Skrutné (torzné) tyče

Skrutná (torzná) tyč je typ pružiny, ktorý využíva odpor voči krúteniu (torzii) oceľovej tyče na absorbovanie nerovností vozovky.

Konštrukcia

Skrutná tyč je dlhý oceľový prút vyrobený z vysokokvalitnej pružinovej ocele. Najčastejšie má kruhový prierez, ktorý je na oboch koncoch zosílený. Tieto konce sú taktiež jemne drážkované alebo hranaté, aby sa v uložení pri krútení nepretáčali.

Hlavné časti:
1 - Torzná tyč (kruhový alebo profilovaný prierez)
2 - Drážkovaná (hranatá) hlavica na upevnenie
3 - Rameno zavesenia (spodné alebo horné)
4 - Nastavovací mechanizmus (skrutka alebo excentrická podložka)
5 - Rám alebo karoséria vozidla

Princíp činnosti

Jeden koniec torznej tyče sa pevne uchytáva v ráme alebo karosérii vozidla. Druhý koniec je spojený s ramenom zavesenia kolesa. Pri pohybe kolesa nahor sa rameno zavesenia otáča a spôsobuje krútenie (torziu) tyče okolo jej pozdĺžnej osi. Odpor tyče voči tomuto krúteniu vytvára pružinový efekt, ktorý absorbuje energiu nárazu. Po prejazde nerovnosti sa tyč vráti do pôvodnej polohy vďaka svojej elasticite.

Výhody:

• Nižšia hmotnosť: Keďže ide o jednu tyč z pružinovej ocele, systém je ľahší ako zväzok oceľových listov.
• Úspora priestoru: Torzné tyče, najmä pri pozdĺžnom uložení, nezaberajú toľko vertikálneho priestoru ako vinuté pružiny, čo umožňuje nižšiu stavbu vozidla alebo lepšie využitie priestoru pod podlahou.
• Spoľahlivosť a jednoduchosť: Torzná tyč nemá, oproti pneumatickému/hydropneumatickému pruženiu, žiadne vaky, ktoré by mohli prasknúť, ani hadice, ktoré by sa mohli pretrhnúť. Je to jednoduchý mechanický prvok, ktorý funguje aj v extrémnych podmienkach (mráz, prach, blato). Systém má menej súčiastok ako listové alebo vinuté pružiny, čo uľahčuje údržbu.
• Jednoduché nastavenie výšky: Zmenou predpätia tyče pomocou nastavovacej skrutky alebo excentrickej podložky sa dá ľahko upraviť svetlá výška vozidla.

Nevýhody:

• Lineárna charakteristika: Na rozdiel od progresívnych vinutých pružín alebo pneumatického pruženia, torzná tyč má lineárnu charakteristiku (jej tuhosť sa nemení v závislosti od zaťaženia). To znamená, že sa horšie prispôsobuje rôznym zaťaženiam - pri ľahkom zaťažení môže byť jazda tvrdšia a pri veľkom zaťažení hrozí väčšie riziko narazenia na doraz.
• Obmedzený zdvih: Rozsah krútenia tyče je pomerne obmedzený, čo obmedzuje zdvih kolesa v porovnaní s vinutými pružinami.
• Koncentrácia napätia na koncoch: Šmykové napätie pri torznej tyči je najvyššie na povrchu a koncentruje sa najmä v oblasti drážkovaných alebo hranatých koncov, kde sa prenáša krútiaci moment. Tieto miesta sú náchylnejšie na únavu materiálu a vyžadujú kvalitné spracovanie povrchu.
• Náročnejšia výmena: Pri poruche torznej tyče je jej výmena často komplikovanejšia ako výmena vinutej pružiny, pretože vyžaduje demontáž väčšieho počtu komponentov zavesenia.

Použitie

Torzné tyče sa používajú v:

Osobných automobiloch:

• Predné nezávislé zavesenie (napr. VW Beetle, Porsche 911)
• Staršie vozidlá značiek Chrysler, Ford, GM, Mitsubishi, Mazda, Nissan, Toyota

Terénnych vozidlách:

Vojenských vozidlách:

• Tanky (napr. M1 Abrams, Leopard 2, historický Panther)
• Obrnené vozidlá

Stabilizačné tyče (anti-roll bars)

Torzná tyč sa využíva aj v stabilizačných tyčiach (tzv. anti-roll bar alebo anti-sway bar), ktoré znižujú naklonenie vozidla v zákrutách alebo pri prejazde po nerovnostiach. Stabilizačná tyč pružne spája ľavé a pravé koleso nápravy tak, že pri stlačení jedného z nich donúti stlačiť aj to druhé, čím pomáha udržať vozidlo v rovnovážnej polohe a taktiež znižuje celkové tažisko vozidla, čo v zákrutách robí vozidlo ešte stabilnejším.

Nasledujúce učivo: