Active Roll Control е най-простият и най-достъпен вариант на активно окачване, но позволява да се предотврати преобръщане, да се подобри комфортът и да се модулира недозавиването с изящна финес.

Всички знаем, че колите се люлеят в по-голяма или по-малка степен. Това е нещо, което сме възприели. Това обаче не означава, че това е просто явление за разбиране или лесно за коригиране. Автомобилите се люлеят поради комбинация от физически причини.

контрол

Първото от всичко е, че шасито, пътническото отделение и задвижването са подпрени на окачвания. Чрез възможността да бъдат компресирани, окачванията позволяват на набора от всичко по-горе, наречено „окачената маса“, да се накланя настрани - също нагоре и надолу, така наречената стъпка, но този път ще се фокусираме само върху люлеещ се-.

При балансиране окачената маса се накланя около въображаема надлъжна ос, която преминава през две точки: предни и задни центрове на търкаляне. Положението на тези точки се определя от геометрията на окачването. В случай на превозно средство с твърди оси - например радикално отрязан офроудър като Jeep Wrangler - този център на търкаляне винаги е в центъра на оста. При автомобили с по-сложни окачвания центърът на ролката се измества малко по време на търкаляне, но остава грубо между колелата.

По-голямата част от теглото на автомобила - а оттам и центъра на тежестта - е над двата центъра на търкаляне. Така всеки път, когато колата се справя с крива, се появява сила, която принуждава цялото тяло да се накланя по оста си на търкаляне. Ако центърът на тежестта на окачената маса на автомобила беше на същата височина като оста на ролката, колата щеше да се обърне. И ако беше отдолу, превозното средство би се наклонило „назад“ при завиване. подобно на някой, който се люлее в хамак. Тоест люлеещото движение на тялото е следствие от страничното ускорение, което изпитва. и това от своя страна зависи от скоростта, с която е взета кривата и нейния радиус.

Защо люлеенето не е добро

Поклащането на тялото е нежелано движение, защото причинява няколко негативни ефекта, които ще анализираме. Първото и най-очевидното от всичко е, че това увеличава риска от преобръщане, особено при високи автомобили, където има по-голямо разстояние между центъра на тежестта и оста му.

Второто е това движението, преживявано от виртуалната ос при увеличаване на ролката, намалява стабилността на автомобила и прави поведението му по-малко предсказуемо за водача. Освен това прекомерното търкаляне засяга комфорта на пътниците и доверието на водача.

Третото е това ролка влияе на ъгъла на извиване на колелата - ъгълът, който вертикалната равнина на симетрия на гумата образува с вертикалата, в точката на контакт с асфалта; вижте диаграмата горе вляво–. Намалявайки този ъгъл - дори стигайки до отрицателно - намалявате повърхността на гумата в контакт с пътя и заедно с това наличното сцепление.

Най-често срещаният начин за облекчаване на търкалянето на тялото е чрез използване на стабилизаторни пръти. Стабилизаторът е U-образна стоманена тръба, която свързва колелата на ос.

Стабилизиращата щанга компенсира люлеенето, тъй като докато окачването от едната страна се компресира, то принуждава окачването и от другата страна да се компресира. Всъщност един безкрайно твърд стабилизатор би премахнал изцяло ролката на тялото. Технически се казва, че устойчивата на търкаляне „увеличава твърдостта на ролката на оста“.

Стабилизаторът обаче не е „перфектно“ решение. Прекалено твърдият стабилизатор подлага пътниците на постоянни странични ускорения, които могат бързо да предизвикат замаяност. Освен това наличието на стабилизатора означава, че всяка неравности, приближена само с колелата от едната страна, има ефект върху тялото подобен на този на несъществуващо странично ускорение. Този факт, наречен копиране на пътя, пречи на окачването да върши добре работата си, което се състои в минимизиране на вертикалните движения на тялото.

Компромис между спазването и комфорта

Един от начините за разрешаване на това очевидно противоречие е активният контрол на търкалянето на каросерията посредством механизъм, който позволява да се регулира твърдостта на окачването на ролката в реално време.

