Listové pružiny

Listové pružiny patria medzi najstarší typ pruženia vozidiel. V minulosti sa používali takmer na všetkých automobiloch, dnes sa používajú predovšetkým na nákladných vozidlách, prívesoch, dodávkach a niektorých terénnych vozidlách vďaka ich vysokej únosnosti a jednoduchej konštrukcii.

Konštrukcia

Listová pružina sa skladá z niekoľkých oblúkovito zahnutých oceľových listov (pružníc) rôznej dĺžky, ktoré sú naukladané na seba a spojené v strede stredovým čapom (skrutkou). Listy sú uložené tak, že sa môžu vzájomne pohybovať. Pri pružení medzi nimi vzniká trenie, vďaka ktorému majú pružiny samotlmiaci efekt (nepotrebujú samostatný tlmič). Tento efekt je však obmedzený a u moderných vozidiel sa považuje za nedostatočný, preto sa aj pri listových pružinách používajú samostatné tlmiče. Tento efekt sa takisto časom znižuje, keď sa listy opotrebujú alebo keď sa medzi ne dostane mazivo (čo sa pridáva na zníženie opotrebenia a hlučnosti).

Hlavné časti:

1. Hlavný list – najdlhší a najhrubší list, ktorý tvorí základ pružiny.
2. Pomocné listy – postupne kratšie listy uložené pod hlavným listom, ktoré zvyšujú únosnosť pružiny.
3. Stredová objímka – kovová svorka, ktorá drží listy pohromade a zabraňuje ich bočnému posuvu.
4. Stredový čap (skrutka) – prechádza stredom všetkých listov a spája ich do jedného celku. Zároveň slúži na upevnenie pružiny k náprave.
5. Ušká (oká) – zakrútené konce hlavného listu, ktoré slúžia na pripevnenie pružiny o rám vozidla pomocou čapov.

Ďalšie časti:

6. Puzdro – gumová alebo kovová vložka v uškách pružiny, ktorá umožňuje otáčavý pohyb a znižuje opotrebenie spojenia s rámom
7. Spona – kovová objímka, ktorá obopína všetky listy a udržuje ich v správnej polohe.
8. Vložka – plastová alebo kovová podložka medzi listami, ktorá znižuje trenie a hlučnosť pri ich vzájomnom pohybe.
9. Záves listovej pružiny – spojovací článok medzi uškom pružiny a rámom vozidla. Pri stlačení sa listová pružina prirodzene predĺži. Vďaka tomuto článku je schopná vykonať tento pohyb, čo zlepšuje kvalitu jej odpruženia.

Výhody

• Vysoká únosnosť: Na rozdiel od vinutých pružín, ktoré prenášajú tlak do jedného bodu rámu, listové pružiny rozvádzajú hmotnosť nákladu na väčšiu plochu (cez dva upevňovacie body). To zabraňuje lokálnemu preťaženiu rámu pri ťažkom náklade.
• Samovodiaca funkcia: Zatiaľ čo vinuté pružiny potrebujú na udržanie nápravy v správnej polohe ďalšie komponenty (ramená, tyče), listové pružiny vďaka ukotveniu v dvoch bodoch dokážu nápravu aj viesť.
• Samotlmiaca schopnosť: Trenie medzi jednotlivými listami zabezpečuje čiastočné tlmenie kmitania pružín.
• Odolnosť: Sú menej náchylné na náhle prasknutie pri veľkom zaťažení v porovnaní s vinutými pružinami.

Nevýhody

• Horší komfort jazdy: Listové pružiny sú tuhšie, aby zvládali ťažký náklad. Pri nenaloženom vozidle (napr. prázdny pickup) odpruženie takmer nefunguje. Vinuté pružiny majú progresívnejší chod a lepšie izolujú posádku od vibrácií.
• Fenomén “Axle Wrap”: Pri prudkej akcelerácii alebo brzdení môže zotrvačná sila spôsobiť, že sa listová pružina prehne do tvaru písmena S. To vedie k poskakovaniu kolies (wheel hop), strate trakcie a v extrémnych prípadoch k zlomeniu pružiny alebo poškodeniu kardanu.
• Vysoká neodpružená hmotnosť: Zväzok oceľových listov je podstatne ťažší, než jedna vinutá pružina. Vyššia neodpružená hmotnosť negatívne ovplyvňuje schopnosť kolesa rýchlo reagovať na nerovnosti vozovky, čo zhoršuje jazdné vlastnosti pri vyšších rýchlostiach.
• Väčšie priestorové nároky: Listy sú výrazne rozmernejšie, ako vinutá pružina a aj preto sú veľmi nevhodným riešením pri malých automobiloch.
• Vŕzganie: Trenie medzi listami, ktoré pomáha tlmiť nárazy, je zároveň zdrojom hluku (hlavne ak listy zhrdzavejú, alebo sa medzi ne dostanú nečistoty).

Rozdelenie

Listové pružiny sa rozdeľujú podľa rôznych kritérii:

Podľa počtu listov:

• Jednolistová (mono-leaf) – jeden list s premenlivou hrúbkou, používa sa pri ľahších vozidlách
• Viaclistová (multi-leaf) – viacero listov rôznej dĺžky, vyššia únosnosť

Podľa tvaru:

• Eliptická – dve polo-eliptické pružiny spojené koncami do tvaru elipsy, používala sa na starých vozidlách.

• Tri-štvrte-eliptická – kombinácia polo-eliptickej a štvrť-eliptickej pružiny, používala sa na prvých automobiloch.

• Polo-el­iptická – najrozšírenejší typ, listy sú ohnuté do tvaru polovice elipsy.

• Štvrť-eliptická – jeden koniec je pevne uchytený, používa sa zriedkavo.

• Parabolická – listy majú premenlivú hrúbku podľa parabolickej krivky, menšie trenie a lepší komfort.

Podľa spôsobu uloženia:

• S pevným uložením na oboch koncoch – jednoduchšie, ale menej pružné
• S jedným pevným a jedným posuvným uložením – jedno uško je pripevnené priamo k rámu a druhé je pripevnené cez záves, ktorý umožňuje zmenu dĺžky pružiny pri zaťažení.

Nasledujúce učivo: