Mágneses lengéscsillapítók és az aktív futómű-szabályozás technológiája

A gépjárművek úttartása, biztonsága és kényelme szempontjából kulcsfontosságú a futómű felépítése. A futómű a gépkocsi és az útfelület között létesít kapcsolatot, melynek egyik fontos eleme a lengéscsillapító. A gépkocsira ható külső erők és nyomatékainak hatását a gumiabroncsok felfekvő felületei és az útfelület között ébredő reakcióerők adják át az útfelületnek. Ebben a feladatban fontos szeret játszanak a lengéscsillapítók.

A működés alapelve a fizikai energiák átalakításán alapul: menet közben az útegyenetlenségek által a kerekeknél gerjesztett periodikus lengő mozgás energiáját lengéscsillapító alakítja át hőenergiává. Ennek köszönhetően a kerékterhelés dinamikus változása gyorsabban lecseng, egyenletesebb lehet a gumiabroncs és a kerekek között az útfelület síkjában átvihető erő. Ha például túl kicsi a csillapítás, nem lesz megfelelő a kerekek tapadása az útfelületen, mert erőteljesen változik a dinamikus kerékterhelés.

A csillapítási technológiák fejlődése

A technológia történelmi fejlődése során a mérnökök különböző megközelítéseket alkalmaztak. Ki- és berugózáskor egy azonos mértékű energiaátalakítás súrlódással is megvalósítható lenne. Régebben, az autózás kezdetén alkalmaztak is ilyen lengéscsillapítókat. Ezek csillapítása azonban nem sebességfüggő, és a másik hátránya az, hogy keményebbé teszi a rugókarakterisztikát. Ezért tehát a gépjárműveknél elsősorban teleszkóp szerűen kialakított, hidraulikus lengéscsillapítókat alkalmaznak.

A modern hidraulikus szerkezetek kiegyenlítésére különleges megoldásokat találtak fel. A lengéscsillapító csőben a dugattyú alatti és feletti folyadék mennyisége a dugattyúrúd térfogatával eltér egymástól. Ennek kiegyenlítését egy rugalmas gázpárna bízzák, melyet a lengéscsillapító belsejében alakítanak ki. Kétcsöves gáztöltésű rendszereknél a gáz tér a két cső közé kerül, jól elkülönül a folyadéktól. Ez hatékonyan csökkenti a habképződés veszélyét.

Kétcsöves gáztöltésű lengéscsillapító működési sémája

Aktív és elektronikusan változtatható rendszerek (CDC)

A rögzített karakterisztikájú rendszerekkel szemben a modern autókban ma már intelligens megoldásokat találunk. Sokkal kedvezőbb a változtatható csillapítási karakterisztika. Sokkal hatékonyabb, ha a csillapítást az érzékelők jelei alapján automatikusan állítja be az elektronika. A szokásosnál keményebb csillapítás ugyan rontja a menetkomfortot, de biztonságosabb vele az autózás. Az igényesebb gépkocsiknál ezt az ellentmondást aktív elektronikus rendszerrel oldják fel.

A ZF Sachs elektronikusan szabályozott lengéscsillapító rendszerét 1997-ben mutatták be. A CDC (Continuous Damping Control) előnye a hagyományos lengéscsillapítóval szemben, hogy nem csak egy előre definiált csillapítási jelleggörbéje van, hanem minden menethelyzetben a legmegfelelőbb csillapítást állítja be. Ez elektronikusan szabályozható arányos működésű elektromágneses szeleppel valósul meg. Normál utazás során növeli a komfortot, kritikus forgalmi viszonyok között viszont növeli a menetbiztonságot. Ez a CDC rendszer elektronikájába beprogramozott úgynevezett „Skyhook” szabályozási algoritmusnak köszönhető.

Az Orbán-kormány pusztítása összevethető a tatárjárással – Magyar Péter felszólalása élőben

A mágneses lengéscsillapítás (Magnetic Ride) működése

A legújabb generációs, rendkívül gyors reakcióidejű rendszerek a mágneses elveket használják fel. Az eddigi alkalmazások bizonyítják, hogy alkalmas arra, hogy javítsa a gépkocsik úttartását és vezetési tulajdonságait méghozzá úgy, hogy nem növeli bonyolult megoldásokkal a tömeget. Egyszerű szerkezeti kialakítású lengéscsillapítót alkalmaz, melynek karakterisztikáját a mágneses erőtér hatására a különleges, úgynevezett MR szintetikus szénhidrogén alapú folyadék révén tudja változtatni.

Ez az anyag speciális, szénhidrogén alapú, szintetikus folyadék, mely 3-10 µm átmérőjű mágnesezhető részecskéket tartalmaz, de azok gyorsan és csak a mágneses erőtér működéséig mágnesezhetők. A gerjesztő áram hatására az áramlási jellemzői megváltoztathatók anélkül, hogy más lenne a viszkozitása. Így egy „szemi-aktív” kerék-felfüggesztési rendszer valósul meg, mozgó alkatrészek nélkül. Elsőként 2002-ben a Cadillac Seville STS-be építették be, majd a Chevrolet Corvette-be.

Mágneses lengéscsillapító dugattyú és az MR folyadék részecskéinek elrendeződése

Arnott OES mágneses lengéscsillapító Chevrolet Camaro modellekhez

A prémium kategóriájú gyári és utángyártott alkatrészek közvetlenül alkalmazzák ezt a fejlett technológiát. Ez az Arnott OES mágneses lengéscsillapító a 2016-2024-es Chevrolet Camaro SS, LT1 és ZL1 modellek Bal első oldalára illeszkedik, Magnetic Ride Control rendszerrel. A gyári alkatrész közvetlen cseréjeként tervezett adaptív lengéscsillapító visszaállítja a Camaro nagy teljesítményű felfüggesztési rendszerének kezelhetőségét, kényelmét és irányíthatóságát.

A termék felépítése rendkívül precíz: egy OES egycsöves lengéscsillapítót használ, amely magnetoreológiai folyadékkal van feltöltve, egy szintetikus olaj, amely folyadékban szuszpendált vasrészecskéket tartalmaz. Amikor a jármű ECU-ja gerjeszti a tekercset, a mágneses mező igazítja a részecskéket, megváltoztatva a folyadék viszkozitását. Ez lehetővé teszi a valós idejű csillapítás-beállítást a sima utazás érdekében normál vezetés közben, valamint a határozott irányíthatóságot kanyarodás vagy gyorsítás közben. Eredeti OES alkatrészként integrálódik a gyári elektronikával a plug and play telepítés érdekében. Minden egységet precíziósan összeszerelnek és tesztelnek az állandó teljesítmény, a hosszú távú tartósság és a szivárgásmentes működés érdekében.

Összehasonlító táblázat: Futómű-csillapítási technológiák

Technológia típusa Működési elv Főbb előnyök
Hagyományos hidraulikus Sebességfüggő áramlási ellenállás szelepeken keresztül. Egyszerű felépítés, alacsony előállítási költség.
CDC (Continuous Damping Control) Elektronikusan szabályozható arányos működésű elektromágneses szelep. Folyamatos és automatikus állíthatóság, együttműködés az ESP-vel.
PDC (Pneumatic Damping Control) Légrugó nyomását felhasználó csillapítás-állítás fojtó furaton át. Tengelyterheléssel arányos automatikus karakterisztika.
Mágneses (Magnetic Ride - MR) Mágneses tér hatására rendeződő vasrészecskék az MR folyadékban. Rendkívül gyors reakcióidő, szemi-aktív működés mozgó alkatrész nélkül.

tags: #magnetic #ride #lengescsillapito #elado