A vezérlőkar perselyei messze nem egységesek (VDI vezérlőkar persely 7L0407182G). Teljesítményük nagymértékben függ az anizotróp merevségtől – ami azt jelenti, hogy az anyag eltérő mechanikai tulajdonságokat mutat az alkalmazott erő irányától függően. Ez az irányváltoztatás szándékos és nélkülözhetetlen a menetkényelem, a kezelhetőség pontossága és a felfüggesztés tartósságának egyensúlyához.
A merevség két elsődleges iránya a radiális (a persely tengelyére merőleges) és axiális (a persely tengelye mentén). A radiális merevséget szándékosan úgy tervezték, hogy lényegesen nagyobb legyen. A kanyarodás során az oldalirányú gyorsulás jelentős oldalterhelést hoz létre a vezérlőkaron. A nagy radiális merevség ellenáll ezeknek az erőknek, korlátozva a dőlésszög (a kerék túlzott pozitív vagy negatív dőlésszöge) és az orrszög (a kerék befelé vagy kifelé mutató) nem kívánt változásait. Megfelelő radiális ellenállás nélkül a gumiabroncs érintkezési felülete kiszámíthatatlanul eltolódik, csökkentve a tapadást és pontatlan kormányreakciót okozva.
Ehhez képest az axiális merevséget szándékosan csökkentik. Az útról érkező függőleges bemenetek – például kátyúk, dilatációs hézagok vagy egyenetlen felületek – szükségessé teszik, hogy a vezérlőkar függőlegesen forogjon és összenyomódjon. A rugalmas axiális irány lehetővé teszi, hogy a persely felvegye és eloszlassa ezeket az ütéseket a deformáció révén, ami megakadályozza a rázkódás erős átvitelét az alvázra és a benne lévő emberekre. Ha az axiális merevség túlságosan nagy, a felfüggesztés túl merevnek tűnik, és az út minden hibáját egyenesen a jármű belsejébe közvetíti.
Ez a különböző irányban változó viselkedés a geometria gondos tervezésével valósul meg, ahelyett, hogy kizárólag az anyagok jellemzőitől függene. A gyakori módszerek a következők:
● Falvastagság megváltoztatása: A rugalmasság érdekében hosszában vékonyabb gumiszakaszok, a szilárdság érdekében pedig vastagabbak a szélességben.
● Súlyzókra vagy homokórákra emlékeztető profilok: ezek olyan helyekre fókuszálnak anyagot, ahol elengedhetetlen a sugárirányú ellenállás, miközben axiális irányban vékonyabb területeket vagy hézagokat képeznek.
● Több üreges vagy hornyos szerkezetek: A belső üregek vagy rések jelenléte lehetővé teszi a fokozatos összenyomódást axiális irányban (kiinduláskor lágy, majd keményebbé válik, ahogy a rések bezáródnak), míg a külső hengeres forma megőrzi az erőt a sugárirányban.
● A formák tervezése és a betétek elhelyezése: A belső fémhüvely, a külső burkolat és a gumi áramlása a vulkanizálási folyamat során kifejezetten úgy lett kialakítva, hogy bizonyos irányú merevségi gradienseket képezzenek.
Ezek a kialakítások elősegítik az axiális összenyomás fokozását, finom kezdeti mozgást biztosítanak kisebb akadályok esetén, valamint megnövelt ellenállást és nagyobb elhajlást. Jelentős radiális merevségük is megmarad, hogy oldalirányú erők alkalmazásakor fenntartsák a felfüggesztés beállítását. Következésképpen ez egy olyan perselyt eredményez, amely függőleges rugalmasságot biztosít, miközben biztosítja az oldalsó stabilitást, így elkerülhető az olyan problémák, mint az ütős kormányzás, amely a lábujjak nem szándékos megváltozására utal egyenetlen felületeken, vagy a test túlzott elgurulása.
A valós alkalmazásokban ez az anizotrópia a kortárs felfüggesztés-beállítások alapvető elemeként szolgál. A tervezők végeselem-elemzést (FEA) alkalmaznak a többirányú erők megismétlésére és minden járműmodellre jellemző persely kialakításának finomítására, garantálva a kívánt egyensúlyt a kényelem és a stabilitás között. A 7L0407182G VDI vezérlőkar persely kiváló minőséget biztosít a kényelmes vezetési élmény érdekében.
