Ce este și cum funcționează suspensia adaptivă

O modalitate de a îmbunătăți suspensia unei mașini este adaptarea acesteia la natura drumului, viteza sau stilul de condus. Este posibil să se implementeze acest lucru prin utilizarea echipamentelor electronice și a actuatoarelor electromagnetice, pneumatice și hidraulice de mare viteză. Aceeași mașină, cu o schimbare rapidă a caracteristicilor suspensiei, poate dobândi abilități individuale ale unei mașini sport rutiere, un SUV sau un camion ușor. Sau pur și simplu îmbunătăți semnificativ confortul pasagerilor.

Fundamentele organizării adaptării

Pentru a obține capacitatea de adaptare la influențele externe sau la comenzile șoferului, suspensia trebuie să dobândească un caracter activ. Mecanismele pasive reacţionează întotdeauna fără echivoc la anumite influenţe. Cei activi își pot schimba caracteristicile. Pentru a face acest lucru, au o unitate electronică de control, care este un computer care colectează informații de la senzori și alte sisteme ale vehiculului, primește instrucțiuni de la șofer și, după procesare, setează modul de acționare.

După cum știți, suspensia constă din elemente elastice, dispozitive de amortizare și o paletă de ghidare. Teoretic, este posibil să se controleze toate aceste componente, dar în practică este suficient să se schimbe proprietățile amortizoarelor (amortizoare). Acest lucru este relativ ușor de realizat cu o performanță acceptabilă. Deși dacă viteza de reacție nu este necesară, de exemplu, modul de parcare, modificarea garda la sol sau rigiditatea statică este supusă ajustărilor, atunci este foarte posibil să se adapteze configurația suspensiei pentru toate componentele sale.

Pentru adaptarea operațională, va fi necesar să se țină cont de mulți parametri de intrare:

• date privind neregulile suprafeței drumului, atât actuale, cât și viitoare;
• viteza de miscare;
• direcția, adică unghiul de rotație al roților directoare și accelerația unghiulară a mașinii în ansamblu;
• pozitia si viteza de rotatie a volanului;
• cerințele conducătorului auto în funcție de analiza stilului său de condus, precum și cele introduse în modul manual;
• poziția caroseriei față de drum, parametrii acestuia se modifică în timp;
• semnale senzori de tip radar care analizează starea acoperirii în fața mașinii;
• accelerațiile longitudinale și transversale ale mașinii, ale modurilor de funcționare ale motorului și ale sistemului de frânare.

Programul bloc de control conține algoritmi pentru a răspunde la toate semnalele de intrare și pentru a acumula informații. Comenzile sunt de obicei trimise către amortizoarele controlate electric ale tuturor roților, individual pentru fiecare, precum și către cuplurile active ale barelor anti-ruliu. Sau la dispozitivele care le înlocuiesc atunci când lucrează ca parte a suspensiilor controlate complet hidraulic, precum și la cele mai high-tech produse care funcționează exclusiv pe interacțiunea electromagnetică. În acest din urmă caz, viteza de răspuns este atât de mare încât se poate obține un comportament aproape ideal din funcționarea suspensiei.

Compoziția sistemului

Complexul include dispozitive care lucrează la reglarea proprietăților de amortizare și a rigidității dinamice, precum și la minimizarea ruliului corpului:

• controler de suspensie cu microprocesor, memorie și circuite I/O;
• mecanisme active pentru parada ruliu (bare antiruliu controlate);
• complex de senzori;
• amortizoare care permit controlul electronic al rigiditatii.

Comenzile tabloului de bord, cel mai adesea acesta este un afișaj interactiv la bord, șoferul poate seta unul dintre modurile de operare în funcție de preferințele sale. Este permisă predominarea confortului, sportivității sau capacității off-road, precum și personalizarea mai avansată a funcțiilor cu memorie de mod. Adaptarea acumulată poate fi resetată prompt la setările inițiale.

Cerințele pentru stabilizatorii transversali sunt întotdeauna controversate. Pe de o parte, scopul lor este de a asigura o rulare minimă a corpului. Dar in acest fel suspensia capata caracter de dependenta, ceea ce inseamna ca confortul este redus. Când conduceți pe drumuri proaste, o caracteristică mai valoroasă va fi și mai multă libertate a roților individuale pentru a obține o articulație maximă a osiilor. Numai în acest fel, toate rezervele de cursă ale suspensiei vor fi utilizate pe deplin pentru a asigura contactul constant al anvelopelor cu stratul de acoperire. Un stabilizator cu o rigiditate constantă, care este de obicei o simplă bară de oțel cu arc, care funcționează pe principiul unei bare de torsiune, nu va putea servi la fel de bine în toate condițiile.

În suspensiile active, stabilizatorul este divizat, cu posibilitate de reglare electronică. Pot fi utilizate diferite principii pentru a controla rigiditatea redusă. Unii producători folosesc o preîncărcare pentru răsucirea de către un motor electric cu o cutie de viteze, alții folosesc o metodă hidraulică, instalând cilindri hidraulici pe un stabilizator sau atașarea acestuia la corp. De asemenea, este posibilă imitarea completă a barei stabilizatoare cu cilindri hidraulici individuali care funcționează în paralel cu elementele elastice.

Amortizoare reglabile

Un amortizor convențional are proprietatea de a-și modifica rigiditatea dinamică în funcție de viteza și accelerația mișcării tijei. Acest lucru se realizează printr-un sistem de supape de reglare prin care curge fluidul de amortizare.

Pentru controlul operațional al clapetelor de bypass, sunt posibile două moduri - instalarea supapelor electromagnetice de tip bobină sau modificarea proprietăților lichidului într-un câmp magnetic. Producătorii folosesc ambele metode, a doua mai rar, deoarece va necesita un fluid special care își schimbă vâscozitatea într-un câmp magnetic.

Principalele diferențe operaționale ale suspensiilor adaptive

Suspensiile active cu proprietatea de adaptare oferă capacitatea de a controla programatic calitățile de consum ale unei mașini pe orice drum:

• caroseria menține întotdeauna o poziție dată față de drum, abaterile de la care sunt determinate doar de viteza sistemului de adaptare;
• roțile au contactul constant maxim realizabil cu stratul de acoperire;
• nivelul de accelerație în cabină de la denivelări este mult mai scăzut decât la o suspensie tradițională, ceea ce mărește confortul călătoriei;
• mașina este mai bine controlată și mai stabilă la viteze mari;
• cele mai avansate sisteme pot anticipa denivelările scanând drumul înaintea roților și ajustând amortizoarele în avans.

Dezavantajul, la fel ca în cazul tuturor sistemelor complexe, este unul - complexitatea ridicată și indicatorii de fiabilitate și cost asociați. Prin urmare, suspensiile adaptive sunt folosite în segmentul premium sau ca echipamente opționale.

Algoritmii de lucru și un set de echipamente devin din ce în ce mai complexe și îmbunătățite. Scopul principal al dezvoltărilor în domeniul suspensiilor active adaptive este acela de a obține odihna maximă a caroseriei mașinii, orice s-ar întâmpla cu roțile și cu masele lor nesuspendate asociate. În acest caz, toate cele patru roți trebuie să mențină constant contactul cu drumul, menținând mașina pe o anumită traiectorie.