Kas on võimalik luua “täiuslik” vedrustus?
Artikkel erinevat tüüpi aktiivvedrustuste kohta: pneumaatiline, hüdropneumaatiline, KDSS, DD, AGCS. Artikli lõpus – naljakas video "ideaalse" vedrustuse kohta.
Artikli sisu:
- Aktiivne vedrustus – läheneb ideaalile
- Aktiivsuspensiooni moodustavad elemendid
- Kaasaegsete aktiivsete vedrustuste tüübid ja tööpõhimõtted
- Aktiivse hüdropneumaatilise vedrustuse tööpõhimõte
- Aktiivse õhkvedrustuse tööpõhimõte
- Vedrustuse KDSS ja DD tööpõhimõte
- Kuidas AGCS vedrustus töötab
- Aktiivne vedrustus “rahva” autole: kauge väljavaade või reaalsus ?
- Video “ideaalsest” vedrustusest
Autojuhtimise mugavuse tase on alati nii disainerite kui ka tarbijate tähelepanu all, olenemata sellest, kas me räägime kallitest mudelitest või nn “rahva” klassi autodest.
Nagu teate, on üks peamisi mugava sõidu eest vastutavaid komponente auto vedrustus. Selle eesmärk on kompenseerida teekatte ebatasasusi, tagades samal ajal auto rataste usaldusväärse haardumise teega.
Kahjuks olid kuni viimase ajani kõik “eelarvelistes” autodes kasutatavad vedrustused standardvarustuses, see tähendab, et need võisid pakkuda kas auto kõrgetasemelist juhitavust või mugavat sõitu ebatasasel teel. Ja ainult kallid mudelid võisid kiidelda niinimetatud “aktiivse” vedrustusega, mis ühel või teisel viisil lahendas mõlemad probleemid.
Aktiivne vedrustus – läheneb ideaalile
Nagu teate, võib auto veermik jäiga vedrustuse poolest erineda – sel juhul on kere ümberminek minimaalne ja juhitavuse aste on kõrge. Pehme vedrustus toob liikumisele pehme sõidu, kuid teravad manöövrid muutuvad ohtlikuks. Kuidas leida “kuldne kesktee”?
Tootjad jõudsid järeldusele, et aktiivvedrustus oleks parim lahendus . Nimi räägib enda eest: disain peab suutma oma omadusi auto liikumise ajal muuta.
Eelised
Aktiivvedrustuse loomise ja täiustamise protsess on kestnud juba pikka aega. Esimese mudeli paigaldasid Citroënile Prantsuse insenerid. Veidi hiljem võtsid juhtimise üle Mercedes-Benzi disainerid. Kasutusele võetud uuenduse eelised on ilmsed:
- aktiivne vedrustus andis autole võimaluse automaatselt kohaneda tee konarustega;
- auto veeremine liikumise ajal on vähenenud ja seetõttu on manööverdusvõime suurenenud;
- vedrustuse disainiomadused võimaldasid kohandada mitmeid auto omadusi vastavalt sõidustiilile.
Algselt kogukas ja suhteliselt primitiivne aktiivvedrustus muutis lõpuks oma mõõtmed kompaktsemateks ja seade keerukamaks.
Aktiivsuspensiooni moodustavad elemendid
Funktsionaalse vedrustusüksuse moodustavad mehhanismid võib jagada nelja põhirühma. Eraldamise põhimõte on elementide sortides. Igal rühmal on oma omadused, mida saab liikumise ajal kohandada:
- elastsed elemendid . Adaptiivsed omadused – vedrustuse jäikuse väärtus ja auto kere kõrgus sõidutee kohal.
- Kangid . Adaptiivsed omadused – rataste lähenemise ja vedrustuse juhthoobade pikkuse omadused.
- Riststabilisaatorid . Siin on saadaval ainult üks muutuv parameeter – stabilisaatori jäikuse aste.
- amortisaatorid . Muutuv omadus – amortisaatori jäikusaste.
Autole aktiivvedrustuse paigaldamise põhipunkt on võimalus muuta kõiki loetletud parameetreid vastavalt liikumiskiirusele, sõidustiilile ja teekatte olemusele, millel auto liigub.
Sõltuvalt sõlme tüübist saate seda teha erineval viisil. Kasutatavate meetodite hulgas on näiteks amortisaatorisse paigaldatud elektromagnetklappide aktiveerimine, samuti amortisaatorit täitva magnetreoloogilise vedeliku mahu muutmine.
Elektroonilised seadmed võimaldavad teil muuta aktiivvedrustuse iga elemendi omadusi eraldi. Just tänu sellele funktsionaalsusele muutub vedrustus “ideaalseks”, see tähendab, et see kohandub liikumisprotsessis pidevalt muutuvate tingimustega.
Kaasaegsete aktiivsete vedrustuste tüübid ja tööpõhimõtted
Kaasaegsed aktiivvedrustuste arendajad pööravad suurt tähelepanu sõlmedele, millel on võimalus reguleerida summutusastet. Kui vedrustus ei kasuta omaduste kohandamiseks spetsiaalseid ajameid, nimetatakse sellist süsteemi “adaptiivseks” või “poolaktiivseks” vedrustuseks.
Elektroonilised meetodid, mis kontrollivad vedrustuse seisukorda ja auto asendit teel, kontrollivad elementide muutuvaid omadusi, võimaldades teil määrata vajaliku kliirensi (auto kere konstantse kõrguse teepinnast) ja sõiduki jäikuse. vedrustuse amortisaatorid.
