Sprężyny zawieszenia

Jednymi z najważniejszych elementów samochodowego układu zawieszenia są sprężyny śrubowe, które we współczesnych konstrukcjach z powodzeniem zastąpiły resory piórowe. Sprężyny zawieszenia ściśle współpracują z amortyzatorami w celu maksymalnego wytłumienia drgań generowanych przez nierówności nawierzchni i przenoszonych na nadwozie przez masy nieresorowane (elementy zawieszenia, hamulce, koła).

Komfort podróżowania jest uzależniony od prawidłowej pracy sprężyn zawieszenia oraz amortyzatorów samochodowych. Oprócz wygody jazdy kluczowa jest również kwestia bezpieczeństwa podczas poruszania się auta po drodze. Zużyte lub uszkodzone sprężyny zawieszenia w samochodzie mogą sprowadzić zagrożenie zarówno na kierującego, jak i na innych uczestników ruchu drogowego.

Sprężyna w układzie zawieszenia samochodowego

Układ zawieszenia samochodowego zbudowany jest z trzech podstawowych grup elementów:

• sprężynujących (resorujących),
• tłumiących,
• wodzących.

Sprężyny śrubowe zaliczane są do elementów resorujących układu zawieszenia. Są one zbudowane z grubego stalowego drutu uformowanego w spiralny kształt. Sprężyny śrubowe mogą różnić się grubością drutu, liczbą zwojów, a także ich zagęszczeniem. Wewnątrz sprężyny może znajdować się amortyzator – takie rozwiązanie nazywane jest kolumną zawieszenia (kolumnach MacPhersona).

W nowoczesnych konstrukcjach śrubowe sprężyny zawieszenia do samochodu wyparły inny typ sprężyn - resory piórowe. Charakteryzują się one dużą odpornością na przeciążenie, jednak wymagają systematycznego smarowania, zajmują sporo miejsca, są stosunkowo ciężkie i nie gwarantują tak dobrych właściwości jezdnych jak nowszy typ sprężyn. Resory piórowe wciąż jednak są wykorzystywane przede wszystkim w samochodach ciężarowych oraz dostawczych głównie na kołach tylnej osi. Inne rodzaje elementów sprężynujących wykorzystywane we współczesnej motoryzacji to przede wszystkim drążki skrętne, pneumatyczne elementy resorujące oraz gumowe odboje.

Sprężyny śrubowe zawieszenia w konstrukcji samochodowej

Oryginalne sprężyny zawieszenia pojawiły się w pojazdach kołowych jako alternatywa dla stosowanych wcześniej na szeroką skalę ciężkich resorów piórowych. Największym atutem sprężyn jest bez wątpienia ich zwarta, kompaktowa budowa, pozwalająca na zmniejszenie rozmiarów oraz ciężaru zawieszenia, szczególnie że w sprężyny można wprowadzić amortyzator, co znacznie upraszcza całą budowę samochodu. W niektórych modelach aut, szczególnie tych produkcji francuskiej, w tylnym zawieszeniu sprężyny śrubowe zastępowane są drążkami skrętnymi. Podobne rozwiązanie stosowane jest również niekiedy w przednim zawieszeniu, zwłaszcza w samochodach terenowych.

Zaletą sprężyn śrubowych jest możliwość regulacji ich poziomu ugięcia poprzez obrót w jarzmie mocującym. Z kolei ich główną wadą jest brak możliwości przenoszenia sił poprzecznych, przez co konieczne jest zastosowanie zawieszenia wahaczowego. Jednak budowa samych sprężyn sprawia, że zawieszenie staje się bardziej miękkie, dzięki czemu skuteczniej tłumi nierówności nawierzchni.

Za co odpowiada sprężyna w układzie zawieszenia?

Elementy sprężyste, w tym sprężyny śrubowe w zawieszeniu samochodowym, są nieodzowne do eliminowania wszelkich wstrząsów i drgań generowanych podczas jazdy przenoszonych do kabiny pasażerskiej.

Samochodowe sprężyny zawieszenia znajdują się pomiędzy wahaczem a podłużnicą i łączą masę nieresorowaną (felgi, opony, hamulce itd.) z masą resorowaną (cała reszta samochodu). Takie rozwiązanie pozwala na swoiste odseparowanie nadwozia od nawierzchni, a sam ruch samochodu na drodze staje się przez to bardziej płynny.

Sprężyny zawieszenia odpowiadają również za docisk kół do nawierzchni i utrzymanie stałego prześwitu pojazdu. Sprężyna ulega rozciągnięciu w momencie, gdy koło wjedzie w nierówność nawierzchni i ściska, gdy koło najedzie na wybój. Aby jednak samochód nie przechylał się i nie wpadał w kołysanie, a w wyniku tego koła nie odrywały się od nawierzchni, działanie sprężyn wspierane jest (tłumione) poprzez amortyzatory. Energia kumulowana w sprężynach jest przenoszona na amortyzator i zamieniana w ciepło. Sama sprężyna nie jest w stanie samodzielnie prowadzić koło. Pomaga jej w tym wahacz lub układ wielowahaczowy.

Stała lub zmienna średnica sprężyn zawieszenia

Polecane sprężyny zawieszenia samochodowego dzielą się na sprężyny o charakterystyce liniowej (stałej) oraz progresywnej (zmiennej).

Sprężyny liniowe to najczęściej elementy wykonane z drutu o stałej średnicy na całej ich długości. Z kolei sprężyny progresywne mają mniejszą średnicę na swoich końcach. Mogą również mieć średnice drutu grubszą w środku niż na końcu. Osiągnięcie charakterystyki progresywnej możliwe jest także na skutek zmiany sposobu nawijania drutu.

Sprężyny progresywne są najczęściej bardziej kompaktowym rozwiązaniem o nieliniowej charakterystyce pracy, co sprawdza się zwłaszcza w nisko zawieszonych samochodach. Oznacza to, że im mocniej ściśnięta sprężyna, tym większy stawia ona opór. Najgrubsze zwoje sprężyny znajdują się pośrodku tego elementu. Zawieszenie progresywne bardzo dobrze adaptuje się do drgań o niewielkiej amplitudzie. Z kolei przy większych obciążeniach sprężyny progresywne cechuje duża sztywność.

Sprężyny śrubowe w gwintowanym układzie zawieszenia

Zawieszenia gwintowane z regulacją wysokości oraz twardości stosuje się najczęściej w samochodach sportowych. Poprzez regulację osadzenia sprężyn możliwe jest zmniejszenie zgodnie z potrzebami prześwitu auta, a także regulowanie twardości resorowania. Niżej osadzony samochód z twardszymi sprężynami (twardszym zawieszeniem) jest stabilniejszy w prowadzeniu i mniej kołysze podczas pokonywania zakrętów. Jednak niski skok zawieszenia może sprawiać problemy podczas pokonywania dużych nierówności i mocno odbijać się na komforcie jazdy.

Na rynku dostępne są zestawy sprężyn zawieszenia pozwalające na obniżenie samochodu. Zazwyczaj takie zestawy zawierają krótsze od tych seryjnych sprężyny i to nawet o 5 cm. Według producentów zastosowanie krótszych sprężyn poprawia właściwości jezdne auta, jednak nie zawsze jest to prawdą.

Geometria zawieszenia projektowana jest pod wszystkie elementy układu, w tym również pod długość sprężyn tak, aby współpracowały ze sobą w jednakowych zakresach. Zmiana samych sprężyn sprawi, że amortyzatory nie będą pracowały prawidłowo, czyli w pełnym zakresie, a koła mogą ustawić się w niekorzystnej płaszczyźnie. Może dojść również do wybicia sprężyny z gniazda, co stwarza ogromne bezpieczeństwo na drodze.

Nie zalecamy jakichkolwiek samodzielnych przeróbek zawieszenia, bez konsultacji z doświadczonymi specjalistami w tym zakresie, a także ingerowania w pozostałe części układu zawieszenia!

Typowe przyczyny zużycia i usterki sprężyn zawieszenia

Najlepsze sprężyny zawieszenia to w zasadzie elementy bezobsługowe, a ich zużycie jest najczęściej trudne do zidentyfikowania. Z reguły stalowe sprężyny z czasem tracą swoją sprężystość, co w efekcie sprawia, że samochód w niewielkim stopniu obniża swój prześwit, a zawieszenie staje się nieco miększe. Nie jest to jednak nadmiernie odczuwalne podczas jazdy i przeważnie nie ma wpływu na pogorszenie jakości prowadzenia samochodu.

W odróżnieniu od resorów piórowych pomiędzy zwojami sprężyn śrubowych nie dochodzi do tarcia, więc ryzyko zatarcia, przegrzania lub wyszczerbienia sprężyn jest minimalne.

Pęknięcie sprężyny zawieszenia

Charakterystyka pracy zawieszenia zmienia się diametralnie w momencie poważnej awarii sprężyny. Przeważnie dochodzi do jej pęknięcia najczęściej na początkowych zwojach. Główną tego przyczyną jest zaawansowana korozja, jednak pęknięcie sprężyny może być także wynikiem zbyt dużego przeciążenia samochodu. Takim ryzykiem najbardziej obarczone są przede wszystkim samochody dostawcze i ciężarowe, a nawet te wyposażone w instalację gazową. Duży, ciężki zbiornik z płynnym gazem mocno obciąża sprężyny tylnej osi i może przyspieszać ich zużycie.

Kiedy należy wymienić sprężyny zawieszenia?

• Pęknięcie – zalecana natychmiastowa wymiana i zawsze parami na osi.
• Odkształcenie sprężyny – podobnie, jak w przypadku pęknięcia, zalecana jest szybka wymiana również parami na osi.
• Sugerowana wymiana podczas wymiany amortyzatorów – także zawsze parami na osi.

Pęknięcia sprężyn zawieszenia, szczególnie podczas jazdy, sprowadza niebezpieczeństwo na drodze, ponieważ koło traci resorowanie, a wahacz opiera się na uszkodzonej sprężynie lub gumowym odboju. W takim stanie technicznym samochodu dalsza jazda jest niemożliwa. Niektóre pęknięcia są jednak nieco mniej groźne (jeśli w ogóle jakiekolwiek pęknięcie sprężyny można tak nazwać), a zarazem trudniejsze do wykrycia. Sprężyna zawieszenia pęknięta na końcowych zwojach może pozostać w swoim gnieździe i nie wpływać w zdecydowany sposób na zachowanie samochodu na drodze. Typowe objawy takiej usterki to słyszalne stuki wydobywające się z zawieszenia podczas przyspieszania, hamowania, skręcania lub przejazdu przez nierówności.

Sprężyny zawieszenia powinny być wymieniane zawsze parami, gdy któraś z nich ulegnie awarii lub po osiągnięciu odpowiednio dużego przebiegu (200-300 tys. km).

Sprężyny zawieszenia w iParts.pl

W iParts.pl dostępne są bardzo dobrej jakości i przy tym tanie sprężyny zawieszenia dostarczane przez renomowanych producentów elementów samochodowego układu zawieszenia. W zależności od producenta, ceny sprężyn zawieszenia wahają się średnio od 50 do 250 złotych za sztukę.

Polecane akcesoria do układu zawieszenia:

• Narzędzia do naprawy układów zawieszenia
• Ściągacze do sprężyn zawieszenia
• Oleje i płyny do układów zawieszenia