Adaptivní odpružení vozidla

Článek popisuje princip fungování adaptivního odpružení automobilu, klady a zápory a také zařízení. Jsou uvedeny hlavní modely strojů, ve kterých se nachází mechanismus a náklady na opravy. Na konci článku je videorecenze principu fungování adaptivního odpružení Článek popisuje princip fungování adaptivního odpružení automobilu, klady a zápory a také zařízení. Jsou uvedeny hlavní modely strojů, ve kterých se nachází mechanismus a náklady na opravy. Na konci článku je videorecenze principu fungování adaptivního odpružení.

Odpružení automobilu je považováno za jednu z hlavních komponent zodpovědných za pohodlí a schopnost pohybu. Zpravidla se jedná o kombinaci různých prvků, uzlů a prvků, z nichž každý hraje důležitou roli. Předtím jsme již zvažovali vzpěry MacPherson, víceprvkové a torzní nosníky, takže je s čím porovnávat a pochopit, o kolik je komfort lepší nebo horší, levné nebo drahé opravy, stejně jako o tom, jak adaptivní odpružení a princip fungování je pevně daný.

Co je adaptivní odpružení

Již ze samotného názvu, že odpružení je adaptivní, je zřejmé, že systém dokáže automaticky nebo povely palubního počítače měnit určité vlastnosti, parametry a přizpůsobovat se požadavkům řidiče nebo povrchu vozovky. U některých výrobců se tato verze mechanismu nazývá také semiaktivní.

Hlavní charakteristikou celého mechanismu je míra tlumení tlumičů (rychlost tlumení vibrací a minimalizace přenosu rázů do karoserie). První zmínky o adaptivním mechanismu jsou známy již z 50. let 20. století. Výrobci pak začali místo tradičních tlumičů a pružin používat hydropneumatické vzpěry. Základem byly hydraulické válce a hydraulické akumulátory ve formě koulí. Princip fungování byl vcelku jednoduchý, vlivem změny tlaku kapaliny se změnily parametry základny a podvozku vozu.

První auto, ve kterém byla objevena hydropneumatická vzpěra, byl Citroen, uvedený na trh v roce 1954.

Později se stejný mechanismus používal u vozů DS a od 90. let se objevilo odpružení Hydractive, které konstruktéři používají a vylepšují dodnes. Přidáním elektronických a automatických řídicích systémů lze samotný mechanismus přizpůsobit povrchu vozovky nebo stylu jízdy řidiče. Je tedy zřejmé, že hlavní součástí současného adaptivního mechanismu je elektronika a hydropneumatické regály, schopné měnit charakteristiky na základě různých senzorů a analýzy palubního počítače.

Jak funguje adaptivní odpružení vozu

V závislosti na výrobci se může změnit odpružení a komponenty, ale existují také prvky, které budou standardem pro všechny možnosti. Obvykle tato sada obsahuje:

• elektronická řídicí jednotka;
• aktivní nosiče (nastavitelné automobilové nosiče);
• stabilizátory s nastavitelnou funkcí;
• různé senzory (drsnost vozovky, náklon karoserie, vůle a další).

Každá z uvedených položek nese významnou odpovědnost za funkčnost systému adaptivní automatizace. Srdcem mechanismu je elektronická řídicí jednotka odpružení vozu, je to on, kdo je zodpovědný za výběr režimu a nastavení jednotlivých mechanismů. Zpravidla analyzuje informace shromážděné z různých senzorů nebo přijímá příkaz z manuální jednotky (volič ovládaný řidičem). V závislosti na typu přijímaného signálu bude úprava tuhosti automatická (v případě sběru informací ze senzorů) nebo vynucená (řidičem).

Podstata elektronicky nastavitelné stabilizační tyče je stejná jako u klasického stabilizátoru, jediným rozdílem je možnost upravit stupeň tuhosti na základě povelu z řídící jednotky. Často funguje v okamžiku manévrování s vozem, čímž snižuje naklánění karoserie. Řídící jednotka je schopna vypočítat signály v milisekundách, což umožňuje okamžitě reagovat na nerovnosti vozovky a různé situace.

Adaptivní základní senzory vozidla jsou obvykle speciální zařízení, jejichž účelem je měřit a shromažďovat informace a přenášet je do centrální řídicí jednotky. Například senzor zrychlení auta sbírá data o kvalitě drahých aut a v okamžiku naklánění karoserie funguje a přenáší informace do řídící jednotky.

Druhý snímač je snímač silničního nárazu, reaguje na nerovnosti a přenáší informace o vertikálních vibracích karoserie vozu. Mnozí jej považují za toho hlavního, neboť je zodpovědný za následnou úpravu regálů. Neméně důležitý je snímač polohy těla, zodpovídá za vodorovnou polohu a při manévrech přenáší údaje o náklonu karoserie (při brzdění nebo akceleraci). Často se v této situaci karoserie vozu nakloní dopředu při prudkém brzdění nebo dozadu při prudké akceleraci.

