Vad är och hur adaptiv fjädring fungerar

Ett sätt att förbättra en bils fjädring är att anpassa den till vägens karaktär, hastighet eller körstil. Det är möjligt att implementera detta med användning av elektronisk utrustning och höghastighets elektromagnetiska, pneumatiska och hydrauliska ställdon. Samma bil, med en snabb förändring av fjädringsegenskaperna, kan förvärva individuella förmågor hos en vägsportbil, SUV eller lätt lastbil. Eller helt enkelt förbättra passagerarnas komfort avsevärt.

Grunderna för att organisera anpassning

För att få förmågan att anpassa sig till yttre påverkan eller förarkommandon måste fjädringen få en aktiv karaktär. Passiva mekanismer reagerar alltid otvetydigt på vissa influenser. Aktiva kan ändra sina egenskaper. För att göra detta har de en styrelektronik, som är en dator som samlar in information från sensorer och andra fordonssystem, tar emot instruktioner från föraren och efter bearbetning ställer in läget till ställdonen.

Som du vet består upphängningen av elastiska element, dämpningsanordningar och en ledskovel. Teoretiskt är det möjligt att styra alla dessa komponenter, men i praktiken räcker det med att ändra egenskaperna hos dämpare (stötdämpare). Detta är relativt enkelt att göra med acceptabel prestanda. Även om reaktionshastigheten inte krävs, till exempel parkeringsläget, förändringen i markfrigång eller statisk styvhet är föremål för justeringar, så är det fullt möjligt att anpassa upphängningskonfigurationen för alla dess komponenter.

För operativ anpassning kommer det att vara nödvändigt att ta hänsyn till många ingångsparametrar:

• uppgifter om oegentligheter i vägytan, både aktuella och kommande;
• rörelsehastighet;
• riktning, det vill säga rotationsvinkeln för de styrda hjulen och vinkelaccelerationen för bilen som helhet;
• position och rotationshastighet för ratten;
• förarens krav enligt analysen av hans körstil, såväl som de som anges i manuellt läge;
• kroppens position i förhållande till vägen, parametrarna för dess förändring över tiden;
• sensorsignaler av radartyp som analyserar tillståndet för täckningen framför bilen;
• längsgående och tvärgående accelerationer för bilens, motorns och bromssystemets driftlägen.

Styrblocksprogrammet innehåller algoritmer för att svara på alla inkommande signaler och för att samla information. Kommandon skickas vanligtvis till de elektriskt styrda stötdämparna på alla hjul, individuellt för varje hjul, såväl som till krängningshämmarnas aktiva kopplingar. Eller till enheter som ersätter dem när de arbetar som en del av helt hydrauliskt styrda upphängningar, samt de mest högteknologiska produkterna som uteslutande arbetar med elektromagnetisk interaktion. I det senare fallet är svarshastigheten så hög att ett nästan idealiskt beteende kan uppnås från driften av upphängningen.

Systemsammansättning

Komplexet inkluderar enheter som ger arbete med reglering av dämpningsegenskaper och dynamisk styvhet, samt minimerar karossrullning:

• upphängningskontroller med mikroprocessor, minne och I/O-kretsar;
• aktiva mekanismer för pareringsrulle (kontrollerade krängningshämmare);
• komplex av sensorer;
• stötdämpare som tillåter elektronisk styrning av styvhet.

Instrumentbrädans kontroller, oftast är detta en interaktiv skärm ombord, föraren kan ställa in ett av driftslägena enligt hans preferenser. Övervägande komfort, sportighet eller terrängförmåga är tillåten, liksom mer avancerad anpassning av funktioner med lägesminne. Den ackumulerade anpassningen kan omedelbart återställas till de ursprungliga inställningarna.

Krav på tvärgående stabilisatorer är alltid kontroversiella. Å ena sidan är deras syfte att säkerställa minimal kroppsrullning. Men på så sätt får fjädringen karaktären av beroende, vilket gör att komforten minskar. När du kör på dåliga vägar kommer en mer värdefull egenskap att vara ännu mer frihet för enskilda hjul för att uppnå maximal artikulering av axlarna. Endast på detta sätt kommer alla fjädringsvägreserver att användas fullt ut för att säkerställa konstant kontakt mellan däcken och beläggningen. En stabilisator med konstant styvhet, som vanligtvis är en enkel stång av fjäderstål, som arbetar enligt principen om en torsionsstång, kommer inte att kunna tjäna lika bra under alla förhållanden.

I aktiva fjädringar är stabilisatorn delad, med möjlighet till elektronisk reglering. Olika principer kan användas för att kontrollera den minskade styvheten. Vissa tillverkare använder förspänning för vridning av en elmotor med en växellåda, andra använder en hydraulisk metod, installerar hydraulcylindrar på stabilisatorn eller dess fäste på kroppen. Det är också möjligt att helt imitera stabiliseringsstången med individuella hydraulcylindrar som arbetar parallellt med de elastiska elementen.

Justerbara stötdämpare

En konventionell stötdämpare har egenskapen att ändra sin dynamiska styvhet beroende på hastigheten och accelerationen av stavrörelsen. Detta uppnås genom ett system av strypventiler genom vilka dämpvätska strömmar.

För driftstyrning av bypass-gasspjäll är två sätt möjliga - installation av elektromagnetiska ventiler av spoltyp eller förändring av vätskans egenskaper i ett magnetfält. Tillverkare använder båda metoderna, den andra mindre ofta, eftersom det kommer att kräva en speciell vätska som ändrar sin viskositet i ett magnetfält.

De viktigaste operativa skillnaderna för adaptiva upphängningar

Aktiva fjädringar med anpassningsegenskapen ger möjligheten att programmässigt kontrollera konsumentkvaliteterna hos en bil på vilken väg som helst:

• kroppen bibehåller alltid en given position i förhållande till vägen, avvikelser från vilken endast bestäms av anpassningssystemets hastighet;
• hjulen har den maximalt uppnåbara konstanta kontakten med beläggningen;
• accelerationsnivån i kabinen från gupp är mycket lägre än med en traditionell fjädring, vilket ökar resans komfort;
• bilen är bättre kontrollerad och mer stabil vid höga hastigheter;
• de mest avancerade systemen kan förutse gupp genom att skanna vägen framför hjulen och justera dämparna i förväg.

Nackdelen, som med alla komplexa system, är en - hög komplexitet och tillhörande tillförlitlighets- och kostnadsindikatorer. Därför används adaptiva fjädringar i premiumsegmentet eller som tillvalsutrustning.

Algoritmer för arbete och en uppsättning utrustning blir ständigt mer komplexa och förbättrade. Huvudmålet med utvecklingen inom området aktiva adaptiva fjädringar är att uppnå maximal vila av bilens kaross, vad som än händer med hjulen och deras tillhörande ofjädrade massor. I det här fallet måste alla fyra hjulen ständigt hålla kontakt med vägen och hålla bilen på en given bana.