kapta. A konstrukció alapját a Fiat ’20-as években használt megoldása adta; az első ilyen rendszerrel szerelt (MacPhersonos) autó egyébként a Ford Vedette volt, 1949-ben. A rendszernek az első tengelyhez való beépítése a gyakoribb, ám számos példát láthatunk hátsó elrendezésben is. Ennek a fajtának a lényege, hogy a futómű felső bekötési pontja fix – a toronyban, egy csapágy társaságában –, míg alsó pontja a többnyire háromszög alakkal rendelkező lengőkarral együtt mozog.
MacPherson elöl az Opel Astrában - galériaKompaktsága egyrészt az előbb említett rögzítési módnak (a felső teherviselő elem egyben a rugó és a gátló duettje), másrészt a lengéscsillapító és rugó egymásba helyezésének tudható be. Ezen tulajdonsága, valamint strapabíró és viszonylag költséghatékony mivolta miatt használják mostanában a gyártók előszeretettel a kisautóktól kezdve a felső-középkategóriáig, gyártótól függően. Bár komfortos és magas fokú biztonság jellemzi, természetesen fekete pontok is oszthatók a MacPhersonnak. Berugózás hatására minimálisan változnak csak a futóműparaméterek – főként a kerékdőlés –, aminek következében a kanyarstabilitás nem hibátlan, ezért sportautókban, versenyautókban és a felsőbb kategóriákban egy-két kivételtől eltekintve nem is láthatunk már ilyet.
A Ford RevoKnuckle megoldása - galériaA második hibapont a konstrukcióból adódó, viszonylag nagy kormánylegördülési sugár miatt véshető be; a „combos” teljesítményt és az elsőkerékhajtást párosítva a MacPhersonnal bizony nagy hajtási befolyás lép fel. Ennek kiküszöbölésére láthatunk egy szép elgondolást, melyet elsőként a Renault foganatosított az előző Mégane RS-be (pontosabban annak R26R kivitelébe) ültetve (a Ford pedig híresebbé tett a jelenlegi Focus RS-ben - ugye ő a RevoKnuckle). Szóval, ez esetben a függőcsapszeges megoldást a MacPhersonnal házasították a mérnökök, így sikerült kiküszöbölni az előbb említett nagy kormánylegördülési sugarat, ezzel majdhogynem teljesen eltüntetve a nagy gázadáskor a kormányon jelentkező kellemetlen, kitérítő erőket - amelyek többek között a korábbi erős, elsőkerekes Volvókban és Saabokban híresen nagyok voltak.
Kettős keresztlengőkar a McLaren F1-ben - galéria
Szintén elöl és hátul is alkalmazott futómű típus a háromszög-trapéz kettős keresztlengőkar. A legkézenfekvőbb példa ennek bemutatására egy hétköznapi Lada személygépkocsi első felfüggesztése, ezzel talán sokan találkoztak már. De tévedés ne essék, nem buta konstrukcióról beszélünk, a gyakorlatban nagyobb teljesítményű autóknál is alkalmazzák – többek közt a Forma1-ben is –, mivel széles határok között állítható, lehet játszani a lengőkarok hosszával, a bekötési pontok helyével, geometriájával, aminek köszönhetően teljesen egyedi futómű-beállítások valósíthatóak meg. A későbbiekben tárgyalt momentán centrum magasságát is könnyű ez esetben szabályozni, így tetszőleges sajátkormányzási tulajdonsággal (alul- vagy túlkormányzottság) ruházhatják fel az autót a tervezők. Berugózásra ez a megoldás szépen változtatja a kerékdőlést, ezáltal kanyarban is ügyesen szerepel a kettős keresztlengőkaros megoldás. Helyigénye közepesre értékelhető; ahhoz, hogy kompakt legyen, "szellemesen" kell elhelyezni a lengéscsillapító-rugó párost.