Jak je znázorněno, nastavitelné adaptivní vzpěry odpružení

Posledním detailem adaptivního systému jsou nastavitelné (aktivní) regály. Tyto prvky rychle reagují na povrch vozovky a také na styl vozu. Změnou tlaku kapaliny uvnitř se mění i tuhost odpružení jako celku. Odborníci rozlišují dva hlavní typy aktivního blesku: s magnetickou reologickou tekutinou a s elektromagnetickým ventilem.

První verze aktivních stojanů je naplněna speciální kapalinou. Viskozita kapaliny se může měnit v závislosti na síle elektromagnetického pole. Čím větší je odpor kapaliny vůči průchodu ventilem, tím tužší bude základna vozu. Takové vzpěry se používají ve vozidlech Cadillac a Chevrolet (MagneRide) nebo Audi (Magnetic Ride) Vzpěry solenoidových ventilů mění svou tuhost otevřením nebo zavřením ventilu (ventil s variabilním průřezem). V závislosti na povelu z řídicí jednotky se mění sekce a podle toho se mění tuhost regálů. Tento typ mechanismu najdeme v odpružení vozidel Volkswagen (DCC), Mercedes-Benz (ADS), Toyota (AVS), Opel (CDS) a BMW (EDC).

Jak funguje adaptivní odpružení auta

Jedna věc je pochopit základy adaptivního odpružení a úplně jiná je pochopit, jak to funguje. Koneckonců je to samotný princip fungování, který poskytne představu o možnostech a případech použití. Pro začátek zvažte možnost automatického řízení odpružení, kdy za úroveň tuhosti a nastavení zodpovídá palubní počítač a elektronická řídicí jednotka. V takové situaci systém shromažďuje veškeré informace z čidel vůle, zrychlení a dalších senzorů a vše pak předá řídící jednotce.

Video ukazuje princip fungování adaptivního odpružení Volkswagen

Ten analyzuje informace a vyvozuje závěry o stavu povrchu vozovky, stylu jízdy řidiče a dalších vlastnostech vozu. Blok podle závěrů přenáší povely pro nastavení tuhosti vzpěr, ovládání stabilizátoru a dalších prvků zodpovědných za komfort v kabině a souvisejících s provozem adaptivní základny vozidla. Je třeba si uvědomit, že všechny prvky a detaily jsou propojeny a fungují nejen pro příjem příkazů, ale také pro reakci na stav, vyřešené příkazy a potřebu opravit určité uzly. Ukazuje se, že systém se kromě vysílání naprogramovaných příkazů také učí (přizpůsobuje) požadavkům řidiče nebo nerovnostem vozovky.

Na rozdíl od automatického řízení adaptivního odpružení stroje se ruční ovládání liší principem činnosti. Odborníci rozlišují dva hlavní směry: první, kdy tuhost nastavuje řidič násilně nastavením regálů (pomocí regulátorů na autě). Druhá možnost je polomanuální nebo poloautomatická, protože zpočátku jsou režimy spojeny se speciálním blokem a řidič si musí vybrat pouze jízdní režim. Elektronika adaptivního odpružení proto posílá příkazy do mechanismů pro nastavení tuhosti mechanismu. Informace ze senzorů se přitom odečítají minimálně, nejčastěji slouží k úpravě dostupných parametrů tak, aby základna byla co nejkomfortnější pro určité podmínky vozovky.Mezi nejčastější nastavení patří: normální, sportovní, komfortní do terénu. jízda na silnici.

Klady a zápory adaptivního odpružení vozu

Bez ohledu na to, jak ideálně je mechanismus uspořádán, vždy budou existovat pozitivní a negativní stránky (plus a mínus). Adaptivní odpružení automobilu není výjimkou, přestože mnoho odborníků mluví pouze o výhodách mechanismů.

Klady a zápory adaptivního odpružení vozu
Výhody	Vady
Vynikající plynulost chodu	Vysoké výrobní náklady
Dobrá ovladatelnost vozu (i na špatné silnici)	Vysoké náklady na opravu a údržbu odpružení
Možnost změny volného prostoru vozu	Složitost designu
Přizpůsobení podmínkám vozovky	Složitost opravy
Volba jízdního režimu	Výměna párů hydropneumoprvků na nápravách
Dlouhá životnost hydropneumatických prvků (cca 25 000 km)	-

Vidíme, že hlavním problémem adaptivní základny vozu jsou vysoké náklady na jeho údržbu, opravy a výrobu. Navíc design není nejjednodušší. Selhání jednoho ze senzorů okamžitě ovlivní pohodlí a přizpůsobení mechanismu. Velkým plusem je elektronika, která reaguje ve zlomku vteřiny a vytváří tak ideální podmínky pro správnou funkci karoserie vozu.

Hlavní rozdíly adaptivního odpružení

Při porovnání výše popsaného adaptivního odpružení a dalších, jako jsou víceprvkové vzpěry nebo vzpěry MacPherson, lze zaznamenat rozdíly i bez speciálních dovedností v oblasti designu automobilů. Například zatímco MacPherson je pohodlný, cestující v autě zažijí křižovatku dobré a špatné dlažby. Ztrácí se ovladatelnost takového odpružení na špatné silnici a v případě jízdy v terénu není vždy nejlepší.

