Торсионна щанга

Торсионната щанга е отрязък от пружинна стомана, който се използва като пружина на окачването, съхранявайки и освобождавайки енергия не чрез свиване като спирала, а чрез усукване около собствената си ос. Тя съществува като елегантно проста алтернатива на цилиндричните и листовите пружини: права пръчка, която заема малко вертикално пространство и позволява на инженерите да разположат еластично окачване там, където висока спирала не би се побрала, например по надлъжните греди на пикап или под пода на компактен автомобил. Принципът е същият като при всяка торсионна пружина, увеличен по мащаб така, че да носи тон или повече тегло.

Щангата е монтирана така, че единият ѝ край е твърдо захванат за шасито или спомагателната рама, често чрез шлици, които я фиксират, докато другият край е свързан с елемент на окачването, например долно носещо рамо или надлъжно рамо. Когато колелото се повдигне над неравност, рамото се завърта и прилага усукващ момент по дължината на щангата. Стоманата се противопоставя на това усукване и развива възстановяваща сила, която връща колелото надолу, осигурявайки пружинното действие. Коравината на щангата зависи от нейния диаметър, дължина и марка стомана, така че по-дебела или по-къса щанга дава по-твърдо движение, а по-тънка или по-дълга — по-меко.

Голямото практическо предимство на тази схема е възможността за регулиране. Тъй като захванатият край обикновено стъпва върху регулиращ болт или шлицов лост, височината на окачването може да се повишава или понижава просто чрез предварително натоварване на щангата, без да се сменя самата пружина. Това улеснява настройването на стойката на автомобила, компенсирането на добавено оборудване или изравняването на натоварен камион, а също позволява една конструкция да обслужва няколко тегла на различни нива на оборудване. Щангите освен това са издръжливи и компактни, освобождавайки място за по-просторни купета, резервоари за гориво или елементи на задвижването.

Торсионните щанги имат дълга история, появявайки се на модели на Citroen и Volkswagen, както и на безброй военни и търговски машини, и остават разпространени отпред при камиони и SUV с рамна конструкция, където разполагането и носещата способност подхождат на тежката експлоатация. Особено важен вариант е стабилизиращата щанга, която представлява торсионна щанга, огъната във форма на U и свързана с двете страни на оста така, че да се усуква само когато колелата се движат различно, противопоставяйки се на накланянето на каросерията в завоите, без да влияе на движението по права линия.

Конструкцията не е без ограничения. Торсионната щанга осигурява само пружинната функция и трябва да се съчетава с отделен амортисьор, а настройката е по-малко гъвкава от смяната на цилиндрични пружини, защото щангата е дълъг конструктивен елемент. Корозията или умората на материала могат с времето да отпуснат или да напукат щангата, а регулиращите болтове могат да заядат, усложнявайки промяната на височината. Тъй като производителите предпочитат по-леки и по-изпипани многоточкови и тип McPherson схеми с цилиндрични пружини, торсионната щанга се оттегли от леките автомобили, но съчетанието от простота, здравина и регулируема височина я поддържа актуална там, където надеждността има по-голямо значение от изтънчеността.