Честта да комерсиализираме първия сериен активен контрол на ролката отива на Citroën Xantia Activa от 1995 г. и на вашето окачване Hydractive II. В случай че Ксантия, беше извършено „хидравлично заключване“ на ролката; нещо подобно на подмяната на еластичния стабилизатор с хидравлична система и следователно почти безкрайно твърда, така че по-скоро бихме могли да я наречем „полуактивна“ система. Xantia Activa се отклони плоско. но също така беше способен да причини ужасно замайване на обитателите му - особено тези на задните седалки. В допълнение, бидейки асоцииран с конкретната система на Хидропневматично окачване на Citroën, Едва имах бюлетини за „завладяване на пазара“.

Впоследствие има няколко марки, които са се опитали да укротят ролката на тялото. с повече или по-малко успех. През 2003 г. BMW пусна своята активна стабилизаторна система на 5-та серия. Динамично задвижване Той използва стабилизаторни щанги с два отделни електрохидравлични задвижващи механизма, които се захранват от електрохидравличната система на сервоуправлението и позволяват да се промени твърдостта на ролката на двете окачвания. Това беше първата „двуканална“ активна стабилизаторна система - тъй като всяка ос беше регулирана независимо - в историята. И няколко години по-късно, Aisin и Toyota започнаха да правят същото в модели Lexus като LS и Toyota като Crown, но използвайки електромеханична система - по-компактна и опростена и с малко влияние върху консумацията - която по-късно също щеше да включи BMW 7 Series себе си.

Тези електромеханични активни стабилизаторни пръти бяха добра идея, въпреки че имаха недостатъка на всяка друга система, захранвана от „тъжната“ 12-волтова мрежа на всяко превозно средство: с максимална мощност от около 3 kW, която трябва да бъде разпределена между две оси, те биха могли компенсирайте донякъде люлеенето. но те не можаха да стигнат до момента да действат мигновено и достатъчно силно, за да отменят копирането на пътя или да прецизират траекторията на превозното средство.

Междувременно много премиум производители, като Audi - със своите пасивна хидравлична система Dynamic Ride Control, в момента на разположение за RS5, RS6 и RS7-, Porsche - със своята PDCC активна хидравлична система за управление на ролката за 911 -, или McLaren последователно се осмели да инвестира парите и енергията, необходими за по-добро управление на ролката.

Случаят с McLaren е особено показателен: неговото активно окачване Проактивен контрол на шасито, разработен от Тенеко, Той е в състояние напълно да отдели стъпките и движенията на тялото от обикновената работа на окачването, придавайки на своите модели Super Series особено усещане. но безспорно удобни, както и ефективни.

Във всеки случай, Пристигането на първите модели с 48-волтова бордова мрежа бързо променя този сценарий и поставя активния контрол на ролката в обсега на малко по-малко ексклузивни превозни средства.

Например германският доставчик Schaeffler е разработил електромеханични активни стабилизаторни пръти, които благодарение на тези 48 волта са в състояние да осигурят до 1200 Nm въртящ момент за противодействие на търкалянето, със скорост на реакция до 4500 Nm/s и ъгъл от 30 градуса максимално усукване. Вътре в малкия цилиндър, вграден в стабилизаторната щанга (1), се помещава всичко необходимо за направата на този брутален лост: двигател с постоянен ток (2) и двойно епициклично зъбно колело (3). Тези решетки вече се използват в няколко модела, базирани на модулните комплекти за тяло MSB Y. MLBevo на Volkswagen, като Audi SQ7 и неговото „алтер его“ Bentley Bentayga и Porsche Cayenne, и Porsche Panamera.

Динамика на управление с люлеене

Така активните стабилизатори помагат за предотвратяване на преобръщане на прекалено високи автомобили, подобряват комфорта, като освобождават окачванията от двете страни, когато шофирате по права линия, и незначително подобряват сцеплението и скоростта в завои. Те обаче не изглеждат като нещо, за което EVO трябва да се грижи прекалено много. Къде е уловката?

Красотата на съвременните системи за контрол на ролката е, че те могат да променят динамичния баланс на автомобила, за да коригират по този начин неговото поведение и траектория. Спомняте ли си измамената фраза „издълбайте дросела, за да закръгнете траекторията“? Е, активните стабилизатори позволяват да се извърши същия процес.

Нека разгледаме по-отблизо как работи тази част от динамиката на превозното средство. Както вече казахме, активните стабилизатори позволяват да се промени разпределението на натоварванията между колелата на същата ос. Тоест те позволяват разтоварване или натоварване на външното колело при завъртане, което съответно намалява или увеличава сцеплението на тази ос.

