Resory piórowe - relikt przeszłości? Niekoniecznie

Resor piórowy - prastary wynalazek, który z powodzeniem jest wykorzystywany w samochodach użytkowych i osobowych do dziś. Przybliżamy jego budowę i cechy charakterystyczne.

Resor piórowy (ang. leaf spring) został po raz pierwszy zastosowany w wozie konnym już na początku XIX wieku. Nie jest to więc najnowocześniejsze rozwiązanie. Większość producentów aut osobowych już dawno dostrzegła zalety sprężyn śrubowych i zrezygnowała z używania resorów piórowych. Ale dzięki ich prostocie i walorom użytkowym motoryzacja o nich nie zapomniała.

Jak jest zbudowany resor piórowy? Otóż, jak sama nazwa wskazuje, składa się on z tzw. piór, czyli płaskowników wykonanych ze stali sprężynowej, umieszczonych równolegle do osi wzdłużnej pojazdu. Różnią się one długością – płaskownik położony najwyżej („pióro główne”) jest najdłuższy, zaś każdy kolejny jest krótszy od poprzedniego. Są one ze sobą połączone za pomocą śruby ustalającej, która przechodzi przez ich środki, oraz stalowych opasek ściągających. Tych ostatnich używa się, aby zapobiec rozjeżdżaniu się poszczególnych piór. Pióra są wygięte, dzięki czemu mają właściwości amortyzujące.

Dodatkowo resor piórowy jest przymocowany do pochwy mostu napędowego lub belki osi przy użyciu strzemion.

Całość musi być oczywiście przytwierdzona do ramy (lub nadwozia). Nie jest to tak proste, jak mogłoby się wydawać. Wygięty resor podczas jazdy niemal ciągle się odkształca i w efekcie odległość między jednym końcem pióra głównego a drugim stale się zmienia.

Istnieje kilka rodzajów mocowania resoru do ramy bądź nadwozia, które rozwiązują ten problem. Jeśli resor ma zagięcie na każdym końcu (tzw. ucho), osadza się go na sworzniu z jednej strony oraz na tzw. wieszaku z drugiej. Ten ostatni pozwala na przemieszczanie się końca resoru, kiedy ten ugina się w pionie. W przypadku resorów o płaskich zakończeniach zamiast wieszaka stosuje się ślizgacz. Kolejna alternatywa to gniazda z poduszkami gumowymi.

W jakich samochodach można obecnie spotkać to – wydawać by się mogło – archaiczne rozwiązanie? Resory piórowe zazwyczaj są wykorzystywane w tylnych zawieszeniach aut dostawczych oraz pick-upów, takich jak chociażby Isuzu D-Max, Nissan Navara, Mitsubishi L200, Ford Ranger czy VW Amarok. Resory piórowe na tylnej osi potrafią bowiem znosić znaczne obciążenia. Stąd też we wszystkich ww. autach ładowność oscyluje wokół 1000 kg (w przypadku Rangera wynosi ona nawet ponad 1100 kg). Konkurencyjny SsangYong Actyon Sports, który wykorzystuje zawieszenie wielowahaczowe na tylnej osi, jest w stanie udźwignąć jedynie 745 kg. To znaczna różnica na niekorzyść koreańskiego auta.

Niestety, resory piórowe mają też swoje wady. Największą z nich jest niski komfort jazdy. Istotnym mankamentem jest też niezachowanie dostatecznego kontaktu kół z nawierzchnią. Każdy, kto jeździł pick-upem z takim zawieszeniem, wie, że nierówność jezdni na zakręcie może wywołać nieprzyjemne "przesunięcie" tylnej osi. Dotyczy to w szczególności sytuacji, kiedy tylna oś jest niedociążona.

Mówiąc o resorach piórowych, nie można nie wspomnieć o legendzie amerykańskiej motoryzacji – Corvette. Wszystkie generacje Corvette (z najnowszą C7 włącznie) są wyposażone właśnie w resory piórowe. Wiele osób (z dziennikarzami motoryzacyjnymi włącznie) dyskredytuje ten samochód, wrzucając go do jednego worka z wozami drabiniastymi. I robi to tylko dlatego, że w jego zawieszeniu wykorzystano to rozwiązanie.

Stwierdzenie, że zawieszenie Corvette jest prymitywne, bo ma resory piórowe, jest jednak nie tylko naciągane, ale wręcz nieprawdziwe. Owszem, ma, ale nie są one montowane wzdłużnie (jak w ww. przypadkach), lecz poprzecznie i mocowane centralnie do nadwozia. To rozwiązanie, choć droższe w produkcji niż sprężyny śrubowe, ma szereg zalet. Pozwala ograniczyć masę nieresorowaną i zapobiega przechyłom w zakrętach, gdyż resor spełnia częściowo funkcję stabilizatora. Co więcej, jeden resor piórowy waży mniej niż dwie sprężyny.

Pozytywnym efektem ubocznym zastąpienia sprężyn śrubowych resorem poprzecznym jest pojemność bagażnika – ten w Corvette C6 mieści gigantyczne 634 l. Ponadto pióraki są trwalsze niż sprężyny. Nic więc dziwnego, że koncern GM stosował je także w innych autach osobowych, takich jak Chevrolet Lumina, Pontiac Grand Prix, czy też Buick Regal. Podobnie zresztą jak Volvo – opisywane rozwiązanie trafiło do modeli 960 i S90, produkowanych w latach 90. ubiegłego wieku.

Źródło: Orzełowski S, "Budowa podwozi i nadwozi samochodowych" • http://www.monroe.com.au/trade-corner/tech-info/suspension-systems/spring-design.html