Prilagodljivo vzmetenje vozila

Članek opisuje načelo delovanja prilagodljivega vzmetenja avtomobila, prednosti in slabosti ter napravo. Navedeni so glavni modeli strojev, v katerih najdemo mehanizem in stroške popravil. Na koncu članka video pregled načela delovanja prilagodljivega vzmetenja. Članek opisuje načelo delovanja prilagodljivega vzmetenja avtomobila, prednosti in slabosti ter napravo. Navedeni so glavni modeli strojev, v katerih najdemo mehanizem in stroške popravil. Na koncu članka je video pregled principa delovanja prilagodljivega vzmetenja.

Vzmetenje avtomobila velja za eno glavnih komponent, odgovornih za udobje in sposobnost premikanja. Praviloma je to kombinacija različnih elementov, vozlišč in elementov, od katerih ima vsak pomembno vlogo. Pred tem smo že razmišljali o MacPhersonovih vzmetnih nogah, večvodilnem in torzijskem nosilcu, tako da je nekaj primerjati in razumeti, koliko udobja je boljše ali slabše, poceni ali draga popravila, pa tudi, kako prilagodljivo je vzmetenje in Načelo delovanja je določeno.

Kaj je prilagodljivo vzmetenje

Že iz samega imena, da je vzmetenje prilagodljivo, postane jasno, da lahko sistem samodejno ali z ukazi vgrajenega računalnika spreminja določene lastnosti, parametre in se prilagaja zahtevam voznika ali vozne površine. Pri nekaterih proizvajalcih se ta različica mehanizma imenuje tudi polaktivna.

Glavna značilnost celotnega mehanizma je stopnja dušenja amortizerjev (hitrost dušenja tresljajev in minimiziranje prenosa udarcev na telo). Prva omemba adaptivnega mehanizma je znana že v 50. letih 20. stoletja. Proizvajalci so nato začeli uporabljati hidropnevmatske opornike namesto tradicionalnih blažilnikov in vzmeti. Osnova so bili hidravlični cilindri in hidravlični akumulatorji v obliki krogel. Načelo delovanja je bilo precej preprosto, zaradi spremembe tlaka tekočine so se spremenili parametri baze in šasije avtomobila.

Prvi avtomobil, v katerem so odkrili hidropnevmatsko oporo, je bil Citroen, izdan leta 1954.

Kasneje je bil isti mehanizem uporabljen za avtomobile DS, od 90-ih pa se je pojavilo vzmetenje Hydractive, ki ga inženirji uporabljajo in izboljšujejo do danes. Z dodajanjem elektronskih in avtomatskih krmilnih sistemov lahko sam mehanizem prilagodimo cestišču oziroma voznikovemu načinu vožnje. Tako je jasno, da so glavni del trenutnega adaptivnega mehanizma elektronika in hidropnevmatski nosilci, ki lahko spreminjajo značilnosti na podlagi različnih senzorjev in analiz vgrajenega računalnika.

Kako deluje prilagodljivo vzmetenje avtomobila

Odvisno od proizvajalca se lahko vzmetenje in komponente spreminjajo, obstajajo pa tudi elementi, ki bodo standardni za vse možnosti. Običajno ta komplet vključuje:

• elektronska krmilna enota;
• aktivni regali (nastavljivi regali za avtomobile);
• stabilizatorji z nastavljivo funkcijo;
• različni senzorji (hrapavost cestišča, nagibanje karoserije, razdalja in drugi).

Vsak od naštetih elementov ima pomembno odgovornost za funkcionalnost prilagodljivega sistema avtomatizacije. Srce mehanizma je elektronska krmilna enota vzmetenja avtomobila, on je odgovoren za izbiro načina in nastavitev posameznih mehanizmov. Praviloma analizira informacije, zbrane iz različnih senzorjev, ali prejme ukaz od ročne enote (izbirnik, ki ga upravlja voznik). Odvisno od vrste prejetega signala bo nastavitev togosti samodejna (v primeru zbiranja informacij s senzorjev) ali prisilna (s strani voznika).

Bistvo elektronsko nastavljivega stabilizatorja je enako kot pri običajnem stabilizatorju, razlika je le v možnosti prilagajanja stopnje togosti na podlagi ukaza iz krmilne enote. Pogosto deluje v trenutku manevriranja avtomobila in s tem zmanjša nagibanje karoserije. Nadzorna enota je sposobna izračunati signale v milisekundah, kar vam omogoča takojšen odziv na neravnine in različne situacije.

Prilagodljivi osnovni senzorji vozila so običajno posebne naprave, katerih namen je merjenje in zbiranje informacij ter njihov prenos v centralno krmilno enoto. Na primer, senzor pospeška avtomobila zbira podatke o kakovosti dragih avtomobilov in v trenutku nagibanja karoserije deluje in posreduje informacije krmilni enoti.

Drugi senzor je senzor udarcev na cestišču, reagira na udarce in posreduje informacije o navpičnih tresljajih karoserije avtomobila. Mnogi ga imajo za glavnega, saj je odgovoren za naknadno nastavitev regalov. Nič manj pomemben je senzor položaja telesa, odgovoren je za vodoravni položaj in med manevri prenaša podatke o naklonu telesa (pri zaviranju ali pospeševanju). Pogosto se v tej situaciji karoserija med močnim zaviranjem nagne naprej ali med močnim pospeševanjem nazaj.

Kot je prikazano, nastavljive prilagodljive vzmetne noge

Zadnja podrobnost prilagodljivega sistema so nastavljivi (aktivni) nosilci. Ti elementi se hitro odzovejo na cestno površino, pa tudi na slog avtomobila. S spreminjanjem tlaka tekočine v notranjosti se spreminja tudi togost vzmetenja kot celote. Strokovnjaki razlikujejo dve glavni vrsti aktivne strele: z magnetno reološko tekočino in z elektromagnetnim ventilom.

Prva različica aktivnih regalov je napolnjena s posebno tekočino. Viskoznost tekočine se lahko spreminja glede na jakost elektromagnetnega polja. Večji ko je upor tekočine pri prehodu skozi ventil, bolj toga bo osnova avtomobila. Takšni oporniki se uporabljajo v vozilih Cadillac in Chevrolet (MagneRide) ali Audi (Magnetic Ride). Oporniki elektromagnetnih ventilov spreminjajo svojo togost z odpiranjem ali zapiranjem ventila (ventil s spremenljivim presekom). Odvisno od ukaza krmilne enote se prerez spremeni in temu primerno se spremeni togost regalov. Ta tip mehanizma najdemo v vzmetenju vozil Volkswagen (DCC), Mercedes-Benz (ADS), Toyota (AVS), Opel (CDS) in BMW (EDC).

Kako deluje prilagodljivo avtomobilsko vzmetenje

Ena stvar je razumeti osnove prilagodljivega vzmetenja in nekaj povsem drugega razumeti, kako deluje. Navsezadnje bo sam princip delovanja tisti, ki bo dal idejo o možnostih in primerih uporabe. Za začetek razmislite o možnosti samodejnega nadzora vzmetenja, ko sta vgrajeni računalnik in elektronska krmilna enota odgovorna za stopnjo togosti in nastavitve. V takšni situaciji sistem zbira vse informacije iz senzorjev za razdaljo, pospešek in drugih senzorjev, nato pa vse prenese v krmilno enoto.

Video prikazuje princip delovanja Volkswagnovega prilagodljivega vzmetenja

Slednji analizira informacije in sklepa o stanju cestišča, voznikovem slogu vožnje in drugih lastnostih avtomobila. V skladu s sklepi blok prenaša ukaze za nastavitev togosti opornikov, krmiljenje stabilizatorja, pa tudi druge elemente, ki so odgovorni za udobje v kabini in so povezani z delovanjem prilagodljive baze vozila. Treba je razumeti, da so vsi elementi in podrobnosti medsebojno povezani in delujejo ne le za prejemanje ukazov, ampak tudi za odziv na stanje, razrešene ukaze in potrebo po popravku določenih vozlišč. Izkazalo se je, da se sistem poleg posredovanja programiranih ukazov tudi uči (prilagaja) zahtevam voznika oziroma neravninam na cestišču.

