Kas ir un kā darbojas adaptīvā piekare

Viens no veidiem, kā uzlabot automašīnas balstiekārtu, ir pielāgot to ceļa raksturam, ātrumam vai braukšanas stilam. To iespējams īstenot, izmantojot elektroniskas iekārtas un ātrgaitas elektromagnētiskos, pneimatiskos un hidrauliskos izpildmehānismus. Viena un tā pati automašīna, ātri mainot piekares raksturlielumus, var apgūt individuālās autosporta, SUV vai vieglās kravas automašīnas spējas. Vai arī vienkārši būtiski uzlabot pasažieru komfortu.

Adaptācijas organizēšanas pamati

Lai iegūtu spēju pielāgoties ārējām ietekmēm vai vadītāja komandām, balstiekārtai ir jāiegūst aktīvs raksturs. Pasīvie mehānismi vienmēr nepārprotami reaģē uz noteiktām ietekmēm. Aktīvie spēj mainīt savas īpašības. Lai to izdarītu, viņiem ir vadības elektroniskais bloks, kas ir dators, kas apkopo informāciju no sensoriem un citām transportlīdzekļa sistēmām, saņem norādījumus no vadītāja un pēc apstrādes iestata režīmu izpildmehānismiem.

Kā zināms, piekare sastāv no elastīgiem elementiem, amortizācijas ierīcēm un virzošās lāpstiņas. Teorētiski ir iespējams kontrolēt visus šos komponentus, taču praksē pilnīgi pietiek ar amortizatoru (amortizatoru) īpašību maiņu. Tas ir salīdzinoši viegli izdarāms ar pieņemamu veiktspēju. Lai gan, ja reakcijas ātrums nav nepieciešams, piemēram, parkošanās režīms, klīrensa izmaiņas vai statiskā stingrība ir pakļauta korekcijām, tad ir pilnīgi iespējams pielāgot balstiekārtas konfigurāciju visām tās sastāvdaļām.

Darbības pielāgošanai būs jāņem vērā daudzi ievades parametri:

• dati par ceļa seguma nelīdzenumiem, gan pašreizējiem, gan gaidāmajiem;
• kustības ātrums;
• virziens, tas ir, vadāmo riteņu griešanās leņķis un automašīnas leņķiskais paātrinājums kopumā;
• stūres rata novietojums un griešanās ātrums;
• vadītāja prasības atbilstoši viņa braukšanas stila analīzei, kā arī tās, kas ievadītas manuālajā režīmā;
• ķermeņa stāvoklis attiecībā pret ceļu, tā mainīguma parametri laika gaitā;
• radara tipa sensoru signāli, kas analizē pārklājuma stāvokli automašīnas priekšā;
• automobiļa, dzinēja un bremžu sistēmas darbības režīmu gareniskie un šķērspaātrinājumi.

Vadības bloka programmā ir algoritmi reaģēšanai uz visiem ienākošajiem signāliem un informācijas uzkrāšanai. Komandas parasti tiek nosūtītas uz visu riteņu elektriski vadāmajiem amortizatoriem, katram atsevišķi, kā arī uz aktīvajiem pretsviru stieņu savienojumiem. Vai arī ierīcēm, kas tās aizstāj, strādājot kā daļa no pilnībā hidrauliski vadāmām balstiekārtām, kā arī vismodernākajiem produktiem, kas darbojas tikai ar elektromagnētisko mijiedarbību. Pēdējā gadījumā reakcijas ātrums ir tik liels, ka no balstiekārtas darbības var panākt gandrīz ideālu uzvedību.

Sistēmas sastāvs

Kompleksā ietilpst ierīces, kas nodrošina darbu pie amortizācijas īpašību un dinamiskās stingrības regulēšanas, kā arī ķermeņa sasvēršanās samazināšanas:

• balstiekārtas kontrolieris ar mikroprocesoru, atmiņu un I/O shēmām;
• aktīvie mehānismi sānsveres apturēšanai (vadāmi pretapgāšanās stieņi);
• sensoru komplekss;
• amortizatori, kas ļauj elektroniski kontrolēt stingrību.

