Active Roll Control - це найпростіший та доступний варіант активної підвіски, проте він дозволяє запобігти перекиданню, покращити комфорт та модулювати недоопрацювання з вишуканою тонкістю.

Ми всі знаємо, що машини гойдаються більшою чи меншою мірою. Це те, що ми узагальнили, припустили. Однак це не означає, що це просте явище, яке можна зрозуміти або легко виправити. Автомобілі хитаються через сукупність фізичних причин.

коливання

Перш за все, це те, що шасі, салон і силовий агрегат підтримуються на підвісках. Завдяки можливості стиснення підвіски дозволяють набору всього перерахованого, що називається «підвішеною масою», нахилятися вбік - також вгору і вниз, так званий крок, але цього разу ми зосередимося лише на гойдалка-.

При балансуванні підвішена маса нахиляється навколо уявної поздовжньої осі, яка проходить через дві точки: передні та задні центри крену. Положення цих точок визначається геометрією підвісу. У випадку автомобіля з жорсткими вісями - наприклад, радикально відрізаного позашляховика, такого як Jeep Wrangler - цей центр кочення завжди знаходиться в центрі осі. На автомобілях з більш складними підвісками центр крену трохи зміщується під час нахилу, але залишається приблизно між колесами.

Більша частина ваги автомобіля - а отже, і центр ваги - знаходиться вище обох центрів крену. Тож кожного разу, коли машина вирішує криву, з’являється сила, яка змушує все тіло нахилятися вздовж своєї осі крену. Якби центр ваги підвішеної маси автомобіля знаходився на тій самій висоті, що і вісь крену, машина повернулася б рівно. І якби він був знизу, транспортний засіб нахилявся б “назад” при поворотах. подібно до того, як хтось гойдається в гамаку. Іншими словами, коливальний рух тіла є наслідком бічного прискорення, яке воно відчуває. а це, в свою чергу, залежить від швидкості, з якою береться крива, та її радіуса.

Чому розгойдування не приносить користі

Похитування тіла є небажаним рухом, оскільки воно викликає кілька негативних наслідків, які ми збираємося проаналізувати. Перше і найочевидніше з усіх полягає в тому, що це збільшує ризик перекидання, особливо у високих автомобілях, де є більша відстань між центром ваги та його віссю крену.

Друге - це те рух віртуальної осі нахилу в міру збільшення нахилу знижує стійкість автомобіля і робить його поведінку менш передбачуваною для водія. Крім того, надмірне нахилення впливає на комфорт пасажира та впевненість водія.

Третє - це те крен впливає на кут розвалу коліс –Кут, який вертикальна площина симетрії шини утворює з вертикаллю, в точці контакту з асфальтом; див. схему вгорі ліворуч–. Зменшуючи цей кут - навіть маючи негативний результат - ви зменшуєте поверхню шини, що контактує з дорогою, а разом із нею і доступне зчеплення.

Найпоширеніший спосіб полегшити нахили тіла - це використання стабілізаторів. Стабілізатор - це П-подібна сталева труба, яка з'єднує колеса осі.

Стійка стабілізатора компенсує коливання, оскільки при стисненні підвіски на одній стороні вона також стискає підвіску на протилежній стороні. Насправді, нескінченно жорсткий стабілізатор повністю скасував би кузов. Технічно сказано, що стабілізатор стійкості "збільшує жорсткість кочення осі".

Однак стабілізатор стійкості - це не ідеальне рішення. Надмірно жорсткий стабілізатор піддає пасажирів постійним бічним прискоренням, що може швидко викликати запаморочення. Крім того, наявність стабілізатора означає, що будь-яка нерівність, наближена лише до коліс з одного боку, впливає на кузов подібно до впливу неіснуючого бічного прискорення. Цей факт, званий дорожнім копіюванням, заважає підвісці добре виконувати свою роботу, що полягає в мінімізації вертикальних рухів кузова.

Компроміс між дотриманням та комфортом

Одним із способів вирішити цю очевидну суперечність є активний контроль нахилу кузова через механізм, який дозволяє регулювати жорсткість ролика підвіски в режимі реального часу.

