چه چیزی بهتر است: تعلیق تطبیقی ​​یا تعلیق معمولی؟ تعلیق تطبیقی

سیستم تعلیق نصب شده در خودروهای مدرن سازشی بین راحتی، ثبات و هندلینگ است. سیستم تعلیق با افزایش استحکام، حداقل سطح رول را تضمین می کند، بنابراین راحتی و ثبات را تضمین می کند.

سیستم تعلیق نرم با سواری نرم تر مشخص می شود ، در حالی که هنگام انجام مانورها ، ماشین تاب می خورد که منجر به افزایش بی ثباتی و بدتر شدن قابلیت کنترل می شود.

بنابراین، خودروسازان در تلاش برای توسعه جدیدترین طرح های تعلیق فعال هستند.

اصطلاح "فعال" به تعلیقی اشاره دارد که پارامترهای اصلی آن در حین کار تغییر می کند. سیستم الکترونیکی ادغام شده در آن به شما امکان می دهد پارامترهای لازم را به طور خودکار تغییر دهید. طراحی سیستم تعلیق را می توان به عناصر آن تقسیم کرد که هر کدام پارامترهای زیر را تغییر می دهد:

برخی از انواع استفاده از ساخت و ساز به طور همزمان بر چندین عنصر تأثیر می گذارد. بیشتر اوقات، سیستم تعلیق فعال از کمک فنرهایی با نرخ میرایی متغیر استفاده می کند. به این نوع تعلیق تعلیق تطبیقی ​​می گویند. به این نوع تعلیق اغلب به دلیل عدم وجود درایوهای اضافی، سیستم تعلیق نیمه فعال نامیده می شود.

برای تغییر ظرفیت میرایی کمک فنرها از دو روش استفاده می شود: روش اول استفاده از شیرهای برقی و همچنین وجود یک سیال خاص از نوع مغناطیسی-رئولوژیکی است. کمک فنر خود با آن پر شده است. درجه میرایی هر کمک فنر به صورت جداگانه کنترل می شود و توسط یک واحد کنترل الکترونیکی انجام می شود.

طرح های معروف تعلیق از نوع تطبیقی ​​که در بالا توضیح داده شد عبارتند از:

• کنترل شاسی تطبیقی، DCC (فولکس واگن)؛
• سیستم میرایی تطبیقی، ADS (Mersedes-Benz)؛
• تعلیق متغیر تطبیقی، AVS (تویوتا)؛
• کنترل میرایی مداوم، CDS (Opel)؛
• کنترل الکترونیکی دمپر، EDC (BMW).

گزینه تعلیق فعال، که از عناصر الاستیک ویژه استفاده می کند، جهانی ترین در نظر گرفته می شود. این به شما امکان می دهد تا به طور مداوم ارتفاع بدنه مورد نیاز و استحکام سیستم تعلیق را حفظ کنید. اما از نظر ویژگی های طراحی، سفت تر است. هزینه آن بسیار بالاتر است، به عنوان تعمیرات. علاوه بر چشمه های سنتی دارای عناصر کشسان هیدروپنوماتیک و پنوماتیک می باشد.

سیستم تعلیق Active Body Control، ABC ساخت مرسدس بنز، سطح سفتی را با استفاده از یک درایو هیدرولیک تنظیم می کند. برای به کار انداختن آن، روغن تحت فشار زیاد به درون پایه کمک فنر پمپ می شود و سیال هیدرولیک روی فنری که به صورت هم محور قرار دارد عمل می کند.

واحد کنترل سیلندر هیدرولیک کمک فنر داده ها را از 13 سنسور مختلف از جمله شتاب طولی، موقعیت بدنه و سنسورهای فشار دریافت می کند. وجود سیستم ABC عملاً وقوع چرخش بدنه هنگام چرخش، ترمزگیری و شتاب گیری را از بین می برد. هنگامی که سرعت خودرو به بیش از 60 کیلومتر در ساعت افزایش می یابد، سیستم به طور خودکار خودرو را 11 میلی متر کاهش می دهد.

سیستم تعلیق بادی بر اساس یک عنصر الاستیک پنوماتیک است. به لطف آن، تغییر ارتفاع بدنه نسبت به سطح جاده امکان پذیر می شود. فشار با استفاده از یک موتور الکتریکی مخصوص با کمپرسور به عناصر پمپ می شود. سفتی سیستم تعلیق با استفاده از کمک فنرهای میرایی تغییر می کند. بر اساس این اصل است که سیستم تعلیق Airmatic Dual Control از مرسدس بنز ایجاد می شود؛ این سیستم از سیستم میرایی تطبیقی ​​استفاده می کند.

عناصر تعلیق هیدروپنوماتیک به شما امکان می دهد ارتفاع بدنه و سفتی تعلیق را تنظیم کنید. سیستم تعلیق با استفاده از یک درایو هیدرولیک فشار بالا تنظیم می شود. سیستم هیدرولیک از شیرهای برقی کار می کند. یکی از نمونه های مدرن چنین سیستم تعلیق، نسل سوم سیستم Hydractive است که بر روی خودروهای تولید شده توسط سیتروئن نصب شده است.

