Obsah článku:
- Aktívne odpruženie - približovanie sa k ideálu
- Prvky, ktoré tvoria aktívne zavesenie
- Typy a princípy fungovania moderných suspenzií aktívneho typu
- Princíp činnosti aktívneho hydropneumatického zavesenia kolies
- Ako funguje aktívne vzduchové odpruženie
- Funkčný princíp suspenzií KDSS a DD
- Ako funguje odpruženie AGCS
- Aktívne odpruženie pre „ľudové“ autá: vzdialená perspektíva alebo realita?
Úroveň pohodlia pri riadení auta je vždy v oblasti veľkej pozornosti návrhárov aj spotrebiteľov bez ohľadu na to, či hovoríme o drahých modeloch alebo automobiloch takzvanej „populárnej“ triedy.
Ako viete, jednou z hlavných súčastí pohodlnej jazdy je zavesenie automobilu. Cieľom je vyrovnať nerovnosti povrchu vozovky a súčasne zaistiť spoľahlivé uchopenie kolies automobilu s vozovkou.
Bohužiaľ, až donedávna boli všetky typy zavesení použitých v „lacných“ automobiloch štandardné, to znamená, že mohli buď poskytovať vysokú úroveň ovládania vozidla, alebo pohodlnú jazdu po nerovných cestách. A iba drahé modely sa mohli pochváliť takzvaným „aktívnym“ zavesením, ktoré do istej miery vyriešilo oba problémy.
Aktívne odpruženie - približovanie sa k ideálu
Ako viete, podvozok automobilu môže byť charakterizovaný tuhým zavesením - v tomto prípade bude nakláňanie karosérie minimálne a stupeň ovládateľnosti je vysoký. Mäkké odpruženie prinesie pohybu mäkkú jazdu, ale drsné manévre sa stanú nebezpečnými. Ako nájsť „strednú cestu“?
Výrobcovia dospeli k záveru, že optimálnym riešením by bolo aktívne zavesenie.... Názov hovorí sám za seba: dizajn musí byť schopný meniť svoje vlastnosti počas pohybu auta.
Výhody
Proces vytvárania a zlepšovania aktívneho odpruženia prebieha už nejaký čas. Prvý model nainštalovali v Citroëne francúzski inžinieri. O niečo neskôr štafetu prevzali konštruktéri Mercedes-Benz. Výhody zavedenej inovácie sú zrejmé:
- aktívne odpruženie dávalo automobilu možnosť automaticky sa prispôsobiť nerovnostiam vozovky;
- nakláňanie auta počas jazdy sa znížilo, a preto sa manévrovateľnosť zvýšila;
- konštrukčné vlastnosti odpruženia umožnili prispôsobiť niekoľko charakteristík automobilu štýlu jazdy.
Aktívne zavesenie, ktoré bolo spočiatku objemné a relatívne primitívne, nakoniec zmenilo svoje rozmery na kompaktnejšie a jeho zariadenie na komplexnejšie.
Prvky, ktoré tvoria aktívne zavesenie
Mechanizmy, ktoré tvoria funkčnú závesnú jednotku, možno zhruba rozdeliť do štyroch hlavných skupín. Princíp separácie je v odrodách prvkov. Každá skupina má svoje vlastné charakteristiky, ktoré je možné počas pohybu prispôsobiť:
- Elastické prvky... Adaptívne vlastnosti - hodnota tuhosti pruženia a výška karosérie vozidla nad vozovkou.
- Páčky... Adaptívne charakteristiky - charakteristiky špice a dĺžky závesných ramien.
- Priečne stabilizátory... K dispozícii je tu iba jeden variabilný parameter - stupeň tuhosti stabilizátora.
- Tlmiče nárazov... Variabilná charakteristika - stupeň tuhosti tlmiča.
Hlavným bodom inštalácie aktívneho odpruženia na auto je schopnosť zmeniť všetky vyššie uvedené parametre, pretože sa mení rýchlosť jazdy, štýl jazdy a povaha povrchu vozovky, na ktorom sa auto pohybuje.
To sa dá urobiť rôznymi spôsobmi, v závislosti od typu uzla. Medzi používané metódy patrí napríklad aktivácia solenoidových ventilov inštalovaných v tlmiči, ako aj zmena objemu magnetickej reologickej tekutiny plniacej tlmič.
Elektronické vybavenie vám umožňuje zmeniť vlastnosti každého prvku aktívneho odpruženia samostatne. Vďaka tejto funkcii sa odpruženie stáva „ideálnym“, to znamená, že sa prispôsobuje neustále sa meniacim podmienkam počas pohybu.
Typy a princípy fungovania moderných suspenzií aktívneho typu
Moderní vývojári aktívnych odpružení venujú veľkú pozornosť jednotkám s možnosťou nastavenia stupňa tlmenia. Ak odpruženie nepoužíva na prispôsobenie charakteristík špeciálne pohony, takýto systém sa nazýva „adaptívne“ alebo „poloaktívne“ zavesenie.
Elektronické metódy, ktoré riadia stav odpruženia a polohu automobilu na vozovke, riadia variabilné charakteristiky prvkov a umožňujú vám nastaviť požadovanú vzdialenosť (konštantnú výšku karosérie nad povrchom vozovky) a tuhosť odpruženie tlmičov.