Честь комерціалізувати перший серійний активний контроль рулону передається Citroën Xantia Activa з 1995 року та Ваша суспензія Hidractiva II. У випадку Ксантія, був виконаний "гідравлічний замок" валка; щось подібне до заміни еластичного стабілізатора гідравлічною системою і, отже, майже нескінченно жорсткою, так що ми могли б назвати її "напівактивною" системою. Xantia Activa повернула рівно. але це також могло викликати жахливе запаморочення у мешканців - особливо тих, хто на задніх сидіннях. Крім того, будучи пов'язаним з конкретною системою Гідропневматична підвіска Citroën, Я ледве мав бюлетені, щоб "завоювати ринок".

Згодом було кілька брендів, які намагалися приборкати рулон кузова. з більшим чи меншим успіхом. У 2003 році BMW запустила свою активну систему стабілізації в серії 5. Динамічний привід Він використовував стабілізаційні планки з двома окремими електрогідравлічними приводами, які живились електрогідравлічною системою гідропідсилювача керма, і дозволяв змінити жорсткість крену обох підвісок. Це була перша в історії «двоканальна» система активного стабілізатора - оскільки кожна вісь регулювалася незалежно. І через пару років, Айсін і Toyota почали робити те саме в моделях Lexus, таких як LS і Toyota, таких як Crown, але використовуючи електромеханічну систему - більш компактну і просту, і з незначним впливом на споживання - що згодом також ввімкне BMW 7 Series себе.

Ці електромеханічні активні стабілізатори були доброю ідеєю, хоча вони мали недолік будь-якої іншої системи, що живиться від `` сумної '' 12-вольтової мережі будь-якого автомобіля: з максимальною потужністю близько 3 кВт, яка розподіляється між двома осями, вони можуть дещо компенсувати розгойдування. але вони не могли дійти до того, щоб діяти миттєво і досить сильно, щоб скасувати копіювання дороги або доправити траєкторію руху транспортного засобу.

Тим часом дуже преміум-виробники, такі як Audi - зі своїми пасивна гідравлічна система Dynamic Ride Control, в даний час доступний для RS5, RS6 та RS7-, Porsche - із своєю активною гідравлічною системою управління рулоном PDCC для 911 -, або McLaren послідовно наважувався вкладати гроші та енергію, необхідні для кращого управління рулоном.

Випадок з McLaren особливо показовий: його активна підвіска Проактивне управління шасі, розроблений Теннеко, Він здатний повністю відокремити крок та рух кузова від звичайної роботи підвіски, надаючи своїм моделям Super Series особливого відчуття. але безперечно зручний, а також ефективний.

У будь-якому випадку, Поява перших моделей з 48-вольтовою бортовою мережею швидко змінює цей сценарій і ставить активний контроль нахилу в межах досяжності дещо менш ексклюзивних автомобілів.

Наприклад, німецький постачальник Schaeffler розробив електромеханічні активні стабілізатори, які завдяки цим 48 вольт здатні забезпечити крутний момент до 1200 Нм для протидії коченню, зі швидкістю відгуку до 4500 Нм/с та кутом нахилу 30 градусів максимального кручення. Усередині маленького циліндра, вбудованого в стійку стабілізатора (1), розміщене все необхідне для створення цього жорстокого важеля: двигун постійного струму (2) і подвійна епіциклічна шестерня (3). Ці бруски вже використовуються в декількох моделях на основі модульних обвісів MSB Y MLBevo Volkswagen, такі як Audi SQ7 та його «альтернативне его» Bentley Bentayga та Porsche Cayenne, та Porsche Panamera.

Динаміка управління з розгойдуванням

Тож активні стабілізаційні планки допомагають запобігти перекиданню автомобілів, які надто високі, покращують комфорт, від'єднуючи підвіски з обох боків при прямій лінії, та незначно покращують зчеплення та швидкість руху на поворотах. Однак вони не зовсім схожі на те, про що EVO слід занадто дбати. Де улов?

Краса сучасних систем контролю рулону полягає в тому, що вони здатні змінювати динамічний баланс автомобіля з метою регулювання його поведінки та траєкторії руху. Чи пам’ятаєте ви перекручену фразу «видовбування дроселя для закруглення траєкторії»? Ну, активні стабілізатори дозволяють проводити той самий процес майже цифровим способом.

Давайте детальніше розглянемо, як працює ця частина динаміки автомобіля. Як ми вже говорили раніше, активні стабілізатори дозволяють змінювати розподіл навантажень між колесами тієї самої осі. Тобто вони дозволяють розвантажувати або завантажувати зовнішнє колесо при повороті, що відповідно зменшує або збільшує зчеплення цієї осі.