Za razliko od avtomatskega krmiljenja prilagodljivega vzmetenja stroja se ročno krmiljenje razlikuje po principu delovanja. Strokovnjaki razlikujejo dve glavni smeri: prvo, ko voznik prisilno nastavi togost s prilagajanjem stojal (z uporabo regulatorjev na avtomobilu). Druga možnost je polročni ali polavtomatski, saj so na začetku načini povezani s posebnim blokom, voznik pa mora samo izbrati način vožnje. Zato elektronika prilagodljivega vzmetenja pošilja ukaze mehanizmom za nastavitev togosti mehanizma. Hkrati se informacije s senzorjev berejo minimalno, najpogosteje se uporabljajo za prilagajanje razpoložljivih parametrov, tako da je podlaga čim bolj udobna za določene razmere na cesti.Med najpogostejšimi nastavitvami so: normalno, športno, udobno za off- vožnja po cesti.

Prednosti in slabosti prilagodljivega avtomobilskega vzmetenja

Ne glede na to, kako idealno je mehanizem urejen, bodo vedno pozitivne in negativne strani (plus in minus). Prilagodljivo vzmetenje avtomobila ni izjema, kljub dejstvu, da mnogi strokovnjaki govorijo le o prednostih mehanizmov.

Prednosti in slabosti prilagodljivega avtomobilskega vzmetenja
Prednosti	Napake
Odlična gladkost teka	Visoki proizvodni stroški
Dobro upravljanje avtomobila (tudi na slabi cesti)	Visoki stroški popravila in vzdrževanja vzmetenja
Možnost spreminjanja prostega prostora avtomobila	Kompleksnost oblikovanja
Prilagoditev razmeram na cesti	Kompleksnost popravila
Izbira načina vožnje	Zamenjava parov hidropnevmoelementov na osi
Dolga življenjska doba hidropnevmatskih elementov (približno 25 km)	-

Vidimo, da je glavni problem prilagodljive baze avtomobila visok strošek njegovega vzdrževanja, popravila in proizvodnje. Poleg tega dizajn ni najbolj preprost. Okvara enega od senzorjev bo takoj vplivala na udobje in prileganje mehanizma. Velik plus je elektronika, ki reagira v delčku sekunde in tako ustvari idealne pogoje za pravilno delovanje karoserije.

Glavne razlike prilagodljivega vzmetenja

Če primerjamo zgoraj opisano prilagodljivo napravo za vzmetenje in druge, kot so večvodilne ali MacPhersonove vzmetne noge, lahko razlike opazimo tudi brez posebnih veščin na področju oblikovanja avtomobilov. Na primer, medtem ko je MacPherson udoben, bodo potniki v avtomobilu izkusili križišče dobrega in slabega pločnika. Vodljivost takega vzmetenja na slabi cesti je izgubljena in v primeru terenske vožnje ni vedno najboljša.

Kar zadeva prilagodljivost, voznik dejansko morda ne bo razumel, kdaj je avto zapeljal na cesto v slabem stanju. Sistem se prilagaja z bliskovito hitrostjo, spreminja krmilne pogoje in togost regalov. Senzorji postanejo bolj občutljivi, stojala pa se hitreje odzivajo na ukaze elektronske krmilne enote.

Odvisno od postavitve mehanizma, poleg posebnih regalov, sistem odlikujejo številni senzorji, postavitev samih delov, pa tudi zajeten videz, ki ga je enostavno opaziti ob pogledu na volan avtomobila. Omeniti velja, da se vzmetenje takšnega avtomobila nenehno razvija in nima smisla govoriti o kakršni koli posebni zasnovi ali razlikah. Inženirji različnih proizvajalcev upoštevajo pomanjkljivosti, zmanjšajo stroške dragih delov, povečajo življenjsko dobo in razširijo zmogljivosti. Če govorimo o podobnostih z drugimi znanimi vzmetenji, potem je prilagodljivi sistem najprimernejši za zasnove z več ali dvojnimi povezavami.

Kateri avtomobili so opremljeni s prilagodljivim vzmetenjem

Iskanje avtomobila s prilagodljivim vzmetenjem je danes veliko lažje kot pred 10 leti. Lahko rečemo, da je veliko premium avtomobilov ali SUV opremljenih s podobnim mehanizmom. Seveda je to plus za ceno avtomobila, a tudi plus za udobje in vodljivost. Med najbolj priljubljenimi modeli:

• Toyota Land Cruiser Prado
• Audi K7;
• BMVH5;
• Mercedes-Benz GL razreda;
• Volkswagen Tuareg;
• Vauxhall Movano;
• BMW serije 3;
• Lexus GX460;
• Volkswagen Caravelle.

