Arc cu foi (arc lamelar)

Arcul cu foi este una dintre cele mai vechi și mai durabile forme de suspensie a unui vehicul, alcătuit dintr-o lamă curbată din oțel de arc sau dintr-un pachet de mai multe astfel de lame, de lungimi diferite, prinse împreună, care se flexează sub sarcină pentru a izola șasiul de carosabil. Istoria sa lungă se întinde până la trăsurile trase de cai, iar el supraviețuiește în uzul modern tocmai pentru că îndeplinește mai multe roluri simultan, cu o simplitate remarcabilă. În timp ce arcurile elicoidale opun rezistență numai la comprimarea verticală, arcul cu foi susține atât greutatea vehiculului, cât și ajută la poziționarea punții, controlându-i poziția longitudinală și laterală.

Arcul funcționează prin acumularea de energie pe măsură ce se îndoaie. Montat longitudinal, este de regulă fixat la un capăt de șasiu printr-un ochi fix, iar la celălalt printr-o bridă oscilantă care preia variația de lungime pe măsură ce arcul se aplatizează sub sarcină. Puntea se sprijină pe arc, de obicei aproape de centrul acestuia, fiind fixată cu bride în formă de U. Când roata întâlnește o denivelare, lamele se îndoaie și se aplatizează; pe măsură ce se redresează, energia acumulată este eliberată, readucând arcul la curbura inițială. Cea mai răspândită formă rutieră este arcul semieliptic cu mai multe foi, în care lamele de lungimi diferite se freacă una de cealaltă în timp ce se flexează, oferind un anumit grad de amortizare prin frecare proprie.

Marele atu al soluției este capacitatea de a transporta în mod fiabil sarcini grele și variabile. Deoarece arcul poziționează și puntea, el elimină nevoia de brațe de reacție sau de tiranți de ghidare separați, ceea ce menține întregul ansamblu ieftin, robust și ușor de reparat. Aceste calități explică dominația sa continuă la camionete, dube, camioane, remorci și vehicule comerciale, unde capacitatea de încărcare și durabilitatea contează mult mai mult decât confortul maxim al mersului.

Aceleași caracteristici explică și declinul său la autoturisme. Frecarea dintre foi, care asigură amortizarea naturală, face totodată mersul ferm și ușor dur, iar comportamentul arcului este mai greu de reglat fin decât al unui ansamblu cu arc și amortizor separate. Arcul cu foi este, de asemenea, relativ greu și adaugă masă nesuspendată. Pe măsură ce automobilele au început să prioritizeze confortul și o ținută de drum rafinată, arcurile elicoidale cu amortizoare dedicate și punți ghidate sau sistemele complet independente au înlocuit aproape în întregime arcurile cu foi de la mașinile obișnuite.

În exploatare, arcurile cu foi sunt în general de lungă durată, dar nu lipsite de întreținere. Lamele individuale pot crăpa sau se pot lăsa odată cu vârsta și cu utilizarea intensă, bucșele bridelor se uzează, iar coroziunea sau suprafețele blocate dintre foi pot rigidiza arcul sau pot provoca scârțâieli. Variante precum arcul parabolic folosesc lame mai puține, conice, care se ating doar la capete pentru a reduce frecarea și greutatea păstrând capacitatea de încărcare, ceea ce reflectă rafinarea continuă a unei componente fundamental tradiționale și de încredere.