Multilink a Mercedes-Benz tálalásában - galériaA sorban harmadik elöl és hátul is alkalmazott felfüggesztés a multilink, vagyis magyarosabban a többlengőkaros szisztéma. Konkrét megkötés nem igazán létezik ennél a típusnál, a lényeg egyszerűnek tűnik, ám megtervezni csöppet sem az: a lengőkarokat úgy kell elhelyezni, hogy azok mozgásának során – azaz a berugózások alkalmával – a futómű paraméterek a lehető legmegfelelőbben változzanak, a tervező elképzelése szerint. Éppen ezért eme típust nevezhetjük talán a legigényesebbnek, még ha rendkívül sok befektetést is igényel megalkotása, illetve helytakarékosnak sem nevezhető. A gyártók inkább közép- és felsőkategóriás járművekbe építik be; finomsága miatt a számos szilent és "kutyacsont" (kisebb lengőrudak) akár 100.000 km-en belüli elhasználódása sem ritka eset - egy időben főként az Audinál jelentkezett ez a probléma –, azonban ebben a kategóriában talán belefér a gyakoribb karbantartás, főleg a jobb kanyarstabilitás és a finomabb viselkedés mellett.
A multilink futómű további előnye hátsó beépítés esetén, hogy a rudak bizonyos elrendezésével elérhető egy kisfokú "önkormányzás". Ez azt jelenti, hogy kanyarban – akár elmozdulás (berugózás), akár erő (fellépő oldalerő) hatására – a kerékagy minimálisan, de el tud fordulni a kívánt irányba. Ezzel a módszerrel könnyen beállítható a farrész kanyarbeli viselkedése, hogy adott esetben picit kifelé induljon az autó hátulja (túlkormányzottság) vagy az első kerekekkel azonos irányba fordulva inkább az alulkormányzottság esete álljon fenn. A többlengőkaros megoldáshoz gyakran párosítanak a mérnökök légrugózást vagy adaptív lengéscsillapítást, még kényelmesebbé és még biztosabbá téve az autóval megtett kilométereket.
Csatolt hosszlengőkar: kompakt, olcsó -galériaMost következzenek a csakis hátul alkalmazott megoldások, melyek szinte mind a hosszanti lengőkarra épülnek, vagy annak alapelvét felhasználva fejlődtek még tovább. A legegyszerűbb a sima hosszanti lengőkaros felépítés: ez egészen szerethető, mert "jól viselkedik": berugózáskor nem változik sem a nyomtáv, sem a kerékdőlés, ez hátul pont megfelelő. Sok esetben a két hosszanti lengőkart egy – általában U profilú – rugalmas csatolóelemmel kötik össze, ennek eredménye a csatolt hosszlengőkar – melyet sokszor tévesen titulálnak merev tengelyes rendszernek –, ami már nem teljesen független kerékfelfüggesztést eredményez.
A szakma már elkezdte temetni a kicsit "buta", ám praktikus és kis helyigényű csatolt hosszlengőkart, ám most úgy tűnik, hogy mégsem hal ki a konstrukció. Az Opel a nemrég megjelent aktuális Astrában ugyanis hozzáillesztette az úgynevezett Watt-rudas szerkezetet, mely igazán kanyarban fejti ki kellemes hatását. A terhelt kerék az említett szerkezeten keresztül átviszi az erőt a terheletlenre, így az jobban kiveszi részét a tapadásból, sokkal agilisabb ívmeneti viselkedést produkálva.
Hátul jól kivehető a Watt rendszer az Astrában - galériaHa már az előbb szóba jött a merev tengely, teszünk egy gyors, de mindenképpen érdekes kitérőt, ugyanis bár már rég elavult módszer, bizonyos élményautókban még mindig ezzel találkozunk - nem véletlenül. Nemrég szerencsénk volt kipróbálni a Caterham vérbeli sportgépét, ami bizony az emlegetett merev hátsó híddal rendelkezik, ám az arra jellemző kellemetlen riszálást a szellemes De Dion-féle rögzítéssel oltották ki belőle a gyáriak. Ennek lényege, hogy a hajtott hátsó tengelyen a differenciálművet egy lengőkarral a karosszériához csatlakoztatják, így még egy ilyen régi rendszernek is ki lehet csalni sportos énjét. Egyébként az olasz autók szerelmesei is büszkén mesélhetik, hogy az Alfa Romeo 75 is így készült - futóművére nem is érkezett panasz.