دسته جداگانه ای از تعلیق های نوع فعال شامل سازه هایی است که حاوی میله های ضد رول هستند. در این حالت آنها مسئول سفتی سیستم تعلیق هستند. هنگام حرکت در یک خط مستقیم، تثبیت کننده روشن نمی شود و حرکت تعلیق افزایش می یابد. این امر هندلینگ را در جاده های ناهموار بهبود می بخشد. هنگام چرخش یا تغییر سریع جهت حرکت، سفتی تثبیت کننده افزایش می یابد و در نتیجه از وقوع چرخش بدنه جلوگیری می کند.

رایج ترین انواع تعلیق عبارتند از:

• درایو دینامیک از BMW;
• سیستم تعلیق دینامیک جنبشی، KDSS از تویوتا.

یک نسخه جالب از سیستم تعلیق فعال بر روی خودروهای هیوندای نصب شده است. این یک سیستم تعلیق کنترل هندسه فعال (AGCS) است. قابلیت تغییر طول اهرم ها را اجرا می کند. آنها بر روی عملکرد چرخ های عقب تاثیر می گذارند. هنگام رانندگی مستقیم و انجام مانورها با سرعت کم، سیستم حداقل ورودی را انتخاب می کند. هنگام انجام مانورها با سرعت بالا، ورود به پا را افزایش می دهد و در نتیجه کنترل پذیری را بهبود می بخشد. سیستم AGCS با سیستم کنترل پایداری تعامل دارد.

بیایید ابتدا مفاهیم را درک کنیم، زیرا اکنون اصطلاحات مختلفی استفاده می شود - تعلیق فعال، تطبیقی... بنابراین، فرض می کنیم که تعلیق فعال یک تعریف کلی تر است. پس از همه، تغییر ویژگی های تعلیق به منظور افزایش پایداری، کنترل پذیری، خلاص شدن از شر رول ها و غیره. می توان آن را به صورت پیشگیرانه (با فشار دادن یک دکمه در کابین یا با تنظیم دستی) یا کاملاً خودکار انجام داد.

در مورد دوم است که مناسب است در مورد یک شاسی تطبیقی ​​صحبت کنیم. چنین سیستم تعلیق با استفاده از سنسورها و دستگاه های الکترونیکی مختلف، داده هایی را در مورد موقعیت بدنه خودرو، کیفیت سطح جاده و پارامترهای رانندگی جمع آوری می کند تا به طور مستقل عملکرد خود را با شرایط خاص، سبک رانندگی راننده یا شرایط تنظیم کند. حالت انتخاب شده توسط او اصلی ترین و مهمترین وظیفه یک سیستم تعلیق تطبیقی ​​این است که هرچه سریعتر تعیین کند که زیر چرخ های ماشین چیست و چگونه رانندگی می کند و سپس فوراً ویژگی ها را بازسازی کند: تغییر فاصله از زمین، درجه میرایی، سیستم تعلیق. هندسه و گاهی حتی ... زوایای فرمان چرخ های عقب را تنظیم کنید.

تاریخچه تعلیق فعال

آغاز تاریخ تعلیق فعال را می توان دهه 50 قرن گذشته در نظر گرفت، زمانی که پایه های هیدروپنوماتیک عجیب و غریب برای اولین بار به عنوان عناصر الاستیک روی خودروها ظاهر شدند. نقش کمک فنرها و فنرهای سنتی در این طرح توسط سیلندرهای هیدرولیک مخصوص و کره های اکومولاتور هیدرولیک با فشار گاز انجام می شود. اصل ساده است: تغییر فشار مایع - تغییر پارامترهای شاسی. در آن روزها چنین طراحی بسیار حجیم و سنگین بود، اما با سواری نرم و قابلیت تنظیم فاصله از زمین کاملاً خود را توجیه می کرد.

کره های فلزی در نمودار اضافی هستند (به عنوان مثال، آنها در حالت تعلیق سخت کار نمی کنند) عناصر الاستیک هیدروپنوماتیک، که در داخل توسط غشاهای الاستیک از هم جدا شده اند. در قسمت پایین کره یک سیال فعال و در قسمت بالایی گاز نیتروژن وجود دارد

سیتروئن اولین شرکتی بود که از پایه های هیدروپنوماتیکی در خودروهای خود استفاده کرد. این موضوع در سال 1954 اتفاق افتاد. فرانسوی‌ها به توسعه بیشتر این موضوع ادامه دادند (مثلاً در مدل افسانه‌ای DS)، و در دهه 90 سیستم تعلیق هیدروپنوماتیک پیشرفته‌تر Hydractive معرفی شد که مهندسان تا به امروز به مدرن سازی آن ادامه می‌دهند. قبلاً تطبیقی ​​در نظر گرفته می شد ، زیرا با کمک الکترونیک می توانست به طور مستقل با شرایط رانندگی سازگار شود: بهتر بود شوک های وارده به بدنه را صاف کنید ، هنگام ترمزگیری شیرجه را کاهش دهید ، در پیچ ها مبارزه کنید و همچنین فاصله خودرو را از زمین تنظیم کنید. سرعت ماشین و شرایط جاده پوشش زیر چرخ ها. تغییر خودکار در سفتی هر عنصر الاستیک در تعلیق هیدروپنوماتیک تطبیقی ​​مبتنی بر کنترل فشار مایع و گاز در سیستم است (برای درک کامل اصل عملکرد چنین طرح تعلیق، ویدیوی زیر را تماشا کنید).