Informācijas paneļa vadības ierīces, visbiežāk tas ir iebūvēts interaktīvs displejs, vadītājs var iestatīt vienu no darbības režīmiem atbilstoši savām vēlmēm. Pieļaujama komforta, sportiskuma vai bezceļa spēju pārsvars, kā arī uzlabota funkciju pielāgošana ar režīma atmiņu. Uzkrāto adaptāciju var nekavējoties atiestatīt uz sākotnējiem iestatījumiem.

Prasības šķērseniskajiem stabilizatoriem vienmēr ir pretrunīgas. No vienas puses, to mērķis ir nodrošināt minimālu ķermeņa sasvēršanos. Taču tādā veidā piekare iegūst atkarības raksturu, kas nozīmē, ka komforts samazinās. Braucot pa sliktiem ceļiem, vērtīgāka īpašība būs vēl lielāka atsevišķu riteņu brīvība, lai panāktu maksimālu asu artikulāciju. Tikai šādā veidā visas balstiekārtas gājiena rezerves tiks pilnībā izmantotas, lai nodrošinātu pastāvīgu riepu saskari ar pārklājumu. Stabilizators ar nemainīgu stingrību, kas parasti ir vienkāršs atsperu tērauda stienis, kas darbojas pēc vērpes stieņa principa, nespēs vienlīdz labi kalpot visos apstākļos.

Aktīvās balstiekārtās stabilizators ir sadalīts ar elektroniskas regulēšanas iespēju. Lai kontrolētu samazināto stingrību, var izmantot dažādus principus. Daži ražotāji izmanto priekšslodzi pagriešanai ar elektromotoru ar pārnesumkārbu, citi izmanto hidraulisko metodi, uzstādot hidrauliskos cilindrus uz stabilizatora vai tā stiprinājuma pie korpusa. Ir iespējams arī pilnībā atdarināt stabilizatora stieni ar atsevišķiem hidrauliskiem cilindriem, kas darbojas paralēli elastīgajiem elementiem.

Regulējami amortizatori

Parastajam amortizatoram ir īpašība mainīt tā dinamisko stingrību atkarībā no stieņa kustības ātruma un paātrinājuma. Tas tiek panākts ar droseļvārstu sistēmu, caur kurām plūst slāpējošais šķidrums.

Apvada droseļvārstu darbības vadībai ir iespējami divi veidi - spoles tipa elektromagnētisko vārstu uzstādīšana vai šķidruma īpašību maiņa magnētiskajā laukā. Ražotāji izmanto abas metodes, otro retāk, jo tam būs nepieciešams īpašs šķidrums, kas maina viskozitāti magnētiskajā laukā.

Adaptīvo balstiekārtu galvenās darbības atšķirības

Aktīvās balstiekārtas ar adaptācijas īpašību nodrošina iespēju programmatiski kontrolēt automašīnas patērētāja īpašības uz jebkura ceļa:

• ķermenis vienmēr saglabā noteiktu stāvokli attiecībā pret ceļu, novirzes no kuras nosaka tikai adaptācijas sistēmas ātrums;
• riteņiem ir maksimāli sasniedzams pastāvīgs kontakts ar pārklājumu;
• paātrinājuma līmenis salonā no izciļņiem ir daudz zemāks nekā ar tradicionālo balstiekārtu, kas palielina brauciena komfortu;
• automašīna ir labāk vadāma un stabilāka lielā ātrumā;
• vismodernākās sistēmas var paredzēt nelīdzenumus, skenējot ceļu priekšā riteņiem un iepriekš noregulējot amortizatorus.

Trūkums, tāpat kā visām sarežģītajām sistēmām, ir viens - augsta sarežģītība un ar to saistītie uzticamības un izmaksu rādītāji. Tāpēc adaptīvās balstiekārtas tiek izmantotas premium segmentā vai kā papildu aprīkojums.

Darba algoritmi un aprīkojuma komplekts pastāvīgi kļūst sarežģītāki un pilnveidoti. Galvenais izstrādes mērķis aktīvo adaptīvo balstiekārtu jomā ir panākt maksimālu automašīnas virsbūves atpūtu neatkarīgi no tā, kas notiek ar riteņiem un ar tiem saistītajām neatsperoto masām. Šajā gadījumā visiem četriem riteņiem pastāvīgi jāuztur kontakts ar ceļu, noturot automašīnu noteiktā trajektorijā.