Spiralfjäder

En spiralfjäder är en bit fjäderstål som lindats till en spiral och bär upp en del av bilens vikt vid varje hjul samtidigt som den dämpar de stötar som en ojämn väg skickar in i bilen. Det är den överlägset vanligaste fjädertypen i moderna bilars hjulupphängning och återfinns i de allra flesta personbilar. Uppgiften är att låta hjulet röra sig upp och ner i förhållande till karossen så att karossen hålls jämförelsevis stilla och däcket behåller kontakten med underlaget. Utan en fjäder skulle varje gupp slå rakt in i konstruktionen och vidare till de åkande.

Fjädern arbetar genom att lagra energi när den trycks ihop. När ett hjul träffar ett gupp kortas fjädern och lagrar energin från stöten; när hjulet faller ner i en grop sträcks fjädern ut igen och frigör den lagrade energin. Fjäderns styvhet, eller fjäderkonstant, bestäms av ståltrådens diameter, spiralens diameter, antalet aktiva varv och själva stålets egenskaper, vilket ger ingenjörerna en mängd parametrar att avstämma komforten mot för varje enskild bil. En spiralfjäder skulle på egen hand fortsätta svänga upp och ner i flera perioder efter en störning, och därför samarbetar den alltid med en stötdämpare som styr och bromsar denna gungande rörelse.

För bilen och de åkande ger spiralfjädern den balans mellan komfort och kontroll som präglar bilens köregenskaper. En mjukare fjäder sväljer ojämnheter och ger en bekväm gång men tillåter mer krängning och nigning; en stelare fjäder håller karossen plattare för sportigare väghållning på bekostnad av komforten. Fjädern upprätthåller också ett jämnt kontakttryck mot däcket, vilket är avgörande för grepp, bromsning och styrning. Eftersom den är kompaktare än äldre fjädertyper kan hjulupphängningen byggas mer effektivt och frigöra utrymme i hjulhusen och karossen.

Spiralfjädern blev tongivande i takt med att hjulupphängningens konstruktion utvecklades bort från de bladfjädrar som användes i tidigare och tyngre fordon. Den är lätt, hållbar och, eftersom dess beteende är lätt att förutsäga och justera, väl lämpad för den individuella hjulupphängning som dominerar moderna bilar. Bland varianterna finns progressiva fjädrar, där spiralvarven sitter olika tätt så att styvheten ökar ju mer fjädern trycks ihop, vilket ger en mjuk inledande respons med bättre kontroll vid hög last, samt förstärkta fjädrar som sänker eller styvar upp en bil.

I praktiken är spiralfjädrar robusta och långlivade, men de kan sätta sig med åren och sänka körhöjden, eller brista, särskilt där korrosion har försvagat stålet, vilket ger ett knackande ljud och en sned ställning. Skadade fjädrar kan också ge anmärkning vid bilbesiktningen. Fjädern är en hörnsten i hjulupphängningen och kombineras oftast med en stötdämpare inuti ett MacPherson-ben, där fjäder och dämpare bildar en enda bärande enhet. Den står vid sidan av bladfjädrar och torsionsstavar som de huvudsakliga sätten att fjädra en bil.