Mýty o naladění podvozku: měkký pro komfort, tvrdý pro sportovní jízdu

Na komfort a jízdní vlastnosti nemá vliv pouze pružina a tlumič, je to celá řada komponentů jejichž harmonický pohyb má za následek bezpečné jízdní vlastnosti. První součástí vozidla, která se setkává s nerovností, je pneumatika. Ta dokáže utlumit spoustu malých nerovností aniž by se musel do akce zapojit tlumič s pružinou. Se stále rostoucím průměrem kol a zmenšující se bočnicí pneumatiky, klesá i její schopnost tyto nerovnosti utlumit.

Dalším faktorem je tlumení rázů ve všech směrech. Klasická pružina s tlumičem tlumí pouze rázy ve vertikálním směru, v ostatních směrech musí být tato energie absorbována elastokinematickým uložením nápravy. Toto uložení tedy musí být pružné, ale ne příliš. Jeho velkou deformací dochází ke změně geometrie nápravy a to může způsobit neklidné chování vozu při přejezdu nerovností.

Nyní už se konečně dostáváme k samotné pružině a tlumiči, ty jsou však připojeny buď k pomocnému rámu nápravy nebo přímo ke karoserii. Pomocný rám ani karoserie však nejsou dokonale tuhé a dokáží pojmout energii od podvozku vozu. U všech vozů je kladen důraz na nízkou hmotnost proto se používají vysokopevnostní za tepla tvářené oceli. To má za následek výraznější přenos vibrací do karoserie ve formě tupých rázů ("zvonění") při přejezdu nerovnosti.

Rozhodujícím faktorem je také hmotnost a velikost vozu. S nárůstem hmotnosti a rozměrů vozu, rostou i síly a setrvačné momenty působící na jednotlivé komponenty podvozku. Rostoucí rozměr kol a také brzdových komponentů zvyšuje neodpruženou hmotnost, která také negativně ovlivňuje komfort a chování vozu. Mezi neodpruženou hmotnost řadíme ty komponenty, které přesně kopírují povrch vozovky a nejsou odpruženy samotnou pružinou s tlumičem, ale pouze pneumatikou. Do této hmotnosti patří pneumatika, kolo, brzdové kotouče a třmeny, část hmotnosti komponentů zavěšení (ramena) a část hmotnosti hnacích hřídelů (poloos). I přes velký pokrok ve vývoji všech těchto komponentů a elektronických asistentů, nelze fyzikální zákony ošálit a proto mají inženýři s laděním podvozku plné ruce práce.

Nyní tedy k pružině, co je jejím úkolem? Jejím hlavním úkolem je udržovat vůz ve stále stejné poloze. Při přejezdu nerovnosti dojde k jejímu stlačení aniž by došlo k rozpohybování karoserie ve vertikálním směru. Energii, kterou při přejezdu nerovnosti přijme, však opět uvolní do zavěšení a karoserie a dojde k jejímu rozkmitání. Toto kmitání pak musí zastavit tlumič. Pokud toto kmitání není vhodně utlumeno, může dojít k odskoku kola od povrchu vozovky. Důležité je tedy sladění těchto dvou komponentů. Příliš tvrdá pružina může způsobit přenos nerovností přímo do karoserie a při použití nevhodného tlumiče i častého odskakování kola od vozovky. V takovém případě se nedá hovořit o sportovních jízdních vlastnostech.

Hlavním úkolem tlumiče je tedy udržet kolo v kontaktu s vozovkou. Důležité je najít kompromis mezi podtlumeným a přetlumeným podvozkem. Podtlumený podvozek způsobí zhoupnutí vozidla po přejezdu nerovnosti, což může působit pohodlně, dlouhodobě však spíše způsobí mořskou nemoc. Přetlumený podvozek pak nerovnost utlumí příliš náhle a na posádku působí větší přetížení což působí "sportovně".

Dalším důležitou komponentou zavěšení je stabilizátor. Ten spojuje kola jedné nápravy a zabraňuje náklonům karoserie. Pokud má však příliš vysokou torzní tuhost, může způsobit odskakování nápravy. Pokud totiž pravé kolo přejíždí nerovnost, jeho zdvih je tuhým stabilizátorem přenesen na kolo levé, které žádnou nerovnost nepřejíždí a může dojít k odskoku nápravy. Opět tedy platí, že příliš velká tuhost nemusí znamenat zlepšení jízdních vlastností.

Všechny tyto komponenty však vedle svých mechanických kolegů s pevně danými vlastnostmi a parametry mají i elektronické varianty. Klasická ocelová pružina může být nahrazena vzduchovou, která dokáže změnit svou tuhost změnou tlaku vzduchu uvnitř měchu. Tlumiče s pevně daným tlumením mohou být nahrazeny tlumiči s měnitelnou charakteristikou tlumení pouhým stiskem tlačítka. Ocelový stabilizátor může být nahrazen stabilizátorem s elektromotorem, který aktivně ovládá náklon vozu v zatáčkách apod.

Svatým grálem je pak vůz, jehož karoserie zůstává stále ve stejné poloze a všechny nerovnosti jsou vyrovnány zavěšením. Takový vůz už tady v minulosti byl. Jednalo se o experimentální vůz, který vznikl ve spolupráci automobilky Lexus a firmy Bose. V každém kole byl místo tlumiče s pružinou umístěn lineární elektromotor, který v reálném čase vyrovnával všechny nerovnost a karoserie tak zůstávala stále ve stejné poloze. Největším problémem byla energetická náročnost systému a proto se do sériové výroby nedostal. Podobný systém se však objevil u Mercedesu díky 48V palubnímu systému, který dokáže aktivně ovládat vzduchový podvozek.