Šta je i kako funkcioniše adaptivna suspenzija

Jedan od načina da poboljšate ovjes automobila je da ga prilagodite prirodi puta, brzini ili stilu vožnje. To je moguće realizovati upotrebom elektronske opreme i brzih elektromagnetnih, pneumatskih i hidrauličnih aktuatora. Isti automobil, uz brzu promjenu karakteristika ovjesa, može steći individualne sposobnosti cestovnog sportskog automobila, SUV-a ili lakog kamiona. Ili jednostavno značajno poboljšati udobnost putnika.

Osnove organizacije adaptacije

Da bi se stekla sposobnost prilagođavanja vanjskim utjecajima ili naredbama vozača, ovjes mora dobiti aktivni karakter. Pasivni mehanizmi uvijek nedvosmisleno reagiraju na određene utjecaje. Aktivni su u stanju da menjaju svoje karakteristike. Da bi to učinili, imaju upravljačku elektroničku jedinicu, koja je kompjuter koji prikuplja informacije od senzora i drugih sistema vozila, prima upute od vozača i, nakon obrade, postavlja način rada na aktuatore.

Kao što znate, ovjes se sastoji od elastičnih elemenata, prigušnih uređaja i vodeće lopatice. Teoretski je moguće kontrolisati sve ove komponente, ali u praksi je sasvim dovoljno promijeniti svojstva amortizera (amortizera). Ovo je relativno lako uraditi uz prihvatljive performanse. Iako ako brzina reakcije nije potrebna, na primjer, način parkiranja, promjena klirensa ili statička krutost podložna je prilagodbama, tada je sasvim moguće prilagoditi konfiguraciju ovjesa za sve njegove komponente.

Za operativno prilagođavanje bit će potrebno uzeti u obzir mnoge ulazne parametre:

• podaci o nepravilnostima kolovoza, aktuelnim i predstojećim;
• brzina kretanja;
• smjer, odnosno kut rotacije upravljanih kotača i kutno ubrzanje automobila u cjelini;
• položaj i brzina rotacije volana;
• zahtjevi vozača prema analizi njegovog stila vožnje, kao i oni uneseni u ručnom režimu;
• položaj tijela u odnosu na cestu, parametri njegove promjene tokom vremena;
• senzorski signali radarskog tipa koji analiziraju stanje pokrivenosti ispred automobila;
• uzdužna i poprečna ubrzanja automobila, režima rada motora i kočionog sistema.

Program upravljačkog bloka sadrži algoritme za reagovanje na sve dolazne signale i za prikupljanje informacija. Komande se tipično šalju električno kontrolisanim amortizerima svih točkova, pojedinačno za svaki, kao i aktivnim spojnicama stabilizatora. Ili na uređaje koji ih zamjenjuju kada rade kao dio potpuno hidraulički kontroliranih ovjesa, kao i na najnaprednije proizvode koji rade isključivo na elektromagnetnoj interakciji. U potonjem slučaju, brzina odziva je toliko velika da se radom ovjesa može postići gotovo idealno ponašanje.

Sastav sistema

Kompleks uključuje uređaje koji omogućavaju rad na regulaciji prigušnih svojstava i dinamičke krutosti, kao i minimiziranje kotrljanja karoserije:

• kontroler ovjesa s mikroprocesorom, memorijom i I/O krugovima;
• aktivni mehanizmi za pariranje kotrljanja (kontrolirani anti-roll šipke);
• kompleks senzora;
• amortizeri koji omogućavaju elektronsku kontrolu krutosti.

Kontrole na instrument tabli, najčešće je to interaktivni ekran na vozilu, vozač može podesiti jedan od načina rada prema svojim željama. Dozvoljena je dominacija udobnosti, sportskog karaktera ili off-road sposobnosti, kao i naprednije prilagođavanje funkcija sa memorijom režima. Akumulirana adaptacija se može odmah vratiti na originalne postavke.

Zahtjevi za poprečne stabilizatore uvijek su kontroverzni. S jedne strane, njihova svrha je osigurati minimalno prevrtanje karoserije. Ali na taj način ovjes dobija karakter zavisnosti, što znači da je udobnost smanjena. Kada vozite po lošim putevima, vrednija karakteristika će biti još veća sloboda pojedinačnih točkova kako bi se postigla maksimalna artikulacija osovina. Samo na taj način će se u potpunosti iskoristiti sve rezerve hoda ovjesa kako bi se osigurao stalni kontakt guma sa premazom. Stabilizator konstantne krutosti, koji je obično obična šipka od opružnog čelika, koji radi na principu torzijske šipke, neće moći jednako dobro služiti u svim uvjetima.

Kod aktivnih ovjesa, stabilizator je podijeljen, uz mogućnost elektronske regulacije. Za kontrolu smanjene krutosti mogu se koristiti različiti principi. Neki proizvođači koriste predopterećenje za uvijanje elektromotorom s mjenjačem, drugi koriste hidrauličku metodu, ugrađujući hidraulične cilindre na stabilizator ili njegovo pričvršćivanje na tijelo. Također je moguće potpuno imitirati stabilizator s pojedinačnim hidrauličkim cilindrima koji rade paralelno s elastičnim elementima.

Podesivi amortizeri

Konvencionalni amortizer ima svojstvo promjene svoje dinamičke krutosti ovisno o brzini i ubrzanju kretanja štapa. Ovo se postiže sistemom ventila za prigušivanje kroz koje teče prigušni fluid.

Za radnu kontrolu premosnih prigušnica moguća su dva načina - ugradnja elektromagnetnih ventila tipa kalema ili promjena svojstava tekućine u magnetskom polju. Proizvođači koriste obje metode, drugu rjeđe, jer će biti potrebna posebna tekućina koja mijenja svoj viskozitet u magnetskom polju.

Glavne operativne razlike adaptivnih ovjesa

Aktivni ovjesi sa svojstvom prilagođavanja pružaju mogućnost programske kontrole potrošačkih kvaliteta automobila na bilo kojem putu:

• tijelo uvijek održava zadati položaj u odnosu na cestu, odstupanja od kojih su određena samo brzinom sistema prilagođavanja;
• kotači imaju maksimalan mogući stalni kontakt sa premazom;
• razina ubrzanja u kabini od udaraca je mnogo niža nego kod tradicionalnog ovjesa, što povećava udobnost putovanja;
• automobil je bolje kontrolisan i stabilniji pri velikim brzinama;
• najnapredniji sistemi mogu predvideti neravnine skeniranjem puta ispred točkova i podešavanjem amortizera unapred.

Nedostatak, kao i kod svih složenih sistema, je jedan - visoka složenost i povezani pokazatelji pouzdanosti i troškova. Stoga se adaptivna ovjesa koriste u premium segmentu ili kao dodatna oprema.

Algoritmi rada i set opreme stalno postaju složeniji i unapređeni. Glavni cilj razvoja u oblasti aktivnih adaptivnih ovjesa je postizanje maksimalnog odmora karoserije automobila, šta god da se dogodi s kotačima i njima povezanim neopruženim masama. U tom slučaju, sva četiri točka moraju stalno održavati kontakt s cestom, držeći automobil na datoj putanji.