ضربه گیر با سفتی متغیر

و با این حال، در طول سال ها، هیدروپنوماتیک ساده تر نشده است. کاملا برعکس. بنابراین منطقی تر است که داستان را با متداول ترین روش تطبیق ویژگی های تعلیق با سطح جاده شروع کنیم - کنترل فردی سفتی هر کمک فنر. به شما یادآوری می کنیم که آنها برای هر خودرویی برای کاهش ارتعاشات بدنه ضروری هستند. یک دمپر معمولی سیلندری است که توسط یک پیستون الاستیک به محفظه های جداگانه تقسیم می شود (گاهی اوقات چندین مورد از آنها وجود دارد). هنگامی که سوسپانسیون فعال می شود، مایع از یک حفره به حفره دیگر جریان می یابد. اما نه آزادانه، بلکه از طریق دریچه های گاز مخصوص. بر این اساس، مقاومت هیدرولیکی در داخل کمک فنر ایجاد می شود که به همین دلیل نوسان مرطوب می شود.

به نظر می رسد که با کنترل سرعت جریان سیال، می توانید سفتی کمک فنر را تغییر دهید. این به معنای بهبود جدی عملکرد خودرو با استفاده از روش‌های نسبتاً اقتصادی است. از این گذشته ، امروزه دمپرهای قابل تنظیم توسط بسیاری از شرکت ها برای انواع مدل های خودرو تولید می شود. تکنولوژی ثابت شده است.

بسته به طراحی کمک فنر، تنظیم آن می تواند به صورت دستی (با استفاده از پیچ مخصوص روی دمپر یا با فشار دادن دکمه ای در داخل کابین) و یا به صورت کاملا اتوماتیک انجام شود. اما از آنجایی که ما در مورد سیستم تعلیق تطبیقی ​​صحبت می کنیم، ما فقط آخرین گزینه را در نظر خواهیم گرفت، که معمولا به شما امکان می دهد تعلیق را به طور فعال تنظیم کنید - با انتخاب یک حالت رانندگی خاص (به عنوان مثال، مجموعه استاندارد از سه حالت: Comfort، Normal و Sport). ).

در طرح های مدرن کمک فنرهای تطبیقی، از دو ابزار اصلی برای تنظیم درجه الاستیسیته استفاده می شود: 1. مدار مبتنی بر شیرهای برقی. 2. با استفاده از سیال به اصطلاح مغناطیسی.

هر دو نسخه به شما این امکان را می دهند که به صورت جداگانه و خودکار درجه میرایی هر کمک فنر را بسته به وضعیت سطح جاده، پارامترهای رانندگی وسیله نقلیه، سبک رانندگی و/یا به صورت پیشگیرانه بنا به درخواست راننده تغییر دهید. شاسی با کمک فنرهای تطبیقی ​​به طور قابل توجهی رفتار خودرو را در جاده تغییر می دهد، اما در محدوده تنظیم به طور قابل توجهی از هیدروپنوماتیک پایین تر است.

- کمک فنر تطبیقی ​​مبتنی بر شیرهای الکترومغناطیسی چگونه کار می کند؟

اگر در یک ضربه گیر معمولی کانال های پیستون متحرک دارای یک منطقه جریان ثابت برای جریان یکنواخت سیال کار باشند، در کمک فنرهای تطبیقی ​​می توان آن را با استفاده از شیرهای برقی مخصوص تغییر داد. این اتفاق به صورت زیر رخ می‌دهد: الکترونیک داده‌های مختلف زیادی را جمع‌آوری می‌کند (واکنش‌های ضربه‌گیر به فشرده‌سازی/بازگشت، فاصله از زمین، حرکت تعلیق، شتاب بدنه در هواپیما، سیگنال سوئیچ حالت، و غیره)، و سپس بلافاصله دستورات فردی را برای هر ضربه صادر می‌کند. جذب کننده: آزاد کردن یا فشرده کردن برای مدت و مقدار معین.

در این لحظه، در داخل یک ضربه گیر، تحت تأثیر جریان، ناحیه جریان کانال در چند میلی ثانیه تغییر می کند و در همان زمان شدت جریان سیال کار تغییر می کند. علاوه بر این، شیر کنترل با شیر برقی کنترل می تواند در مکان های مختلفی قرار گیرد: به عنوان مثال، در داخل دمپر مستقیماً روی پیستون یا خارج در کنار بدنه.

فن آوری و تنظیمات کمک فنرهای قابل تنظیم با شیر برقی به طور مداوم در حال بهبود است تا به نرم ترین انتقال ممکن از میرایی سخت به نرم دست یابد. به عنوان مثال، کمک فنرهای Bilstein دارای یک دریچه مرکزی DampTronic در پیستون هستند که اجازه می دهد تا مقاومت سیال عامل به طور مداوم کاهش یابد.

- کمک فنر تطبیقی ​​مبتنی بر سیال مغناطیسی چگونه کار می کند؟

اگر در حالت اول شیرهای برقی وظیفه تنظیم سفتی را بر عهده داشتند، در کمک فنرهای مغناطیسی این امر، همانطور که ممکن است حدس بزنید، توسط یک سیال مغناطیسی (فرومغناطیسی) ویژه ای که کمک فنر با آن پر می شود، کنترل می شود.