Caterham, hátul DeDion felfüggesztéssel - galériaFolytatván az eredeti gondlatmenetet, másik érdekes variációval is találkozunk a hosszlengőkaros témában. Ez nem más, mint a ferde tengelyű hosszlengőkar, melyre szép példát szolgáltatnak az E30 és E34 kódjelű BMW típusok. Használatának oka a berugózáskor kedvezően jelentkező kerékdőlésváltozás, ám ugyanekkor az összetartásváltozás miatt túlkormányzás lép fel. Ezt orvosolja az úgynevezett Weissach felfüggesztés, mely egy hosszanti és egy keresztlengőkarra alapoz; megfelelően rugalmas szilentekkel az összetartás berugózáskor fellépő változása ez esetben már kedvezőbb, biztonságosabb alulkormányzottsági hajlamot idéz elő.
A legendás VW Golf GTI
Nagyvonalakban tehát áttekintettük a ma kapható legnépszerűbb típusokat, azonban a párosításról még nem esett szó. A futóművek geometriájának vizsgálatában az 1-es Golf GTI megjelenése mérföldkő volt. Az említett típusnál ugyanis – az orrmotor és a fronthajtás ellenére – bizonyos sebesség felett túlkormányzottság volt tapasztalható, a felépítés jellegéből vélt orrtolás helyett. A megoldásra hamar rá is leltek az illetékesek, mégpedig a momentán centrum, más nevén a billenési középpont felfedezésével.
Minden egyes futómű rendelkezik egy ilyen momentán centrummal, az első és hátsó momentán centrumok összekötésével pedig megkapjuk a momentán tengelyt, ami rendkívül sokat elárul az autó dinamikájáról, viselkedéséről. A részletekbe belemenni sajnos a terjedelem miatt ebben a cikkben nincs lehetőségem, a lényeg viszont egyszerű: amennyiben az első felfüggesztés momentán centrumának magassága nagyobb, mint a hátsóé, túlkormányzottságra, ellenkező esetben pedig alulkormányzottságra lehet számítani a motor és a hajtás felépítésétől jóformán függetlenül.
A Quattro igényesebb hátsó futóművet kapott - galéria
Nehéz tehát jó futóművet tervezni, ezt könnyű belátni. Még manapság sem a legegyszerűbb feladat olyan rendszert megalkotni, amely hibátlanul teljesíti feladatát, elég csak az első generációs, korai Audi TT Coupé elsőkerékhajtású változatára gondolni, ami épp az előbb említett, előrefele emelkedő momentán tengelyével sok esetben túlkormányzottá vált, ezzel számos balesetet előidézve - később egy visszahívási akció keretében orvosolta a gyártó a problémát.
Ezért amondó vagyok, hogy ha korrekt, ügyes futóművel találkozunk, becsüljük meg, ugyanis minden bizonnyal rengeteg munkaórát öltek bele a vásárlók biztonságát és kényelmét, valamint a stabil dinamikát szem előtt tartva a mérnökök. És még valami: elhanyagolt futóművel közlekedni legalább olyan rizikós, mint a rosszul megtervezettel – ez bizony veszélyes forgalmi helyzetekhez vezethet. Az ilyen szituációk elkerülése végett ellenőriztessük gyakran autónk felfüggesztését, soha ne halogassuk a karbantartást!
És sokan nem is gondolják, de a guminyomás gyári értékeknek való megfelelősége is rendkívül fontos (ezért ezt hetente illik ellenőrizni); a különböző kerekekben változó, illetve túl alacsony - túl magas értékek teljesen fel tudják borítani még a legjobb futóművek egyensúlyát is...