Pokud jde o přizpůsobivost, řidič ve skutečnosti nemusí pochopit, kdy auto vjelo na silnici ve špatném stavu. Systém se bleskurychle přizpůsobí, změní podmínky ovládání a tuhost regálů. Senzory se stávají citlivějšími a stojany rychleji reagují na příkazy z elektronické řídicí jednotky.

V závislosti na uspořádání mechanismu se systém kromě konkrétních stojanů vyznačuje mnoha senzory, rozložením samotných dílů a také objemným vzhledem, který lze snadno zaznamenat při pohledu na volant automobilu. Stojí za zmínku, že odpružení takového vozu se neustále vyvíjí a nemá smysl mluvit o nějakém konkrétním designu nebo rozdílech. Inženýři různých výrobců berou v úvahu nedostatky, snižují náklady na drahé díly, zvyšují životnost a rozšiřují možnosti. Pokud mluvíme o podobnostech s jinými známými zavěšeními, pak je adaptivní systém nejvhodnější pro vícečlánkové nebo dvoučlánkové konstrukce.

Které vozy jsou vybaveny adaptivním odpružením

Najít auto s adaptivním odpružením je dnes mnohem jednodušší než před 10 lety. Můžeme říci, že mnoho prémiových vozů nebo SUV je vybaveno podobným mechanismem. To je samozřejmě plus pro cenu vozu, ale také plus pro pohodlí a ovladatelnost. Mezi nejoblíbenější modely:

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

Toto je samozřejmě minimální seznam automobilů, které lze nalézt na ulici v jakémkoli městě. Díky svým vynikajícím komfortním vlastnostem a schopnosti přizpůsobit se vozovce je adaptivní základna stále populárnější.

Schéma zařízení adaptivního odpružení automobilu

 

1. snímač přední nápravy;
2. Snímač výšky těla (vpředu vlevo);
3. Snímač zrychlení těla (vpředu vlevo);
4. Přijímač 2;
5. Snímač hladiny, zadní;
6. Tlumič zadní nápravy;
7. Snímač zrychlení těla, zadní;
8. Přijímač 1;
9. Řídicí jednotka pro adaptivní odpružení;
10. Tlačítko ovládání vůlí v kufru auta;
11. Jednotka přívodu vzduchu s ventilovým blokem;
12. Snímač zrychlení karoserie, přední pravý;
13. Pravý přední snímač hladiny.

Hlavní možnosti členění a cena dílů odpružení

Jako každý mechanismus i takové odpružení časem selže, zejména s ohledem na pečlivé podmínky jeho provozu. Je velmi obtížné předvídat, co přesně v takovém mechanismu selže, podle různých zdrojů se stojany, všechny druhy spojovacích prvků (hadice, konektory a pryžové průchodky), stejně jako senzory odpovědné za sběr informací, rychleji opotřebovávají.

Charakteristickou poruchou adaptivní základny stroje mohou být různé chyby snímačů. V kabině cítíte nepohodlí, dunění a dokonce i všechny nerovnosti na povrchu vozovky. Další charakteristickou poruchou může být malá světlá výška vozu, která není nastavitelná. Ve většině případů se jedná o poruchu rámů, válců nebo adaptabilních tlakových nádob. Auto se prostě bude vždy podceňovat a o komfortu a ovladatelnosti nebude vůbec řeč.

V závislosti na členění adaptivního odpružení vozu se bude lišit i cena náhradních dílů na opravy. Velkou nevýhodou je, že oprava takového mechanismu je naléhavá a pokud je zjištěna porucha, je třeba ji co nejdříve opravit. V klasických a nejběžnějších verzích vám porucha tlumičů nebo jiných dílů umožňuje jezdit o nějaký čas déle bez opravy. Chcete-li pochopit, kolik budou opravy stát, zvažte ceny hlavních dílů Audi Q7 2012.

Náklady na díly adaptivního odpružení Audi Q7 2012
název	Cena od, rub.
Přední tlumiče	16990
Zadní tlumiče	17000
snímač světlé výšky	8029
Regálový tlakový ventil	1888 g

Ceny nejsou nejnižší, i když některé díly se prý dají opravit. Než vám tedy dojde koupit nový díl a chcete-li ušetřit, podívejte se na internet, zda jej můžete vrátit do „bojového stavu“. Podle statistik a s přihlédnutím k povrchu vozovky často selhávají adaptivní tlumiče a senzory. Tlumiče kvůli nejrůznějším poškozením a nárazům, senzory častěji kvůli provozním podmínkám v blátě a častým cukáním, na špatné silnici.

Podle moderního adaptivního základu vozu můžeme říci, že jde na jednu stranu o ideální volbu pro pohodlí a řízení. Na druhou stranu velmi drahé potěšení, které vyžaduje určitou péči a včasné opravy. Takový základ najdeme nejčastěji u drahých a prémiových vozů, kde je nejdůležitější komfort. Podle mnoha řidičů je tento mechanismus ideální pro výlety do terénu, na dlouhé vzdálenosti nebo když je ticho v interiéru vašeho vozu velmi nutné.

Video přehled principu fungování adaptivního odpružení: