Mis on ja kuidas adaptiivne vedrustus töötab

Üks võimalus auto vedrustust parandada on selle kohandamine tee iseloomu, kiiruse või sõidustiiliga. Seda on võimalik rakendada elektroonikaseadmete ning kiirete elektromagnetiliste, pneumaatiliste ja hüdrauliliste ajamite abil. Sama auto võib vedrustuse omaduste kiire muutumisega omandada sportauto, maasturi või kergveoki individuaalsed võimed. Või lihtsalt parandab oluliselt reisijate mugavust.

Kohanemise korraldamise alused

Väliste mõjude või juhi käskudega kohanemise võime saamiseks peab vedrustus omandama aktiivse iseloomu. Passiivsed mehhanismid reageerivad alati ühemõtteliselt teatud mõjudele. Aktiivsed on võimelised muutma oma omadusi. Selleks on neil elektrooniline juhtplokk, milleks on arvuti, mis kogub infot anduritest ja muudest sõidukisüsteemidest, saab juhilt juhiseid ning pärast töötlemist seab režiimi täiturmehhanismidele.

Nagu teate, koosneb vedrustus elastsetest elementidest, summutusseadmetest ja juhtlabast. Teoreetiliselt on võimalik kõiki neid komponente juhtida, kuid praktikas piisab täiesti amortisaatorite (amortisaatorite) omaduste muutmisest. Seda on vastuvõetava jõudlusega suhteliselt lihtne teha. Kuigi kui reaktsioonikiirust ei nõuta, näiteks parkimisrežiimi, kliirensi või staatilise jäikuse muutust saab reguleerida, on vedrustuse konfiguratsiooni kõigi selle komponentide jaoks täiesti võimalik kohandada.

Operatiivseks kohandamiseks on vaja arvesse võtta paljusid sisendparameetreid:

• andmed nii praeguste kui ka tulevaste teekatte ebatasasuste kohta;
• liikumiskiirus;
• suund, see tähendab juhitavate rataste pöördenurk ja auto kui terviku nurkkiirendus;
• rooli asend ja pöörlemiskiirus;
• juhi nõuded vastavalt tema sõidustiili analüüsile, samuti need, mis on sisestatud manuaalrežiimis;
• keha asend tee suhtes, selle muutumise parameetrid ajas;
• radari tüüpi andurite signaalid, mis analüüsivad auto ees oleva leviala seisukorda;
• auto, mootori ja pidurisüsteemi töörežiimide piki- ja põikkiirendused.

Juhtploki programm sisaldab algoritme kõikidele sissetulevatele signaalidele reageerimiseks ja info kogumiseks. Käsud saadetakse tavaliselt kõigi rataste elektriliselt juhitavatele amortisaatoritele, iga ratta jaoks eraldi, samuti rullumispidurivardade aktiivsetele siduritele. Või seadmetele, mis neid asendavad, kui nad töötavad täielikult hüdrauliliselt juhitavate vedrustuste osana, aga ka kõige kõrgtehnoloogilistele toodetele, mis töötavad eranditult elektromagnetilisel interaktsioonil. Viimasel juhul on reageerimiskiirus nii suur, et vedrustuse tööst on võimalik saavutada peaaegu ideaalne käitumine.

Süsteemi koostis

Kompleks sisaldab seadmeid, mis tagavad amortisatsiooniomaduste ja dünaamilise jäikuse reguleerimise ning kere rullumise minimeerimise:

• vedrustuse kontroller koos mikroprotsessori, mälu ja I/O ahelatega;
• aktiivsed mehhanismid veeremise tõrjumiseks (juhitavad veeremisvastased vardad);
• andurite kompleks;
• amortisaatorid, mis võimaldavad jäikust elektrooniliselt kontrollida.

Armatuurlaua juhtnupud, enamasti on see pardal olev interaktiivne ekraan, juht saab seadistada ühe töörežiimidest vastavalt oma eelistustele. Lubatud on mugavuse, sportlikkuse või maastikuvõimekuse ülekaal, samuti funktsioonide täpsem kohandamine režiimimäluga. Kogunenud kohandust saab kohe algsätetele lähtestada.

Nõuded põikstabilisaatoritele on alati vastuolulised. Ühest küljest on nende eesmärk tagada minimaalne kere rullumine. Kuid sel viisil omandab vedrustus sõltuvuse iseloomu, mis tähendab, et mugavus väheneb. Halbadel teedel sõites on väärtuslikum omadus üksikute rataste veelgi suurem vabadus saavutada telgede maksimaalne liigend. Ainult sel viisil kasutatakse täielikult ära kõik vedrustuse käiguvarud, et tagada rehvide pidev kontakt kattega. Pideva jäikusega stabilisaator, mis on tavaliselt lihtne vedruterasest varras, mis töötab väändevarda põhimõttel, ei saa kõigis tingimustes võrdselt hästi töötada.

Aktiivsetes vedrustustes on stabilisaator poolitatud, elektroonilise reguleerimise võimalusega. Vähendatud jäikuse kontrollimiseks saab kasutada erinevaid põhimõtteid. Mõned tootjad kasutavad käigukastiga elektrimootori keeramiseks eelkoormust, teised kasutavad hüdromeetodit, paigaldades hüdrosilindrid stabilisaatorile või selle kinnitusele kere külge. Samuti on võimalik täielikult imiteerida stabilisaatorit üksikute hüdrosilindritega, mis töötavad paralleelselt elastsete elementidega.

Reguleeritavad amortisaatorid

Tavalisel amortisaatoril on omadus muuta oma dünaamilist jäikust sõltuvalt varda liikumise kiirusest ja kiirendusest. See saavutatakse drosselventiilide süsteemiga, mille kaudu voolab summutusvedelik.

Möödaviigu drosselklappide tööjuhtimiseks on võimalik kaks võimalust - pooli tüüpi elektromagnetklappide paigaldamine või vedeliku omaduste muutmine magnetväljas. Tootjad kasutavad mõlemat meetodit, teist harvemini, kuna selleks on vaja spetsiaalset vedelikku, mis muudab selle viskoossust magnetväljas.

Adaptiivsete vedrustuste peamised tööerinevused

Kohanemisomadusega aktiivvedrustused võimaldavad programmiliselt juhtida auto tarbijaomadusi mis tahes teel:

• keha hoiab tee suhtes alati etteantud asendit, millest kõrvalekaldeid määrab ainult kohanemissüsteemi kiirus;
• ratastel on maksimaalne saavutatav pidev kontakt pinnakattega;
• kiirenduse tase salongis konarustest on palju madalam kui traditsioonilise vedrustusega, mis suurendab reisi mugavust;
• auto on paremini juhitav ja stabiilsem suurtel kiirustel;
• kõige arenenumad süsteemid suudavad konarusi ennetada, skaneerides teed rataste ees ja reguleerides eelnevalt amortisaatoreid.

Puuduseks, nagu kõigi keerukate süsteemide puhul, on üks – kõrge keerukus ning sellega seotud töökindlus- ja kulunäitajad. Seetõttu kasutatakse adaptiivseid vedrustusi premium-segmendis või lisavarustusena.

Tööalgoritmid ja seadmete komplekt muutuvad pidevalt keerukamaks ja täiustatakse. Aktiivsete adaptiivvedrustuste valdkonna arenduste põhieesmärk on saavutada auto kere maksimaalne puhkus, olenemata rataste ja nendega seotud vedrustuseta massidest. Sel juhul peavad kõik neli ratast pidevalt hoidma kontakti teega, hoides autot etteantud trajektooril.