Suspensie activă
Suspensie activă este un termen care este folosit în cea mai mare parte în sportul cu motor. În industria auto, aceasta este mai precis denumită suspensie activă (alternativ șasiu activ ). Un servomotor alimentează complet sau parțial forțele care sunt generate în mod pasiv de arcuri sau amortizoare. Scopul este de a reduce mișcările de rostogolire și de înclinare ale corpului atunci când sunt virate ( stabilizarea rulării ) sau când frânează sau accelerează. În plus, distanța dintre vehicul și drum este reglementată. Aceste funcții consumă energie, care de obicei trebuie pusă la dispoziție hidraulic și uneori și electric. Acest lucru trebuie distins de suspensiile semi-active, în care este posibil să comutați între diferite caracteristici ale elementului arcului sau al amortizorului (cf. Suspensie hidratantă , amortizoare magnetoreologice ).
O primă inserție a constatat suspensia activă în formula 1 , în cazul în care un controlate de calculator electronic în suspensie pentru a îmbunătăți aerodinamica a vehiculului , a contribuit în timpul perioadei anotimpurilor 1987-1993. La sfârșitul anului 1993 a fost interzis de FIA .
Din 2008 până în 2014, sistemul FRIC controlat pur hidraulic a fost utilizat în Formula 1 . FRIC este un acronim pentru interconectare frontală și posterioară. În 2014, FRIC a fost clasificat de FIA în Formula 1 drept ajutor aerodinamic mobil și, prin urmare, ilegal. FRIC este utilizat în prezent în Campionatul Mondial de Rezistență FIA ( WEC).
poveste
Dezvoltarea suspensiei active a început la Lotus sub Colin Chapman încă din 1981/1982. Suspensia activă a roții a fost folosită pentru prima dată în curse în 1987 la Lotus Cars în modelul 99T . În același timp, Williams a dezvoltat și o suspensie de roți activă pe FW11B . Cu toate acestea, suspensia activă era încă imatură și software - ul nu a reușit să exploateze pe deplin potențialul acestei invenții. Cu toate acestea, Lotus 99T a câștigat cursele din Monaco și SUA ( Detroit ) cu Ayrton Senna . Nelson Piquet a câștigat cursa din Italia cu un Williams Honda . În 1988, dezvoltarea a continuat fără întrerupere, în special la Williams și Lotus; cu toate acestea, tehnica s-a dovedit prea complexă și a fost întreruptă până la o notificare nouă, până când a fost reluată de Williams la sfârșitul sezonului 1991 . Descoperire a venit în sezonul 1992 ; Nigel Mansell a fost campionul mondial al piloților superiori la Williams FW14B , echipa Williams a asigurat Campionatul Constructorilor. Tehnologia care a oferit echipei Williams un avantaj enorm a fost adoptată și dezvoltată în continuare de alte echipe la începutul sezonului 1993 . Alain Prost a câștigat anul acesta al doilea titlu pentru un Williams cu suspendare activă.
Mod de acțiune
Toate informațiile importante pentru funcționarea sistemului (de exemplu, viteza de conducere, accelerații, deplasarea arcului, ...) sunt înregistrate de senzori . Computerul de bord folosește acest lucru pentru a calcula forța necesară pe fiecare roată.Diferite elemente de acționare sunt utilizate în funcție de aplicație, consumul de energie și alte criterii. Cu reglarea bazei arcului z. B. forța se aplică hidraulic cu un cilindru în serie cu arc. Acest lucru este necesar deoarece fiecare sistem de acționare are doar o capacitate limitată. Excitațiile cu frecvență mai mare care nu mai pot fi reglementate în mod activ sunt ținute departe de structură. În plus față de componentele mecanice, modul de funcționare depinde în mare măsură de software, astfel încât aici sunt necesare cunoștințele și imaginația inginerilor.
Suspensie activă în motorsport
Deoarece aerodinamica mașinilor de curse este foarte sensibilă la modificările unghiului de pas și garda la sol, poziția vehiculului este setată indiferent de condițiile externe (viteza de conducere, conținutul rezervorului, ...) în așa fel încât accesoriile aerodinamice sunt zburate favorabil și garda la sol este cât mai constantă posibil. Distribuind diferențele de sarcină ale roților între puntile față și spate, subtraversarea / supraservirea în viraje și tracțiunea la accelerarea în afara virajelor pot fi îmbunătățite.
Suspendarea activă în traficul rutier
În 1983, prima suspensie de roată semi-activă controlată electronic pentru suspensia de oțel și în 1986 pentru suspensia pneumatică a debutat în Toyota Soarer : suspensie modulată electronică Toyota (TEMS, denumire actuală: Suspensie variabilă adaptivă).
În martie 1989, când a fost prezentat Mercedes-Benz SL R129, a fost oferit opțional sistemul ADS (Adaptive Damping System). Aceasta presupunea o suspensie a roții parțial hidraulică cu control al nivelului atât pentru puntea față, cât și pentru cea spate. Amortizarea optimă a fost calculată electronic în mod continuu pentru fiecare roată pe baza parametrilor de la senzorii de accelerație a roților și a senzorilor de accelerație longitudinală și laterală a vehiculului și ajustată în patru etape. În plus, vehiculul a fost coborât cu 20 mm la viteze peste 120 km / h, iar garda la sol a putut fi mărită cu 40 mm prin simpla apăsare a unui buton la viteze sub 40 km / h.
În 1989, Toyota Celica (și Toyota Soarer / Lexus SC din 1991 ) au introdus o suspensie hidraulică computerizată Toyota Active Control, care nu necesita stabilizatori și echilibrele tremurânde . Potrivit Toyota, aceasta a fost prima suspensie complet activă din lume. (Mercedes-Benz a introdus un sistem similar în 1999: Controlul activ al corpului )
În 1991, Nissan a introdus o suspensie activă hidraulică, controlată electronic, în Cima și Infiniti Q45 : Suspensie activă completă.
Citroën a introdus în 1995 în Citroen Xantia una de stabilizare activă a șasiului (AFS). Xantia Activa a fost modelul (tehnic) de top al seriei Xantia de la Citroën. Prezentarea a avut loc la sfârșitul anului 1994, iar în primăvara anului 1995 și toamna anului 2001 au fost construite puțin peste 18.000 de unități.
În plus față de Hydractive II, Activa avea și așa-numita stabilizare activă a șasiului (AFS), în SC.CAR = Systems Citroën de Contrôle Actif du Roulis francez , care a fost prima bară antiruliu activă oferită în serie în industria auto. Cu acest sistem, înclinația laterală este redusă la minimum (-0,2 ° la 1 °) prin control mecanic cu cilindri hidraulici care acționează asupra barelor antiruliu. Potrivit producătorului, această tehnologie permite accelerații laterale de până la 1,2 g cu suprafețe de drum optim aderente și oferă totuși un confort al suspensiei peste medie și, astfel, o siguranță a drumului. Comparativ cu modelele standard, Activa are scaune cu suporturi laterale armate, care sunt reglabile pneumatic și în prima serie (X1). Acest lucru garantează mai mult sprijin lateral.
Funcționarea AFS / SC.CAR: Ambele stabilizatoare transversale (mm față 28, spate diametru 25 mm) sunt diagonal opuse (față-stânga și spate-dreapta) printr-un diferențial - cilindru hidraulic conectat la șinele de control.
Acești cilindri sunt conectați la o supapă de comandă care este acționată direct de osii frontali utilizând tije de împingere printr-un mecanism cu pârghie cu arc. Orice moment de rulare care are loc (înclinare laterală) acționează în direcția opusă asupra oaselor dorite - o roată se comprimă, cealaltă rotește. Ca urmare, supapa de control - corectorul de înclinare - este trasă / împinsă din poziția sa de repaus (poziția drept înainte) de tijele de împingere într-o direcție, prin care setează o presiune în cilindrii hidraulici proporțională cu momentul de rulare.
Drept urmare, cilindrii hidraulici își schimbă lungimea și contracarează tensiunea din bara antiruliu. Aceștia „împing” corpul înapoi în poziție orizontală împotriva momentului de rulare care acționează asupra barei antiruliu, ceea ce permite virarea până la 0,6 g de accelerație laterală cu o înclinație laterală de -0,2 până la 0,5 °. De la o accelerație laterală de 0,6 g , cilindrii de acționare se opresc, de aici Xantia Activa se înclină până la 1 ° în curbă până când ajunge la zona limită a curbei, ceea ce corespunde valorii unei mașini sport bune cu o strângere corespunzătoare înființat. Cu această tehnologie, Xantia Activa este până astăzi (2020) deținătorul recordului în testul la elan , pe care Citroën îl trece cu 85 km / h înainte de Porsche 911 GT3 sau Audi R8 .
Deoarece acest stabilizator activ de rulare funcționează independent de șasiul Hydractive II, devierea arcului este aproape complet păstrată chiar și în viraje extreme și astfel asigură o menținere a drumului mult mai bună în aceste situații decât suspensiile convenționale ale roților. Când conduceți drept înainte, o electrovalvă este acționată prin intermediul unității de comandă a suspensiei hidractive, care comută o bilă de arc suplimentară în circuitul de comandă hidraulic al cilindrului de acționare. Ca rezultat, pe de o parte, rigiditatea tijelor stabilizatoare reglate este „practic” redusă prin umplerea gazului cu bilă de arc, pentru a reduce mișcările de copiere și, astfel, pentru a spori confortul. În plus, efectul său de stocare are un efect de amortizare a circuitului de comandă, astfel încât, atunci când conduceți drept înainte, nu apar oscilații de control nedorite datorită acționării scurte a corectorului de înclinare cauzată de suspensie.
În 1999 Mercedes-Benz a introdus în CL un sistem de suspensie activ numit Active Body Control , în care gradele de libertate de mișcare pentru ridicare, înclinare și balansare au fost influențate în mod activ. Cu forțe hidraulice suplimentare pe fiecare roată, mișcările de rulare și de înclinare la virare sau la accelerare longitudinală sunt în mare măsură evitate, fără a suferi confortul de conducere pe suprafețele de drum inegale. Acest lucru permite atât un comportament de conducere foarte bun, cât și un confort ridicat la conducere.
Alte modele de la Mercedes-Benz (Adaptive Damping System ADS), Porsche (Porsche Active Suspension Management PASM), Audi (adaptive air suspension), BMW (EDC), Opel (FlexRide) și Renault au tehnologii care nu au toate grade de caroserie clearance-ul reglementat: Control continuu de amortizare .
Dezvoltările ulterioare se bazează pe unitățile de control electronice care înregistrează starea de conducere prin intermediul senzorilor și a dispozitivelor de comandă ( stabilizatori activi ) în consecință. De exemplu BMW ( Dynamic Drive : stabilizatori activi, denumiri alternative: Adaptive Drive, Active Roll Stabilization ARS) sau Porsche PDCC.
Compania Bose dezvoltă o suspensie activă bazată pe un motor liniar. Sarcina statică a roții este purtată aici de un arc pasiv.
Link-uri web
Dovezi individuale
- ↑ Christopher Hilton: Nigel Mansell. Luptătorul și triumful său (1992) ISBN 978-3-908007-49-4 , p. 187
- ^ Volum broșat pentru automobile. Bosch 2003, pp. 758-759 ( previzualizare limitată în căutarea de carte Google)
- ^ O istorie de 75 de ani prin date> Afaceri auto> Produse, tehnologie> Dezvoltare tehnică> Șasiu . Toyota. 2012. Adus pe 5 ianuarie 2015.
- ↑ https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/840341/
- ↑ Toyota Soarer UZZ32 . UZZ32. 2 noiembrie 2014. Adus la 18 ianuarie 2015.
- ^ O istorie de 75 de ani prin date> Afaceri auto> Produse, tehnologie> Dezvoltare tehnică> Șasiu . Toyota. 2012. Adus pe 5 ianuarie 2015.
- ^ Dezvoltarea unui sistem electronic de control pentru suspendarea activă - IEEE Conference Publication . Adus la 20 iulie 2018.
- ↑ https://www.jstage.jst.go.jp/article/isfp1989/1993/2/1993_2_99/_pdf
- ↑ http://papers.sae.org/901747/ Society of Automotive Engineers: Development of the Full Active Suspension by Nissan
- ↑ Șasiu activ Bose: Spiegel Online