Što je i kako funkcionira adaptivni ovjes

Jedan od načina da poboljšate ovjes automobila je prilagoditi ga prirodi ceste, brzini ili stilu vožnje. To je moguće provesti korištenjem elektroničke opreme i brzih elektromagnetskih, pneumatskih i hidrauličkih pokretača. 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 organiziranja prilagodbe

Da bi se stekla sposobnost prilagodbe vanjskim utjecajima ili naredbama vozača, ovjes mora dobiti aktivan karakter. Pasivni mehanizmi uvijek nedvosmisleno reagiraju na određene utjecaje. Aktivni su sposobni mijenjati svoje karakteristike. Da bi to učinili, imaju upravljačku elektroničku jedinicu, koja je računalo koje prikuplja informacije od senzora i drugih sustava vozila, prima upute od vozača i, nakon obrade, postavlja način rada aktuatorima.

Kao što znate, ovjes se sastoji od elastičnih elemenata, uređaja za prigušivanje i vodilice. Teoretski je moguće upravljati svim tim komponentama, ali u praksi je sasvim dovoljno promijeniti svojstva prigušivača (amortizera). To je relativno lako učiniti uz prihvatljive performanse. Iako ako brzina reakcije nije potrebna, na primjer, način parkiranja, promjena razmaka od tla ili statička krutost podložni su prilagodbama, tada je sasvim moguće prilagoditi konfiguraciju ovjesa za sve njegove komponente.

Za radnu prilagodbu bit će potrebno uzeti u obzir mnoge ulazne parametre:

• podatke o nepravilnostima na cesti, trenutnim i budućim;
• brzina kretanja;
• smjer, odnosno kut zakretanja upravljanih kotača i kutno ubrzanje automobila u cjelini;
• položaj i brzina rotacije upravljača;
• zahtjevi vozača prema analizi njegovog stila vožnje, kao i oni uneseni u ručnom načinu rada;
• položaj tijela u odnosu na cestu, parametri njegove promjene tijekom vremena;
• signali senzora radarskog tipa koji analiziraju stanje pokrivenosti ispred automobila;
• uzdužna i poprečna ubrzanja automobila, režima rada motora i kočionog sustava.

Program upravljačkog bloka sadrži algoritme za reagiranje na sve dolazne signale i za prikupljanje informacija. Naredbe se obično šalju električno upravljanim amortizerima svih kotača, pojedinačno za svaki, kao i aktivnim spojnicama stabilizatorskih poluga. Ili na uređaje koji ih zamjenjuju kada rade u sklopu potpuno hidraulički kontroliranih ovjesa, kao i najnaprednije proizvode koji rade isključivo na elektromagnetskoj interakciji. U potonjem slučaju, brzina odziva je toliko visoka da se može postići gotovo idealno ponašanje od rada ovjesa.

Sastav sustava

Kompleks uključuje uređaje koji osiguravaju rad na regulaciji svojstava prigušenja i dinamičke krutosti, kao i minimiziranju kotrljanja karoserije:

• kontroler ovjesa s mikroprocesorom, memorijom i I/O sklopovima;
• aktivni mehanizmi za pariranje prevrtanja (kontrolirani stabilizatori);
• kompleks senzora;
• amortizeri koji omogućuju elektroničku kontrolu krutosti.

Kontrole nadzorne ploče, najčešće je to interaktivni zaslon na vozilu, vozač može postaviti jedan od načina rada prema svojim željama. Dopuštena je prevladavanje udobnosti, sportskog duha ili terenske sposobnosti, kao i naprednija prilagodba funkcija s memorijom načina rada. Akumulirana prilagodba može se odmah vratiti na izvorne postavke.

Zahtjevi za poprečne stabilizatore uvijek su kontroverzni. S jedne strane, njihova je svrha osigurati minimalno naginjanje karoserije. Ali na taj način ovjes dobiva karakter ovisnosti, što znači da je udobnost smanjena. U vožnji po lošim cestama dragocjenija značajka bit će još veća sloboda pojedinih kotača za postizanje maksimalne artikulacije osovina. Samo na taj način sve rezerve hoda ovjesa bit će u potpunosti iskorištene kako bi se osigurao stalni kontakt guma s premazom. Stabilizator konstantne krutosti, a to je najčešće obična šipka od opružnog čelika, koja radi na principu torzijske šipke, neće moći jednako dobro služiti u svim uvjetima.

Kod aktivnih ovjesa stabilizator je podijeljen, s mogućnošću elektroničke regulacije. Za kontrolu smanjene krutosti mogu se koristiti različiti principi. Neki proizvođači koriste predopterećenje za uvijanje elektromotora s mjenjačem, drugi koriste hidrauličku metodu, ugradnju hidrauličkih cilindara na stabilizator ili njegovo pričvršćivanje na tijelo. Moguća je i potpuna imitacija šipke stabilizatora s pojedinačnim hidrauličnim cilindrima koji rade paralelno s elastičnim elementima.

Podesivi amortizeri

Konvencionalni amortizer ima svojstvo mijenjanja svoje dinamičke krutosti ovisno o brzini i ubrzanju kretanja šipke. To se postiže sustavom prigušnih ventila kroz koje teče tekućina za prigušivanje.

Za radnu kontrolu premosnih prigušnica moguća su dva načina - ugradnja elektromagnetskih ventila tipa kalem ili promjena svojstava tekućine u magnetskom polju. Proizvođači koriste obje metode, drugu rjeđe, jer će zahtijevati posebnu tekućinu koja mijenja svoju viskoznost u magnetskom polju.

Glavne operativne razlike adaptivnih ovjesa

Aktivni ovjesi sa svojstvom prilagodbe pružaju mogućnost programske kontrole potrošačkih kvaliteta automobila na bilo kojoj cesti:

• tijelo uvijek održava zadani položaj u odnosu na cestu, čija su odstupanja određena samo brzinom sustava prilagodbe;
• kotači imaju najveći mogući stalni kontakt s premazom;
• razina ubrzanja u kabini od neravnina mnogo je niža nego kod tradicionalnog ovjesa, što povećava udobnost putovanja;
• automobil je bolje kontroliran i stabilniji pri velikim brzinama;
• najnapredniji sustavi mogu predvidjeti neravnine skeniranjem ceste ispred kotača i podešavanjem amortizera unaprijed.

Nedostatak je, kao i kod svih složenih sustava, jedan - velika složenost i s njom povezani pokazatelji pouzdanosti i troškova. Stoga se adaptivni ovjesi koriste u premium segmentu ili kao dodatna oprema.

Algoritmi rada i skup opreme stalno se usložnjavaju i poboljšavaju. Glavni cilj razvoja na području aktivnih prilagodljivih ovjesa je postizanje maksimalnog odmora karoserije automobila, što god se događalo s kotačima i njihovim pripadajućim neopruženim masama. U tom slučaju sva četiri kotača moraju stalno održavati kontakt s cestom, održavajući automobil na zadanoj putanji.