Selles mudelis kasutatakse koostu elastsete elementide jaoks autonoomset juhtimisajamit. See on juba täieõiguslik aktiivvedrustus, sellel on palju keerulisem seade kui adaptiivsetel süsteemidel, millel puudub juhtelektrooniline moodul.
Aktiivse hüdropneumaatilise vedrustuse tööpõhimõte
Mõelge, kuidas töötab Mercedes-Benzi disainerite ABC hüdropneumaatiline vedrustus. Ühele teljele on paigaldatud vedru iga süsteemi amortisaatoriga; seda mõjutab hüdrosilindrist tulev hüdraulikavedelik. Iga vedru jäikust reguleeritakse autonoomselt pumba abil, mis pumpab õli kõrge rõhu all amortisaatori tugiposti.
Amortisaatorite hüdrosilindreid jälgib elektrooniline süsteem, mis saab teavet kolmeteistkümnelt elektrooniliselt ja analoogandurilt. Nad annavad järgmised andmed:
- auto pikisuunaline kiirendus;
- ristsuunaline sõiduki kiirendus;
- vertikaalne auto kiirendus;
- auto kere asend tee tasapinna suhtes;
- rõhk tugipostidele ja rehvidele.
Süsteem töötab nii, et välistab kere järsu veeremise kiirendamisel, pidurdamisel ja kurvides.
Arendajad võivad uhkustada muljetavaldavate tulemustega: alates kiirusest 60 km/h võib see süsteem auto kliirensit 11 mm võrra vähendada. See on suurepärane näitaja masina aerodünaamiliste omaduste reguleerimiseks.
Citroëni sõidukites kasutatakse ka hüdraulilist kõrgsurveajamit . Siin põhineb see samal hüdrovedeliku süstimisel mehhanismidesse elektromagnetiliste ventiilide abil.
Aktiivse õhkvedrustuse tööpõhimõte
Vedrustuse konstruktsioonis olevad pneumaatilised elemendid vastutavad auto kliirensi eest. Rõhuastme reguleerimine vedrustusüksuses toimub konstruktsioonielementidesse pumbatava suruõhu abil. Sellel põhimõttel töötavaid süsteeme kasutab sama firma Mercedes-Benz.
Rääkides selle vedrustuse miinustest, tuleb mainida tõsiasja, et kui õhkvedrustus on mingil juhul augu saanud, vajub auto koheselt tee põhja ja loomulikult ei saa seda jätkata liikumist.
Vedrustuse KDSS ja DD tööpõhimõte
Tootjad Toyota ja BMW pakuvad vedrustusega mudeleid, mille peamiseks muutuvaks parameetriks on valitud piduriklaami jäikus. Sirgel liikumisel on rullumisvastane kang välja lülitatud ja järsu kurvi sisenemisel suureneb selle jäikus, mis takistab kere ümberminekut.
Kuidas AGCS vedrustus töötab
Hyundai arendajad on loonud ehk seni kõige erakordsema aktiivvedrustuse. Süsteemi toimimise aluseks on hoobade pikkuste muutmise võimalus, mis mõjutab tagarataste lähenemist. Sirgjoonel sõites määrab elektrooniline juhtseade minimaalse sissetungimise taseme. Rea vahetamine või pöördesse sisenemine põhjustab suuremat sissesõitu. Selline lähenemine suurendab oluliselt auto stabiilsust ja muudab juhi jaoks protsessi juhtimise lihtsamaks.
Aktiivne vedrustus “rahva” autodele: kauge väljavaade või reaalsus?
Traditsiooniliselt aktiivseid vedrustusi kasutatakse esmaklassilistes autodes. See on loomulik, arvestades mehhanismi keerukust ja kõrget hinda. Valdav enamus odavaid automudeleid lahendab tänapäevani ebatasasel teel tekkinud probleeme tavapärase vedrustusega.
Kuid insenerimõte ei seisa paigal, uusi tehnoloogiaid võetakse järk-järgult soodsatesse automudelitesse. Näiteks plaanib Ford oma neljanda põlvkonna Ford Focuse varustada aktiivvedrustusega, mis kaitseb teekatte ebatasasuste eest.
Selles vedrustusmudelis on kasutusel 12 andurit, mis iga 2 millisekundi järel annavad pardaarvutile infot kere asendi ja amortisaatorite seisukorra kohta. Olles saanud sisendi olulise muhke või augu kohta, saadab arvuti süsteemile käsu muuta amortisaatori jäikust. Väliselt näeb see välja selline: ratta amortisaator, mis hakkab auku kukkuma, muutub jäigaks, “kinnitub” ega jõua alumisse asendisse.
Sellisel vedrustusel pole kallitele automudelitele paigaldatud seadmete täielikku funktsionaalsust, kuid sellegipoolest on sellel kõik võimalused tarbijate keskklassi nõudmiseks.
Järeldus
Disainlahenduste keerukus aktiivvedrustuse väljatöötamisel põhjustab selle kõrgeid kulusid. Kuid arendajad liiguvad aktiivselt edasi, kogu seadme keerukuse juures muutub selle maksumus järk-järgult odavamaks ja muutub kättesaadavaks laiemale autojuhtide klassile. Soov mugavuse ja ohutuse järele maanteel ei lase inseneridel seal peatuda ning võib julgelt väita, et "täiuslik" vedrustus muutub peagi juhtivate autotootjate normiks, sõltumata toodetavate autode klassist.