Така например увеличаването на коравината на задния стабилизатор намалява недозавиването поради намаляването на сцеплението на задния мост, което се превръща в увеличаване на ритъма при завъртане на задния мост - така наречената скорост на отклонение - на задната част ос. Това ви позволява да се справите с завоя по-бързо и да завъртите по-малко кормилното управление. В крайна сметка тази промяна позволява по-високи странични ускорения. и максимална скорост за преминаване през по-висока крива. Когато твърдостта на предния стабилизатор се увеличи, настъпва обратният процес: предният край губи сцепление, недозавиването се увеличава и автомобилът става по-опитомен и управляем. В замяна максималното странично ускорение се намалява и се изисква повече кормилно управление за справяне със същата крива.

Тъй като могат да действат независимо върху сцеплението на предната и задната ос, тези системи позволяват да се измери поведението на недозавиване на автомобила, създавайки впечатлението, че обхватът на кормилното управление, който е на разположение за модулиране на недозавиването, е много по-широк от действителния. Или казано по друг начин, тези системи осигуряват възможност за навлизане на леко превишение във всички криви. и се измъкнете от тях, като подконтролирате спокойно и контролирано. Тоест, те преследват точно този вид поведение, което изостря самочувствието на водача и веднага печели малкото им сърце. с предимството, че е значително по-лесен за изпълнение и фина настройка от системата за управление на четирите колела.

Ето как работи системата против търкаляне

Горните две диаграми вдясно илюстрират как прехвърлянето на товар между колелата на една и съща ос може да повлияе на баланса на автомобила.
За да може една кола да завърти извивка, страничната сила трябва да действа върху предната и задната ос. Обикновено тази сила е идентична и на двете оси, и двете се въртят с еднаква скорост и автомобилът приема „неутрално“ отношение при приближаване към завоя.

Когато се приближим до границата на сцепление - от 0,7 g странично ускорение - тези сили започват да се декомпенсират. Окачването на всички автомобили е проектирано така, че максималната странична сила, която може да издържи предният мост, е по-малка от тази, която може да издържи задният мост. Резултатът е така нареченото недозавиване: тъй като предната ос не може да използва толкова сила, колкото задната ос, за да се завърти. колата започва да се „преобръща“.

Активните стабилизатори позволяват прехвърляне на товар от външното колело - което има по-голямо сцепление - към вътрешното - което има по-малко -, като по този начин намалява максималната напречна сила, която оста може да издържи. В предния край това увеличава недозавиването; на дупето го спуска.

Графиките вдясно показват как, в сравнение с конвенционалните пасивни барове за стабилизация, активните стабилизатори на Porsche Panamera могат едновременно да намалят стойностите на страничното ускорение, изпитвани от пътниците - чието трептене е отговорно за световъртежа - и да намалят ролката на автомобила. каросерията. по-агресивно, толкова по-спортна е избраната програма за шофиране.

Технология

Как презареждате батериите на хибридна кола?

Въпреки че се популяризират насила, работата на хибридите продължава да поражда някои съмнения сред нашите читатели. А рекламите, които твърдят, че батериите им се „зареждат сами“, само ги увеличават

Indra AUTOCITS, награда Luike Motor Star за технологични иновации 2017

Проектът AUTOCITS на Indra, разработен с цел подобряване на оперативността на автономното и свързано шофиране в Европа, се утвърди в категорията Технологични иновации.

Как работи Активният контрол на люлеенето

Активният контрол на преобръщане е най-простият и най-достъпен вариант на активно окачване, но все пак позволява да се предотврати преобръщане, да се подобри комфортът и да се модулира недозавиването с изящна финес.

20-те клавиша, които ще удължат живота на двигателя с вътрешно горене

Двигателят с вътрешно горене страда от хронично заболяване, което го убива. Той е твърде сложен и най-вече генерира твърде много емисии. Това са 20-те технологии, които ще могат да удължат съществуването си за още няколко десетилетия.

Разкриха интериора на следващите Volvo V40, S60 и V60

Видео, пуснато от Garmin, за да демонстрира своите продукти, може да разкрие интериора на бъдещите Volvo V40, S60 и V60.

Технология, която ще накара хората да говорят в автомобилния свят през 2018 година

Ние анализираме добра шепа технологични любопитства, за които ще чуете през тази нова 2018 година.