Arcuri lamelare semi-eliptice multiple

Arcurile lamelare semi-eliptice multiple reprezintă varianta clasică de arc cu foi care a definit suspensia auto pentru bună parte a secolului XX și care stă încă la baza multor camioane și vehicule comerciale. Denumirea descrie geometria: o singură foaie încovoiată într-un arc lin formează aproximativ jumătate dintr-o elipsă, iar stivuirea mai multor astfel de foi de lungimi descrescătoare alcătuiește arcul complet. Soluția se numără printre cele mai vechi din transportul rutier, având origini în trăsurile trase de cai, și rezistă pentru că este robustă, ieftin de produs și foarte potrivită pentru sarcini grele.

Arcul este construit dintr-un pachet de foi de oțel curbate, prinse strâns la mijloc cu o bridă centrală și libere să gliseze una față de cealaltă spre capete. Foaia cea mai lungă, numită foaia principală, este rulată la capete în ochiuri care se fixează de șasiu, de obicei printr-un pivot rigid în față și printr-o cercel oscilant în spate, care permite arcului să se alungească pe măsură ce se aplatizează sub sarcină. Foile mai scurte de dedesubt aduc rigiditate progresivă, astfel că, pe măsură ce greutatea crește, sunt aduse în lucru tot mai multe foi. Fiindcă arcul ghidează puntea, nu doar o susține, poate îndeplini și rol de element structural, simplificând considerabil suspensia.

Când roata întâlnește o denivelare, întregul pachet de foi flexează și se aplatizează, iar foile alunecă una pe cealaltă. Această frecare dintre foi produce o amortizare proprie, care, istoric, reducea dependența de amortizoare separate, deși montajele moderne folosesc totuși amortizoare pentru un control corespunzător. Mărimea frecării variază în funcție de starea arcului și de ungere, motiv pentru care confortul de rulare este greu de prezis exact. Distribuția sarcinii pe mai multe foi este ceea ce conferă soluției rezistența ei: fiecare foaie preia o parte din efort, iar ansamblul poate susține sarcini foarte mari fără să cedeze.

Tocmai această capacitate de încărcare, alături de simplitate și durabilitate, mențin arcurile lamelare semi-eliptice multiple în centrul construcției camioanelor, dubelor, pick-up-urilor și remorcilor, aproape întotdeauna alături de o punte spate rigidă. Tolerează supraîncărcarea, exploatarea dură și condițiile aspre mult mai bine decât suspensiile independente, mai delicate, și sunt simplu de reparat sau înlocuit pe teren. Compromisul este confortul: frecarea și rigiditatea care le fac atât de rezistente le și fac mai ferme și mai puțin maleabile decât arcurile elicoidale, transmițând mai multe șocuri în habitaclu, mai ales când vehiculul este puțin încărcat.

Din aceste motive, arcurile lamelare au dispărut aproape complet de pe autoturismele moderne, unde arcurile elicoidale și suspensia independentă oferă o rulare mai fină și mai bine controlată. Supraviețuiesc acolo unde calitățile lor contează cel mai mult, la vehiculele de marfă și la suspensiile cu punte rigidă ale utilajelor mai vechi și mai grele. Înțelegerea lor clarifică întreaga familie a arcurilor cu foi și echilibrul tehnic permanent dintre durabilitatea și capacitatea de încărcare a arcurilor lamelare și confortul și rafinamentul suspensiei cu arcuri elicoidale.