מה זה ואיך מתלים אדפטיביים עובדים

אחת הדרכים לשפר את המתלים של המכונית היא להתאים אותו לאופי הדרך, המהירות או סגנון הנהיגה. אפשר ליישם זאת באמצעות ציוד אלקטרוני ומפעילים אלקטרומגנטיים, פנאומטיים והידראוליים במהירות גבוהה. אותה מכונית, עם שינוי מהיר במאפייני המתלים, יכולה לרכוש יכולות אינדיבידואליות של מכונית ספורט כביש, רכב שטח או משאית קלה. או פשוט לשפר משמעותית את נוחות הנוסעים.

יסודות ההתאמה לארגון

כדי לקבל את היכולת להסתגל להשפעות חיצוניות או לפקודות הנהג, על המתלה לקבל אופי אקטיבי. מנגנונים פסיביים תמיד מגיבים באופן חד משמעי להשפעות מסוימות. פעילים מסוגלים לשנות את המאפיינים שלהם. לשם כך, יש להם יחידת בקרה אלקטרונית, שהיא מחשב שאוסף מידע מחיישנים ומערכות רכב אחרות, מקבל הוראות מהנהג ולאחר עיבוד, קובע את המצב למפעילים.

כפי שאתה יודע, ההשעיה מורכבת מאלמנטים אלסטיים, מכשירי שיכוך ושבשבת מנחה. תיאורטית, ניתן לשלוט בכל הרכיבים הללו, אך בפועל די בשינוי תכונות הבולמים (בולמי זעזועים). זה קל יחסית לעשות עם ביצועים מקובלים. אמנם אם מהירות התגובה אינה נדרשת, למשל, מצב החניה, השינוי במרווח או הקשיחות הסטטית כפופים להתאמות, אז בהחלט ניתן להתאים את תצורת המתלים לכל מרכיביה.

עבור התאמה תפעולית, יהיה צורך לקחת בחשבון פרמטרים רבים של קלט:

• נתונים על אי סדרים בשטח הכביש, הן נוכחיות והן בעתיד;
• מהירות תנועה;
• כיוון, כלומר, זווית הסיבוב של הגלגלים המנוהלים והתאוצה הזוויתית של המכונית כולה;
• מיקום ומהירות הסיבוב של גלגל ההגה;
• דרישות הנהג בהתאם לניתוח סגנון הנהיגה שלו, כמו גם אלה שהוכנסו במצב ידני;
• מיקום הגוף ביחס לכביש, הפרמטרים של שינויו לאורך זמן;
• אותות חיישן מסוג רדאר המנתחים את מצב הכיסוי מול המכונית;
• תאוצות אורך ורוחב של מצבי ההפעלה של המכונית, המנוע ומערכת הבלימה.

תוכנית בלוק הבקרה מכילה אלגוריתמים לתגובה לכל האותות הנכנסים ולצבירת מידע. פקודות נשלחות בדרך כלל לבולמי הזעזועים הנשלטים חשמלית של כל הגלגלים, בנפרד עבור כל אחד מהם, כמו גם לחיבורים הפעילים של מוטות נגד גלגולים. או למכשירים שמחליפים אותם כאשר עובדים כחלק ממתלים בשליטה הידראולית מלאה, כמו גם למוצרי ההייטק ביותר הפועלים אך ורק על אינטראקציה אלקטרומגנטית. במקרה האחרון, מהירות התגובה כל כך גבוהה שניתן להשיג התנהגות כמעט אידיאלית מהפעלת המתלה.

הרכב מערכת

המתחם כולל מכשירים המבטיחים ויסות של תכונות שיכוך וקשיחות דינמית, כמו גם מזעור גלגול הגוף:

• בקר מתלים עם מיקרו-מעבד, זיכרון ומעגלי I/O;
• מנגנונים פעילים לגלגול פרינג (מוטות נגד גלגול מבוקרים);
• קומפלקס של חיישנים;
• בולמי זעזועים המאפשרים שליטה אלקטרונית בקשיחות.