چه خواص فوق العاده ای دارد؟ در حقیقت، هیچ چیز مبهم در مورد آن وجود ندارد: در سیال فرومغناطیسی می توانید بسیاری از ذرات فلزی ریز را پیدا کنید که به تغییرات میدان مغناطیسی اطراف میله کمک فنر و پیستون واکنش نشان می دهند. هنگامی که قدرت جریان در شیر برقی (الکترومغناطیس) افزایش می‌یابد، ذرات سیال مغناطیسی مانند سربازان روی زمین رژه در امتداد خطوط میدان صف می‌کشند و ماده فوراً ویسکوزیته خود را تغییر می‌دهد و مقاومت بیشتری در برابر حرکت پیستون در داخل پیستون ایجاد می‌کند. ضربه گیر، یعنی سفت تر کردن آن.

قبلاً اعتقاد بر این بود که فرآیند تغییر نرخ میرایی در کمک فنر مغناطیسی سریع‌تر، روان‌تر و دقیق‌تر از طراحی شیر برقی است. با این حال، در حال حاضر، هر دو فناوری تقریباً از نظر کارایی برابر هستند. بنابراین، در واقعیت، راننده به سختی تفاوت را احساس می کند. با این حال، در سیستم تعلیق ابرخودروهای مدرن (فراری، پورشه، لامبورگینی) که زمان واکنش به تغییر شرایط رانندگی نقش بسزایی دارد، کمک فنر با مایع مغناطیسی نصب می شود.

نمایش عملکرد کمک فنرهای مغناطیسی تطبیقی ​​Magnetic Ride آئودی.

تعلیق هوای تطبیقی

البته در رده سیستم تعلیق تطبیقی، سیستم تعلیق بادی جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است که تا به امروز از نظر نرمی قابل رقابت نیست. از نظر ساختاری، این طرح در غیاب فنرهای سنتی با یک شاسی معمولی متفاوت است، زیرا نقش آنها توسط سیلندرهای لاستیکی الاستیک پر از هوا ایفا می شود. با استفاده از یک درایو پنوماتیکی با کنترل الکترونیکی (سیستم تامین هوا + گیرنده)، می‌توانید با ظرافت هر پایه پنوماتیکی را باد یا باد کنید و ارتفاع هر قسمت از بدن را در محدوده وسیعی به طور خودکار (یا پیشگیرانه) تنظیم کنید.

و برای کنترل سفتی سیستم تعلیق، همان کمک فنرهای تطبیقی ​​در پشت سر هم با فنرهای هوا کار می کنند (نمونه ای از چنین طرحی، Airmatic Dual Control از مرسدس بنز است). بسته به طراحی شاسی، می توان آنها را به طور جداگانه از سیلندر هوا و یا در داخل آن (استرات پنوماتیک) نصب کرد.

به هر حال، در طرح هیدروپنوماتیک (Hydractive از سیتروئن) نیازی به کمک فنرهای معمولی نیست، زیرا پارامترهای سفتی توسط دریچه های الکترومغناطیسی داخل پایه کنترل می شوند که شدت جریان سیال کار را تغییر می دهد.

تعلیق HYDRO فنر تطبیقی

با این حال، طراحی پیچیده شاسی تطبیقی ​​لزوماً نباید با کنار گذاشتن عنصر کشسان سنتی مانند فنر همراه باشد. به عنوان مثال، مهندسان مرسدس بنز در شاسی Active Body Control خود، با نصب یک سیلندر هیدرولیک مخصوص روی آن، فنر را با کمک فنر بهبود بخشیدند. و در پایان ما یکی از پیشرفته ترین سیستم تعلیق تطبیقی ​​موجود را دریافت کردیم.

بر اساس داده‌های بسیاری از سنسورها که حرکت بدن را در همه جهات نظارت می‌کنند، و همچنین بر اساس خوانش‌های دوربین‌های استریو ویژه (آنها کیفیت جاده را در فاصله 15 متری جلوتر اسکن می‌کنند)، وسایل الکترونیکی قادر به تنظیم دقیق هستند. باز کردن/بستن شیرهای هیدرولیک الکترونیکی) سفتی و کشش هر فنر هیدرولیک. در نتیجه، چنین سیستمی تقریباً به طور کامل چرخش بدنه را در شرایط مختلف رانندگی از بین می برد: چرخش، شتاب گیری، ترمزگیری. این طراحی به قدری سریع به شرایط واکنش نشان می دهد که حتی امکان رها کردن میله ضد رول را فراهم می کند.

و البته، مانند سیستم تعلیق پنوماتیک/هیدروپنوماتیک، یک مدار هیدروسپرینگ می تواند ارتفاع بدنه را تنظیم کند، با استحکام شاسی "بازی" کند و همچنین به طور خودکار فاصله از زمین را با سرعت بالا کاهش دهد و پایداری خودرو را افزایش دهد.

و این یک نمایش ویدئویی از عملکرد سیستم تعلیق فنری هیدرولیک با عملکرد اسکن جاده Magic Body Control است.