Seveda je to najmanjši seznam avtomobilov, ki jih je mogoče najti na ulici v katerem koli mestu. Zahvaljujoč odličnim lastnostim udobja in sposobnosti prilagajanja cestišču postaja prilagodljiva podlaga vse bolj priljubljena.

Shema naprave prilagodljivega vzmetenja avtomobila

 

1. senzor sprednje osi;
2. Senzor nivoja telesa (spredaj levo);
3. Senzor pospeška telesa (spredaj levo);
4. Sprejemnik 2;
5. senzor nivoja, zadaj;
6. Amortizer zadnje osi;
7. Senzor pospeška karoserije, zadaj;
8. Sprejemnik 1;
9. Krmilna enota za prilagodljivo vzmetenje;
10. Gumb za nadzor zračnosti v prtljažniku avtomobila;
11. Enota za dovod zraka z ventilskim blokom;
12. Senzor pospeška telesa, spredaj desno;
13. Desni sprednji senzor nivoja.

Glavne možnosti razčlenitve in cena delov vzmetenja

Kot vsak mehanizem tudi takšno vzmetenje sčasoma odpove, zlasti glede na skrbne pogoje njegovega delovanja. Zelo težko je napovedati, kaj točno bo v takem mehanizmu odpovedalo, glede na različne vire se stojala, vse vrste povezovalnih elementov (cevi, konektorji in gumijaste puše), pa tudi senzorji, odgovorni za zbiranje informacij, hitreje obrabijo.

Značilna okvara prilagodljive osnove stroja so lahko različne napake senzorjev. V kabini čutite nelagodje, ropot in celo vse neravnine na cestišču. Druga značilna okvara je lahko nizek odmik avtomobila, ki ni nastavljiv. V večini primerov gre za okvaro okvirjev, jeklenk ali prilagodljivih tlačnih posod. Avto bo preprosto vedno podcenjen, o udobju in vodljivosti pa sploh ne bo govora.

Glede na okvaro adaptivnega vzmetenja avtomobila bo tudi cena rezervnih delov za popravila drugačna. Velika pomanjkljivost je, da je popravilo takšnega mehanizma nujno in če se odkrije okvara, jo je treba odpraviti čim prej. V klasičnih in najpogostejših izvedbah vam okvara amortizerjev ali drugih delov omogoča nekaj časa daljšo vožnjo brez popravila. Da bi razumeli, koliko bodo stala popravila, upoštevajte cene za glavne dele Audija Q7 2012.

Stroški prilagodljivih delov vzmetenja Audi Q7 2012
ime	Cena od, rub.
Prednji amortizerji	16990
Zadnji amortizerji	17000
senzor višine vožnje	8029
Rack tlačni ventil	1888 g

Cene niso najnižje, čeprav naj bi se nekateri deli dali popraviti. Torej, preden vam zmanjka nakupa novega dela in če želite prihraniti denar, poglejte na internetu, če ga lahko vrnete v "bojno stanje". Po statističnih podatkih in ob upoštevanju cestne površine pogosto odpovejo prilagodljivi amortizerji in senzorji. Amortizerji zaradi najrazličnejših poškodb in udarcev, senzorji pogosteje zaradi pogojev delovanja v blatu in pogostih sunkih, na slabi cesti.

Glede na sodobno prilagodljivo osnovo avtomobila lahko rečemo, da je to po eni strani idealna izbira za udobje in vožnjo. Po drugi strani pa zelo drag užitek, ki zahteva nekaj nege in pravočasna popravila. Takšno osnovo najpogosteje najdemo v dragih in premium avtomobilih, kjer je udobje najpomembnejše. Po mnenju mnogih voznikov je ta mehanizem idealen za terenska potovanja, dolge razdalje ali ko je tišina v notranjosti vašega avtomobila zelo potrebna.

Video pregled principa delovanja prilagodljivega vzmetenja: