moderna upphängningssystem för fordon och deras testmetoder

2. Fjädringssystem

fjäderkomponenternas roll i konventionella suspensioner uppfyller i allmänhet spiralfjädrar (mindre ofta vridstänger och bladfjädrar) . Detta element har konstanta fjäderegenskaper. Oberoende typ av suspension-McPherson strut visas på Fig. 1.

för att möta allt mer krävande krav har moderna bilfjädringssystem faktiskt blivit mycket komplexa mekatroniska enheter som gör det möjligt att ändra parametrarna för vibroinsulationssystem. Aktiveringselement gör det möjligt att justera parametrar som är förbundna med t.ex. styvhet inom ett visst värdeområde., Ett exempel på en sådan lösning är en extra hydroaktiv upphängningssystem zon som kan kopplas till eller frikopplas med den hydrauliska upphängningen av den givna fordonsaxeln. Den mest typiska lösningen innebär emellertid att dämpningsparametrar ändras. Man kan observera kontinuerlig utveckling av halvaktiva, aktiva och adaptiva upphängningssystem (Fig. 2). Till skillnad från passiva upphängningssystem gör alla ovannämnda typer det möjligt att anpassa upphängningsparametrarna till enskilda vägförhållanden och körstilar., Fjädring styrsystem justera egenskaperna hos elastiska och dämpande komponenter för att matcha förinställda kriterier, såsom komfort eller sport körlägen, till exempel.

tillämpning av olika upphängningsdesignlösningar påverkar många signifikanta parametrar, varav en är systemets fria vibrationsfrekvens., För ett system med klassisk passiv mekanisk fjädring (fjäder) minskar systemets fria vibrationsfrekvens när belastningen stiger. I pneumatiska upphängningssystem (konstanta gasvolymfjädrar) minskar också frekvensen när belastningen ökar i ett system med en sådan fjäder, dock inte så mycket som i det system som avses – Fig. 3.

i mekaniska upphängningssystem, när belastningen ökar, stiger den statiska kompressionen av det elastiska elementet, medan i fall av total belastning reduceras utbudet av tillgängliga hjulresor på kompression (se Fig. 4), Detta är en av de mest betydande nackdelarna med liknande upphängningssystem., Därför behöver man vanligtvis progressiva egenskaper som ska erhållas i fjädringssystem av fjädertyp, vilket uppnås genom lämpliga konstruktionslösningar (två parallella fjädrar etc.).

för att kunna styra och generera krafter i ett system som innefattar upphängning av ett fordon måste man tillämpa komplicerade kontrollalgoritmer (styrprinciper, t.ex. SkyHook, som optimerar dämpningsparametrar för att matcha kriteriet för hastighetsreduktion för sprungmassor)., Det som visar sig begränsa dessa lösningar är tidsfördröjningen (tröghet) för mechatronsystemets aktiveringselement.

bland de mest avancerade lösningar som tillämpas i aktiva fjädringssystem, bör man markera MPCD (Modell prediktiv Controller) vars kontroll algoritm använder information om vägprofilen (speciella sensorer möjliggör profilkalibrering för vägen framför fordonet), och denna typ av information gör det möjligt att beräkna och matcha fjädringssystemparametrar till inmatningsfunktionen i god tid.

styrbara lösningar är vanligtvis baserade på mekatroniska system som styr driften av stötdämpare med justerbara egenskaper (stötdämpare med en styrventil som justerar vätskeflödet genom vad som kallas bypass eller sådana som använder magnetorheologisk vätska)., Lösningen som består i att använda upphängningssystem med justerbara parametrar ökar inte signifikant komplexiteten hos det mekaniska upphängningssystemet (stötdämpare, fjäder och upphängningsarmar). Några exempel på denna lösning har följande stötdämpare:

• Sachs CDC (Kontinuerlig Damping Control), även kallad Skyhook eller IDS och används i bilar av dessa märken som WV, BMW, GM, Opel, Fiat, Porsche, Ferrari, Maserati., Denna lösning är baserad på ett elektroniskt system med justerbar vibrationsdämpning med hjälp av stötdämpare med två magnetventiler (säkerställer separat styrning av kompression och spänning).

• Bilstein ANNONSER (Adaptive Damping Control) – lösning som används av Mercedes-Benz i modeller som S, E, CLS och SL, CL, SLK. Det bygger också på det elektroniska systemet med justerbar vibrationsdämpning med hjälp av stötdämpare med magnetventiler.

• Monroe CES (kontinuerligt styrd elektronisk upphängning)-även känd som Four-C och används i Volvo s60r/V70R och S80., Denna lösning är också baserad på det elektroniska systemet med justerbar vibrationsdämpning med stötdämpare med magnetventiler.

• Delphi MagnetiRide – lösning som vanligen kallas Magnetic Ride Control och användas i bilar som tillverkats av GENMODIFIERADE corporation samt i Chevrolet Corvette. Det är baserat på användning av egenskaper hos magnetorheologisk vätska. Under påverkan av magnetfältet anpassar systemet sina fysikaliska egenskaper, vilket möjliggör justerbar inställning av stötdämparens dämpningsparametrar i tid kortare än 1 ms., I stället för magnetventilen har denna lösning en uppsättning kanaler med lämplig diameter som används för att leverera magnetorheologisk vätska. Styrningen av stötdämparens drift är inte komplicerad, eftersom beroendet mellan dämpningskraft och värdet av intensiteten hos strömmen som genererar magnetfältet är faktiskt linjär. Utbudet av förändringar är betydligt stort, och det gör det möjligt att generera kraft som är 14 gånger högre än den som genereras under noll strömförsörjningsförhållanden.

• Kayaba DRC (Dynamic Ride Control) – lösning som används i Audi RS6 Quattro., Den är baserad på en hydraulisk koppling mellan stötdämpare av enskilda hjul och ventiler som styr vätskeflödet.

• PDC (pneumatisk dämpning kontroll) stötdämpare som används i Audi Allroad. Denna lösning är känd för den specifika konstruktionen förutsatt att parametrarna för de pneumatiska fjädringsfjäderstyrningsinställningarna för motsvarande stötdämparegenskaper. Upphängningsfjäderns lufttryck justerar inställningarna för den dedikerade PDC-ventilen installerad i stötdämparen.,

det finns också ännu mer utökade system som använder lösningar baserade på pneumatiska eller hydrauliska system. Pneumatiska upphängningssystem installeras i sådana bilmodeller som:

• Jaguar XJ med CATS (Computer Active Technology Suspension) – systemet. Mercedes-Benz modeller E och S utrustat med AIRmatic suspension system,

• Volkswagen Phanteon med 4CL system.

i ovanstående lösningar samarbetar en konstant gasvolymfjäder (möjliggör justering av fordonets avstånd både under körning och vid stopp) med stötdämpare med justerbara dämpningsegenskaper.,

massan av gas i gasfjädrar som används i hydropneumatiska upphängningssystem installerade i personbilar är konstant. Denna lösning har huvudsakligen använts av Citroen i sådana modeller som:

• BX, XM, Xantia och eventuellt i C5 och C6.

dessa upphängningssystem använder konstanta gasmassfjädrar som samarbetar med hydraulcylindrar. Tryckstyrda delar av det hydrauliska upphängningssystemet möjliggör justering av fordonets frigöringsvärde.