اجازه دهید به طور خلاصه اصل عملکرد آن را یادآوری کنیم: اگر دوربین استریو و سنسور شتاب جانبی یک پیچ را تشخیص دهند، بدنه به طور خودکار با یک زاویه کوچک به سمت مرکز پیچ متمایل می شود (یک جفت فنر هیدرولیک فوراً کمی شل می شود، و دیگری کمی سفت می شود). این کار برای از بین بردن اثر چرخش بدنه هنگام چرخش و افزایش راحتی برای راننده و سرنشینان انجام شد. با این حال، در واقعیت، این احتمال بیشتر است که فقط... مسافری که نتیجه مثبت را درک کند. زیرا برای راننده، رول بدن نوعی سیگنال است، اطلاعاتی که به لطف آن او یک یا آن واکنش ماشین را به یک مانور احساس می کند و پیش بینی می کند. بنابراین، هنگامی که سیستم ضد رول کار می کند، اطلاعات با اعوجاج همراه می شود و راننده باید یک بار دیگر از نظر روانی تنظیم مجدد کند و بازخورد خودرو را از دست بدهد. اما مهندسان نیز با این مشکل دست و پنجه نرم می کنند. به عنوان مثال، متخصصان پورشه سیستم تعلیق خود را به گونه‌ای تنظیم کرده‌اند که راننده پیشرفت رول را احساس می‌کند و تجهیزات الکترونیکی تنها زمانی شروع به حذف عواقب نامطلوب می‌کنند که به درجه خاصی از شیب بدن رسیده باشد.

تثبیت کننده رول تطبیقی

در واقع، زیرنویس را به درستی مطالعه کردید، زیرا نه تنها عناصر الاستیک یا کمک فنرها را می توان تطبیق داد، بلکه عناصر ثانویه، مانند میله ضد رول، که در سیستم تعلیق برای کاهش غلتش استفاده می شود، نیز قابل تنظیم هستند. فراموش نکنید که هنگامی که خودرو در یک خط مستقیم بر روی زمین های ناهموار حرکت می کند، تثبیت کننده اثر نسبتاً منفی دارد، ارتعاشات را از یک چرخ به چرخ دیگر منتقل می کند و حرکت سیستم تعلیق را کاهش می دهد... این امر توسط میله ضد رول تطبیقی ​​اجتناب شد. می تواند یک هدف استاندارد را انجام دهد، به طور کامل خاموش شود و حتی بسته به میزان نیروهای وارد بر بدنه خودرو، با سفتی آن "بازی" کند.

میل ضد غلتش فعال از دو قسمت تشکیل شده است که توسط یک محرک هیدرولیک به هم متصل شده اند. هنگامی که یک پمپ هیدرولیک الکتریکی ویژه، سیال کار را به داخل حفره خود پمپ می کند، قطعات تثبیت کننده نسبت به یکدیگر می چرخند، گویی سمتی از دستگاه را که تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز است بلند می کنند.

یک نوار ضد غلتک فعال روی یک یا هر دو محور به طور همزمان نصب می شود. از نظر ظاهری ، عملاً تفاوتی با معمول ندارد ، اما از یک میله یا لوله جامد تشکیل نشده است ، بلکه از دو قسمت تشکیل شده است که با مکانیزم "پیچش" هیدرولیک خاصی به هم وصل شده اند. به عنوان مثال، هنگام حرکت در یک خط مستقیم، تثبیت کننده را آزاد می کند تا دومی در عملکرد سیستم تعلیق اختلال ایجاد نکند. اما در پیچ ها یا هنگام رانندگی تهاجمی، موضوع کاملاً متفاوت است. در این حالت، سفتی تثبیت کننده فوراً متناسب با افزایش شتاب جانبی و نیروهای وارد بر خودرو افزایش می یابد: عنصر الاستیک یا در حالت عادی کار می کند یا دائماً با شرایط سازگار می شود. در مورد دوم، خود الکترونیک تعیین می کند که رول بدنه در کدام جهت در حال توسعه است و به طور خودکار بخش هایی از تثبیت کننده ها را در سمت بدنه تحت بار "پیچان" می کند. یعنی تحت تأثیر این سیستم، خودرو هنگام چرخش کمی کج می‌شود، مانند سیستم تعلیق Active Body Control که در بالا ذکر شد، و به اصطلاح اثر «ضد رول» ایجاد می‌کند. علاوه بر این، میلگردهای ضد غلت فعال نصب شده در هر دو محور می تواند بر تمایل خودرو به رانش یا لغزش تأثیر بگذارد.

به طور کلی، استفاده از تثبیت کننده های تطبیقی ​​به طور قابل توجهی هندلینگ و پایداری خودرو را بهبود می بخشد، بنابراین حتی بزرگ ترین و سنگین ترین مدل ها مانند رنج روور اسپورت یا پورشه کاین نیز این فرصت را دارند که مانند یک خودروی اسپرت با مرکز ثقل پایین "غلت کنند".

سیستم تعلیق بر اساس بازوهای عقب تطبیقی

اما مهندسان هیوندای در بهبود سیستم تعلیق تطبیقی ​​پا را فراتر نگذاشتند، بلکه مسیر متفاوتی را انتخاب کردند و ... بازوهای تعلیق عقب را تطبیق پذیر کردند! این سیستم را Active Geometry Control Suspension می نامند، یعنی کنترل فعال هندسه تعلیق. در این طراحی، هر چرخ عقب دارای یک جفت اهرم برقی اضافی است که بسته به شرایط رانندگی، ورودی آن متفاوت است.

به همین دلیل تمایل خودرو به لغزش کاهش می یابد. علاوه بر این، از آنجایی که چرخ داخلی در حین چرخش می چرخد، این تکنیک هوشمندانه به طور همزمان به طور فعال با کم فرمانی مبارزه می کند و به اصطلاح به عنوان یک شاسی تمام فرمان عمل می کند. در واقع، دومی را می توان با خیال راحت به سیستم تعلیق تطبیقی ​​خودرو نسبت داد. از این گذشته، این سیستم با شرایط مختلف رانندگی نیز سازگار است و به بهبود هندلینگ و پایداری خودرو کمک می کند.

شاسی کنترل کامل

برای اولین بار، یک شاسی کاملاً کنترل شده تقریباً 30 سال پیش بر روی هوندا پرلود نصب شد، اما این سیستم را نمی توان تطبیقی ​​نامید، زیرا کاملاً مکانیکی بود و مستقیماً به چرخش چرخ های جلو بستگی داشت. امروزه همه چیز توسط وسایل الکترونیکی کنترل می شود، بنابراین هر چرخ عقب دارای موتورهای الکتریکی خاص (محرک) است که توسط یک واحد کنترل جداگانه به حرکت در می آید.

چشم انداز توسعه تعلیق های تطبیقی

امروزه مهندسان در تلاشند تا تمامی سیستم های تعلیق تطبیقی ​​اختراع شده را با هم ترکیب کرده و وزن و اندازه آنها را کاهش دهند. به هر حال، در هر صورت، وظیفه اصلی مهندسین سیستم تعلیق خودرو این است: تعلیق هر چرخ در هر لحظه از زمان باید تنظیمات منحصر به فرد خود را داشته باشد. و همانطور که به وضوح می بینیم، بسیاری از شرکت ها در این زمینه کاملاً موفق بوده اند.

الکسی درگاچف

تعلیق تطبیقی ​​(نام دیگر سیستم تعلیق نیمه فعال) نوعی سیستم تعلیق فعال است که در آن درجه میرایی کمک فنرها بسته به وضعیت سطح جاده، پارامترهای رانندگی و درخواست راننده متفاوت است. درجه میرایی به سرعت کاهش ارتعاشات اشاره دارد که به مقاومت کمک فنرها و بزرگی توده های فنر بستگی دارد. در طرح‌های تعلیق تطبیقی ​​مدرن، از دو روش برای تنظیم درجه میرایی کمک فنرها استفاده می‌شود:

• استفاده از شیرهای برقی؛
• با استفاده از سیال رئولوژیکی مغناطیسی

هنگامی که با استفاده از یک شیر کنترل الکترومغناطیسی تنظیم می شود، منطقه جریان آن بسته به مقدار جریان فعال تغییر می کند. هرچه جریان بیشتر باشد، مساحت جریان سوپاپ کوچکتر است و بر این اساس، درجه میرایی کمک فنر (تعلیق سفت و سخت) بیشتر می شود.

از طرف دیگر، هرچه جریان کمتر باشد، منطقه جریان شیر بزرگتر، درجه میرایی (تعلیق نرم) کمتر می شود. شیر کنترل روی هر کمک فنر نصب می شود و می تواند در داخل یا خارج کمک فنر قرار گیرد.

کمک فنر با شیرهای کنترل الکترومغناطیسی در طراحی سیستم تعلیق تطبیقی ​​زیر استفاده می شود:

سیال رئولوژیک مغناطیسی شامل ذرات فلزی است که وقتی در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرند، در امتداد خطوط آن قرار می گیرند. کمک فنر که با سیال رئولوژیکی مغناطیسی پر شده است، دریچه های سنتی ندارد. در عوض، پیستون دارای کانال هایی است که سیال آزادانه از آنها عبور می کند. سیم پیچ های الکترومغناطیسی نیز در پیستون تعبیه شده است. هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ ها اعمال می شود، ذرات سیال رئولوژیکی مغناطیسی در امتداد خطوط میدان مغناطیسی قرار می گیرند و مقاومت در برابر حرکت سیال از طریق کانال ها ایجاد می کنند و در نتیجه درجه میرایی (سفتی تعلیق) را افزایش می دهند.

سیال رئولوژیکی مغناطیسی در طراحی سیستم تعلیق تطبیقی ​​بسیار کمتر استفاده می شود:

• MagneRide از جنرال موتورز (ماشین های کادیلاک، شورلت)؛
• سواری مغناطیسی از آئودی.

تنظیم درجه میرایی کمک فنرها توسط یک سیستم کنترل الکترونیکی ارائه می شود که شامل دستگاه های ورودی، یک واحد کنترل و محرک ها است.

سیستم کنترل تعلیق تطبیقی ​​از دستگاه های ورودی زیر استفاده می کند: سنسورهای ارتفاع سواری و شتاب بدنه، سوئیچ حالت کار.

با استفاده از سوئیچ حالت کار می توانید درجه میرایی تعلیق تطبیقی ​​را تنظیم کنید. سنسور ارتفاع سواری میزان حرکت سیستم تعلیق را در فشرده سازی و برگشت ثبت می کند. سنسور شتاب بدنه شتاب بدنه خودرو را در صفحه عمودی تشخیص می دهد. تعداد و محدوده سنسورها بسته به طراحی تعلیق تطبیقی ​​متفاوت است. به عنوان مثال، سیستم تعلیق DCC فولکس واگن دارای دو سنسور ارتفاع سواری و دو سنسور شتاب بدنه در جلوی خودرو و یکی در عقب است.

سیگنال های سنسورها وارد واحد کنترل الکترونیکی می شوند، جایی که مطابق با برنامه برنامه ریزی شده، پردازش می شوند و سیگنال های کنترلی به محرک ها - شیرهای برقی یا سیم پیچ های برقی کنترل می شوند. در عملیات، واحد کنترل تعلیق تطبیقی ​​با سیستم های مختلف خودرو تعامل دارد: فرمان برق، سیستم مدیریت موتور، گیربکس اتوماتیک و غیره.

طراحی تعلیق تطبیقی ​​معمولاً سه حالت عملیاتی را ارائه می دهد: عادی، اسپرت و راحت.

حالت ها بسته به نیاز توسط راننده انتخاب می شوند. در هر حالت، درجه میرایی کمک فنرها به طور خودکار در محدوده مشخصه پارامتریک تنظیم شده تنظیم می شود.

خوانش سنسورهای شتاب بدنه کیفیت سطح جاده را مشخص می کند. هر چه ناهمواری در جاده بیشتر باشد، بدنه خودرو به طور فعال تری تاب می خورد. مطابق با این، سیستم کنترل درجه میرایی کمک فنرها را تنظیم می کند.

سنسورهای ارتفاع سواری وضعیت فعلی را هنگام حرکت خودرو کنترل می کنند: ترمز کردن، شتاب گیری، چرخش. هنگام ترمزگیری، جلوی خودرو نسبت به عقب پایین‌تر می‌افتد و در هنگام شتاب گیری، برعکس است. برای اطمینان از وضعیت افقی بدنه، نرخ میرایی قابل تنظیم کمک فنر جلو و عقب متفاوت خواهد بود. وقتی ماشین می چرخد، به دلیل نیروی اینرسی، یک طرف همیشه بالاتر از طرف دیگر است. در این حالت، سیستم کنترل تعلیق تطبیقی ​​به طور جداگانه کمک فنرهای راست و چپ را تنظیم می کند و از این طریق هنگام چرخش به پایداری دست می یابد.

بنابراین، بر اساس سیگنال های سنسور، واحد کنترل سیگنال های کنترلی را برای هر کمک فنر به صورت جداگانه تولید می کند، که حداکثر راحتی و ایمنی را برای هر یک از حالت های انتخاب شده فراهم می کند.

موضوع: تعلیق تطبیقی

مثال: تویوتا لندکروزر پرادو

برای یک SUV مدرن، سیستم تعلیق فعال یک گزینه معتبر نیست، بلکه یک ضرورت فوری است. اگر دقت اصطلاحی را حفظ کنیم، پس اکثر سیستم تعلیق های مدرن با کلمه Active در نام باید به عنوان نیمه فعال طبقه بندی شوند. عملکرد سیستم فعال مبتنی بر انرژی تعامل بین چرخ ها و جاده نیست. به عنوان مثال، سیستم تعلیق فعال هیدرولیک که توسط کالین چپمن، بنیانگذار لوتوس ساخته شد، ارتفاع هر چرخ را با استفاده از سیلندرهای هیدرولیک و پمپ های پرسرعت فردی تنظیم کرد. با ردیابی کوچکترین تغییرات در وضعیت بدن با استفاده از سنسورها، خودرو از قبل "پنجه" خود را بلند یا دراز کرد. این سیستم تعلیق بر روی لوتوس اکسل 1985 آزمایش شد، اما به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد و پرخوری انرژی وارد تولید نشد.

راه حل ظریف تری روی وسیله نقلیه تمام زمینی HMMWV آزمایش شد. سیستم تعلیق الکترومغناطیسی ECASS از چهار شیر برقی تشکیل شده است که هر کدام چرخ را به سمت پایین هل می دهد یا به آن اجازه می دهد تا بالا بیاید. زیبایی ECASS در بازیابی انرژی است: هنگامی که "فشرده" می شود، شیر برقی به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و انرژی را در باتری ذخیره می کند. با وجود موفقیت آزمایش، ECASS یک توسعه مفهومی باقی خواهد ماند - این فناوری برای تولید انبوه بسیار پیچیده است.

سیستم تعلیق نیمه فعال طبق طراحی سنتی ساخته شده است. عناصر الاستیک فنرها، فنرها، میله های پیچشی یا سیلندرهای پنوماتیکی هستند. الکترونیک ویژگی های کمک فنرها را کنترل می کند و در چند ثانیه آنها را نرم یا سخت تر می کند. کامپیوتر به طور متناوب دریچه های سیستم هیدرولیک را باز یا بسته می کند. هرچه سوراخ‌هایی که مایع از درون کمک فنر از آن عبور می‌کند کوچک‌تر باشد، ارتعاشات تعلیق را کاهش می‌دهد.

