Co to jest belka skrętna?

Zawieszenia standardowo dzieli się na zależne i niezależne. Pierwsze to tzw. sztywne osie, w których ruch jednego koła wpływa na przeciwny ruch drugiego na zasadzie dźwigni. W zawieszeniu niezależnym, koła jednej osi pracują całkowicie niezależnie od siebie. Jedyne co je łączy to wspólne nadwozie, zwykle rama pomocnicza. Belka skrętna jest konstrukcją specyficzną, ponieważ koła osi nie pracują całkowicie zależnie, ale również nie całkowicie niezależnie.

By zrozumieć powyższe najlepiej zerknąć na konstrukcję typowej belki skrętnej (szkic powyżej). Sztywna oś poprzeczna jest zakończona dwoma wahaczami wleczonymi. Są one zamocowane do niej na stałe, często przyspawane, rzadziej przykręcane. Oś poprzeczna belki skrętnej nie znajduje się w osi kół tak jak w przypadku sztywnej czy niezależnej konstrukcji. Sama belka jest zamocowana do nadwozia przy pomocy przegubów elastycznych.

Dzięki jej podatności na skręcanie, realizowany jest ruch pionowy wahaczy, po części niezależny. Belka przyjmuje na siebie wszystkie siły, zarówno poprzeczne jak i podłużne i wykonuje zarówno ruch pionowy jak i boczny w niewielkim zakresie. Belka dzięki swojej konstrukcji pełni również rolę stabilizatora. Dlaczego mówi się, że jest to zawieszenie półzależne?

Gdy koło pojazdu najedzie na wybój, wówczas wahacz ruchem pionowym oddziałuje na belkę, która zaczyna się skręcać. Do pewnego momentu z drugim kołem nic się nie dzieje, a zatem można tu mówić o pracy niezależnej, ale po przekroczeniu momentu krytycznego, belka oddziałuje również na drugie koło. Unoszące się na wyboju koło "ciągnie" koło po drugiej stronie również do góry.

W tym miejscu przypomina bardziej zawieszenie niezależne. W sztywnej osi jest dokładnie na odwrót – gdy jedno koło się unosi, drugie jest silniej dociskane do podłoża. Typową cechą belki są także ruchy poprzeczne za zakrętach, zwłaszcza na nierównościach. Wówczas cała oś ma tendencję do przesuwania się względem nadwozia samochodu.

Za resorowanie w belkach skrętnych odpowiadają praktycznie zawsze amortyzatory i sprężyny śrubowe. Często stosuje się mocowanie niezależne, tzn. amortyzator jest zamontowany oddzielnie od sprężyny. Spotyka się jednak belki z kolumnami resorującymi, czyli amortyzatorem umieszczonym w środku sprężyny.

Zalety belki skrętnej:

• prosta i zwarta konstrukcja zabierająca niewiele miejsca (duży bagażnik),
• niska masa i niewielkie masy nieresorowane,
• znikome zmiany w geometrii kół podczas jazdy na zakrętach, wybojach i pod obciążeniem,
• duży skok kół w porównaniu z tylną osią wielowahaczową,
• łatwość montażu i demontażu całego zawieszenia,
• mała liczba elementów - tylko dwa wahacze bez sworzni, brak stabilizatora, drążków reakcyjnych, a zatem niskie koszty eksploatacji.

Wady belki skrętnej:

• wzajemne oddziaływanie na siebie ruchów kół – mniejsza stabilność na nierównościach względem zawieszenia niezależnego,
• brak możliwości zmiany geometrii zawieszenia poprzez regulację,
• przenoszenie drgań wynikających z pracy zawieszenia na nadwozie,
• uszkodzenie wahacza często wiąże się z wymianą całej belki – wysoki koszt naprawy przy drobnym uszkodzeniu (np. uderzenie bokiem koła w krawężnik).

Belka skrętna określana jest również mianem belki podatnej na skręcanie, a w literaturze fachowej konstrukcją z wahaczami sprzężonymi. Belka skrętna to nie to samo co belka z drążkami skrętnymi, znana głównie z samochodów francuskich. W tym przypadku mamy już do czynienia z zawieszeniem w pełni niezależnym.