פקדי לוח המחוונים, לרוב מדובר בתצוגה אינטראקטיבית מובנית, הנהג יכול להגדיר את אחד ממצבי ההפעלה בהתאם להעדפותיו. מותרת דומיננטיות של נוחות, ספורטיביות או יכולת שטח, כמו גם התאמה אישית מתקדמת יותר של פונקציות עם זיכרון מצב. ניתן לאפס מיד את ההתאמה המצטברת להגדרות המקוריות.

הדרישות למייצבים רוחביים תמיד שנויות במחלוקת. מצד אחד, מטרתם להבטיח גלגול גוף מינימלי. אבל בדרך זו המתלים מקבל אופי של תלות, כלומר הנוחות פוחתת. בעת נסיעה בכבישים גרועים, תכונה חשובה יותר תהיה אפילו יותר חופש של גלגלים בודדים כדי להשיג חיבור מקסימלי של הסרנים. רק בדרך זו, כל עתודות מסע המתלים ינוצלו במלואן כדי להבטיח מגע מתמיד של הצמיגים עם הציפוי. מייצב בעל קשיחות קבועה, שהוא לרוב מוט פשוט מפלדת קפיצית, הפועל על עיקרון של מוט פיתול, לא יוכל לשרת באותה מידה בכל התנאים.

במתלים אקטיביים המייצב מפוצל, עם אפשרות לוויסות אלקטרוני. ניתן להשתמש בעקרונות שונים כדי לשלוט בקשיחות המופחתת. חלק מהיצרנים משתמשים בעומס מראש לפיתול על ידי מנוע חשמלי עם תיבת הילוכים, אחרים משתמשים בשיטה הידראולית, התקנת צילינדרים הידראוליים על המייצב או הצמדתו לגוף. אפשר גם לחקות לחלוטין את מוט המייצב עם צילינדרים הידראוליים בודדים הפועלים במקביל לאלמנטים האלסטיים.

בולמי זעזועים מתכווננים

לבולם זעזועים קונבנציונלי יש את התכונה לשנות את קשיחותו הדינמית בהתאם למהירות ותאוצה של תנועת המוט. זה מושג על ידי מערכת של שסתומי מצערת שדרכם זורם נוזל שיכוך.

לשליטה תפעולית של מצערות עוקפות, שתי דרכים אפשריות - התקנת שסתומים אלקטרומגנטיים מסוג סליל או שינוי תכונות הנוזל בשדה מגנטי. היצרנים משתמשים בשתי השיטות, השנייה בתדירות נמוכה יותר, מכיוון שהיא תדרוש נוזל מיוחד המשנה את הצמיגות שלו בשדה מגנטי.

ההבדלים התפעוליים העיקריים של מתלים אדפטיביים

מתלים אקטיביים עם תכונת ההסתגלות מספקים את היכולת לשלוט באופן תוכניתי על איכויות הצרכן של מכונית בכל כביש:

• הגוף תמיד שומר על מיקום נתון ביחס לכביש, שסטיות ממנו נקבעות רק לפי מהירות מערכת ההסתגלות;
• לגלגלים יש את המגע המתמיד המרבי שניתן להשיג עם הציפוי;
• רמת התאוצה בתא הנוסעים מהמורות נמוכה בהרבה מאשר במתלים מסורתיים, מה שמגביר את נוחות הנסיעה;
• המכונית נשלטת טוב יותר ויציבה יותר במהירויות גבוהות;
• המערכות המתקדמות ביותר יכולות לצפות מהמורות על ידי סריקת הדרך לפני הגלגלים והתאמת הבולמים מראש.

החיסרון, כמו בכל המערכות המורכבות, הוא אחד - מורכבות גבוהה ומדדי האמינות והעלות הנלווים. לכן, מתלים אדפטיביים משמשים בפלח הפרימיום או כציוד אופציונלי.

אלגוריתמי עבודה ומערך ציוד הופכים כל הזמן מורכבים ומשופרים יותר. המטרה העיקרית של פיתוחים בתחום המתלים האדפטיביים האקטיביים היא להשיג מנוחה מקסימלית של מרכב המכונית, מה שלא יקרה לגלגלים ולמסות הלא קפיציות הנלוות אליהם. במקרה זה, כל ארבעת הגלגלים חייבים לשמור כל הזמן על מגע עם הכביש, ולשמור על המכונית במסלול נתון.