ارکستر هیدرولیک

تویوتا LC پرادو SUV مجهز به سیستم تعلیق تطبیقی ​​AVS (تعلیق متغیر تطبیقی) است که به راننده این امکان را می دهد تا حالت عملکرد را انتخاب کند: راحتی نرم، متوسط ​​معمولی یا ورزش سخت. در هر یک از سه محدوده، کامپیوتر به طور مداوم ویژگی های هر کمک فنر را تغییر می دهد. این سیستم به سفارشات الکترونیکی در 2.5 میلی ثانیه پاسخ می دهد. این بدان معنی است که در سرعت 60 کیلومتر در ساعت، ویژگی های سیستم تعلیق در هر 25 سانتی متر حرکت کاملاً تغییر می کند. سیستم تعلیق با همکاری نزدیک با سیستم کنترل پایداری خودرو کار می کند. حسگرهای معمولی آنها به رایانه در مورد ایجاد لغزش یا تمایل بدن به غلتیدن اطلاع می دهند.

برای SUV های بزرگ، سیستم تعلیق تطبیقی ​​حیاتی است. در شرایط سخت خارج از جاده، یک جیپ به سیستم تعلیق زیاد نیاز دارد که به معنای فنرهای نرم است. برای اینکه در بزرگراه تسلیم نشوید، برعکس، یک ماشین بلند به تنظیمات محکم نیاز دارد.

سیلندرهای پنوماتیکی بر روی محور عقب LC پرادو نصب شده اند که به راننده امکان می دهد ارتفاع خودرو را انتخاب کند. در جاده های ناهموار، خودرو را می توان 4 سانتی متر بالاتر از محور عقب قرار داد و فاصله از زمین را افزایش داد (حالت Hi). برای سهولت در سوار شدن یا بارگیری، دستگاه را می توان 3 سانتی متر پایین آورد (حالت Lo). حالت سلام برای رانندگی با سرعت کم طراحی شده است؛ با رسیدن به سرعت 30 کیلومتر در ساعت، خودرو به طور خودکار به حالت عادی تغییر می کند.

با این حال، تنظیم فاصله وظیفه اصلی سیلندرهای پنوماتیک نیست. اولاً، گاز داخل آنها دارای ویژگی پیشرونده بارزتری نسبت به فنر فولادی است و در ضربات کوتاه سیستم تعلیق بسیار نرم تر عمل می کند.

ثانیاً، سیلندرهای پنوماتیکی به طور خودکار بارگذاری وسیله نقلیه را جبران می کنند و همیشه همان فاصله از زمین را حفظ می کنند.

مهندسان تویوتا نیز سازش سنتی را در زمینه تنظیم میله‌های ضد غلت با استفاده از سیستم تثبیت تعلیق جنبشی KDDS کنار گذاشتند. هر تثبیت کننده LC پرادو از طریق یک سیلندر هیدرولیک به قاب متصل می شود. سیلندرها به یک مدار هیدرولیک متصل می شوند. در حالی که مایع آزادانه در داخل مدار گردش می کند، تثبیت کننده ها عملاً کار نمی کنند. در این حالت، سیستم تعلیق حداکثر سفر مورد نیاز خارج از جاده را نشان می دهد. در پیچ‌های پرسرعت، سوپاپ‌ها مدار هیدرولیک را می‌بندند و تثبیت‌کننده‌ها را محکم به بدنه متصل می‌کنند و از چرخش جلوگیری می‌کنند. در یک خط مستقیم، یک باتری هیدرولیک موجود در مدار به سیستم تعلیق کمک می کند تا بی نظمی های جزئی جاده را پنهان کند.

کسی که فقیر است احمق است.
ضرب المثل ژاپنی

قفل ها را روشن کنید، جعبه انتقال را به محدوده پایین تری ببرید، کمی پدال گاز را لمس کنید. جدیدترین لندکروز پرادو با موتور 4 لیتری بنزینی و سیستم تعلیق پنوماتیک عقب به آرامی و با وقار به درون شیارهای عمیقی می خزد که در پاییز بیرون آمده و سخاوتمندانه از برف پاشیده شده است...

چقدر؟

می دانید، اتفاق می افتد که همه چیز همزمان است. تست درایو مورد انتظار، خودروی باشکوه و آب و هوای ایده آل. همه چیز مصادف شد. خوب، در مورد آب و هوا، شما می توانید همه چیز را از روی عکس ها ببینید، اما در مورد ماشین، اجازه دهید شما را کمی روشن کنم.

در مقیاس ده درجه ای، من به ماشین 7-8 امتیاز می دهم. اما باید به یاد داشته باشیم که این یک ارزیابی ذهنی است - بر اساس ترجیحات شخصی من. به طور کلی ماشین خوب است - اگرچه شخصاً دینامیک را کمی ضعیف می دانم. اما بسیار راحت است و یک "سرکش" واقعی است! ماشین نسبت به هدفش خیلی خوبه مخصوصا اینکه قیمتش مناسبه. اما من پرادو را به عنوان خودروی بعدی خود در نظر نخواهم گرفت، حداقل هنوز - من هنوز رویکردی برای اتومبیل های ژاپنی پیدا نکرده ام، اگرچه آنها دارای تعدادی مزیت غیرقابل انکار هستند - کیفیت، قیمت، قابلیت اطمینان.