Так, наприклад, збільшення жорсткості заднього стабілізатора зменшує недоуправління за рахунок зменшення зчеплення задньої осі, що призводить до збільшення ритму при повороті задньої осі - так званої швидкості похитування задньої осі вісь. Це дозволяє швидше впоратися з кривою і менше повертати кермо. Зрештою, ця зміна дозволяє збільшити бічні прискорення. і максимальна швидкість на поворотах вище. Коли жорсткість переднього стабілізатора збільшується, відбувається зворотний процес: передній кінець втрачає зчеплення, недоуправління збільшується, і машина стає більш ручною і керованою. Натомість максимальне поперечне прискорення зменшується, і для подолання тієї ж кривої потрібно більше рульового управління.

Завдяки можливості незалежно діяти на зчеплення передньої та задньої осі, ці системи дозволяють вимірювати поведінку недоуправління автомобіля, створюючи враження, що діапазон рульового управління, який доступний для модуляції недоуправління, набагато ширший, ніж фактичний. Або інакше кажучи, ці системи забезпечують можливість злегка перевищити по всіх кривих. і вийти з них, безтурботно і контрольовано недоотримуючи. Тобто, вони ведуть саме таку поведінку, яка посилює довіру водія і відразу завойовує їх маленьке серце. з перевагою того, що значно легше впровадити та відрегулювати, ніж чотириколісна система рульового управління.

Ось як працює система проти накату

Верхні дві схеми праворуч ілюструють, як передача навантаження між колесами на одній осі може вплинути на баланс автомобіля.
Щоб автомобіль повернув криву, бічна сила повинна діяти на передню та задню осі. Зазвичай ця сила однакова на обох осях, обидві вони обертаються з однаковою швидкістю, і автомобіль приймає `` нейтральне '' ставлення при наближенні до кривої.

Коли ми наближаємось до межі адгезії - від 0,7 г бічного прискорення - ці сили починають декомпенсувати. Підвіска всіх автомобілів спроектована таким чином, щоб максимальна поперечна сила, яку витримує передня вісь, була меншою, ніж задня. Результатом є так зване недоуправління: оскільки передня вісь не може застосовувати стільки сили, скільки задня вісь для повороту. машина починає "перекидатися".

Активні стабілізатори дозволяють передавати навантаження від зовнішнього колеса, яке має більшу адгезію, до внутрішнього, яке має менше, завдяки чому зменшується максимальна поперечна сила, яку витримує вісь. На передньому кінці це збільшує недоуправління; на прикладі, він опускає його.

Графіки праворуч показують, як, у порівнянні зі звичайними пасивними стійками до повороту, активні стабілізатори на Porsche Panamera можуть як зменшити значення поперечного прискорення, які відчувають пасажири, чиї коливання відповідають за хворобу руху, так і зменшити крен кузова. більш агресивно, тим більш спортивною буде обрана програма водіння.

Технологія

Як ви заряджаєте акумулятори гібридного автомобіля?

Хоча їх популяризують силою, експлуатація гібридів продовжує викликати деякі сумніви у наших читачів. А оголошення, які стверджують, що їхні акумулятори "заряджаються самі", лише збільшують їх

Indra AUTOCITS, премія Luike Motor Star за технологічні інновації 2017 року

Проект AUTRA AUTOCITS Індри, розроблений з метою покращення працездатності автономного та з’єднаного водіння в Європі, зарекомендував себе в категорії технологічних інновацій.

Як працює Активний контроль коливання

Активний контроль нахилу є найпростішим та доступним варіантом активної підвіски, проте він дозволяє запобігти перекиданню, покращити комфорт та модулювати недоопрацювання з вишуканою тонкістю.

20 клавіш, які продовжать термін служби двигуна внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння страждає на хронічне захворювання, яке вбиває його. Це занадто складно і, перш за все, генерує занадто багато викидів. Це 20 технологій, які зможуть продовжити своє існування ще на кілька десятиліть.

Розкрито інтер’єр наступних Volvo V40, S60 та V60

Відео, випущене Garmin для демонстрації своєї продукції, могло розкрити інтер'єр майбутніх Volvo V40, S60 і V60.

Технологія, яка змусить людей говорити в автомобільному світі в 2018 році

Ми аналізуємо добру жменьку технологічних цікавинок, про які ви почуєте протягом цього нового 2018 року.