V takom modeli je pre pružné prvky zostavy použitý autonómny riadiaci pohon. Toto je už plnohodnotné aktívne zavesenie, má oveľa komplexnejšie zariadenie ako adaptívne systémy bez riadiaceho elektronického modulu.
Princíp činnosti aktívneho hydropneumatického zavesenia kolies
Pozrime sa, ako funguje hydropneumatické odpruženie ABC od dizajnérov Mercedes-Benz. Pružina je inštalovaná na jednej osi s každým tlmičom v systéme; je to ovplyvnené hydraulickou kvapalinou z hydraulického valca. Tuhosť každej pružiny sa nastavuje autonómne pomocou čerpadla, ktoré pod vysokým tlakom pumpuje olej do vzpery tlmiča.
Hydraulické valce vzpery zavesenia kolies sú monitorované elektronickým systémom, ktorý prijíma informácie z trinástich elektronických a analógových senzorov. Od nich pochádzajú tieto údaje:
- pozdĺžne zrýchlenie automobilu;
- bočné zrýchlenie automobilu;
- vertikálne zrýchlenie automobilu;
- poloha karosérie vozidla vzhľadom na rovinu vozovky;
- tlak na vzpery a pneumatiky.
Systém funguje tak, že vylučuje prudké nakláňanie karosérie pri akcelerácii, brzdení a zatáčaní.
Vývojári sa môžu pochváliť pôsobivými výsledkami: už od rýchlosti 60 km / h môže tento systém znížiť svetlú výšku vozidla o 11 mm. Je to vynikajúci ukazovateľ úpravy aerodynamických vlastností automobilu.
Hydraulický vysokotlakový pohon sa používa aj vo vozidlách Citroën... Tu je základom rovnaké čerpanie hydraulickej kvapaliny do mechanizmov pomocou činnosti solenoidových ventilov.
Ako funguje aktívne vzduchové odpruženie
Vzduchové prvky v zavesenej konštrukcii sú zodpovedné za vôľu vozidla. Nastavenie stupňa tlaku v závesnej jednotke je zabezpečené stlačeným vzduchom čerpaným do konštrukčných prvkov. Systémy pracujúce na tomto princípe používa rovnaká spoločnosť Mercedes-Benz.
Hovorí o nevýhody tohto pozastavenia„Je nevyhnutné spomenúť skutočnosť, že ak za každých okolností vzduchové odpruženie urobí dieru, auto okamžite spustí svoje dno na vozovku a, samozrejme, nebude schopné obnoviť pohyb.
Funkčný princíp suspenzií KDSS a DD
Výrobcovia Toyota a BMW ponúkajú modely vybavené zavesením kolies, v ktorých je ako hlavný premenný parameter zvolená tuhosť stabilizátora. Na rovnom úseku pohybu je ochranná tyč proti prevráteniu deaktivovaná a pri vstupe do ostrej zákruty sa zvyšuje jej tuhosť, ktorá bráni prevráteniu tela.
Ako funguje odpruženie AGCS
Hyundai vytvoril pravdepodobne najneobyčajnejšie aktívne odpruženie, aké je dnes k dispozícii.Fungovanie systému je založené na schopnosti meniť dĺžky páčok, čo ovplyvňuje rozbíjanie zadných kolies. Pri jazde v priamom smere elektronické ovládanie nastavuje minimálnu úroveň prstov. Zmena jazdného pruhu alebo zaradenie zákruty zvýši vjazd. Tento prístup výrazne zvyšuje stabilitu vozidla a uľahčuje vodičovi riadenie.
Aktívne odpruženie pre „ľudové“ autá: vzdialená perspektíva alebo realita?
V prémiových automobiloch sa tradične používa aktívne zavesenie. Je to prirodzené vzhľadom na zložitosť a vysoké náklady na mechanizmus. Drvivá väčšina modelov lacných automobilov dodnes rieši problémy s nerovnosťami vozoviek pomocou konvenčného zavesenia kolies.
Inžinierske myslenie však nezostáva stáť, do lacných modelov automobilov sa postupne zavádzajú nové technológie. Ford napríklad plánuje vybaviť Ford Focus štvrtej generácie aktívnym pružením s ochranou povrchu vozovky.
V tomto modeli zavesenia je použitých 12 senzorov, ktoré každé 2 milisekundy hlásia palubnému počítaču informácie o polohe tela a stave tlmičov. Keď počítač dostane informácie o významnej nerovnosti alebo výmole, vyšle do systému príkaz na zmenu tuhosti tlmiča. Navonok to vyzerá takto: tlmič kolesa, ktorý začne padať do otvoru, sa stane tuhým, „stlačeným“ a nedosiahne spodnú polohu.
Takéto zavesenie nemá plnú funkčnosť zariadení, ktoré sú inštalované na drahých modeloch automobilov, ale napriek tomu má každú príležitosť stať sa strednou triedou spotrebiteľov žiadanou.
Záver
Zložitosť konštrukčných riešení pri vývoji aktívneho odpruženia určuje jeho vysoké náklady. Vývojári sa však aktívne pohybujú vpred, so všetkou zložitosťou jednotky, jej náklady sa postupne stávajú lacnejšími a sú k dispozícii širšej triede motoristov. Snaha o pohodlie a bezpečnosť na cestách neumožní inžinierom zastaviť sa a dá sa povedať, že „dokonalé“ odpruženie sa čoskoro stane normou pre popredných výrobcov automobilov bez ohľadu na triedu vyrábaných automobilov.
