Off-road Lengéscsillapítók: Teljesítmény és Biztonság Terepen és Közúton
A kecsegtető külső ellenére egy szabadidő-autó, vagy terepjáró nem mindig váltja be az offroadozáshoz fűzött reményeket. Ezek a praktikus járművek óriási belteret, biztonságot és kényelmet kínálnak a városi autózáshoz. Ám, amint az ember lehajt az aszfaltról, a dolgok kissé nehézkessé válnak. A sáros, csúszós erdei utakon, patakokon keresztül vagy sziklás hegyi utakon autózva már nem annyira kezesek a járművek.
Az ilyen helyzetekben világossá válik, hogy a felfüggesztésnek, és különösképpen a lengéscsillapítóknak meg kell birkózniuk a szélsőséges terheléssel ahhoz, hogy a tapadás folyamatosan optimális legyen a különböző útviszonyok mellett. Erre nem minden jármű képes ebben a kategóriában.
A Lengéscsillapítók Működési Elvei és Fontossága
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.
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.
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.
Niva Off Road Vásárlási Útmutató
A másik fontos szempont az, hogy az ellentétes mozgásirányokban (be-, és kirugózáskor) célszerű, ha különböző erősségű csillapítást valósítanak meg. Ez hidraulikus munkaközeggel, sebesség függő áramlási ellenállással, különböző hatású szelepekkel érhető el. Ezért tehát a gépjárműveknél elsősorban teleszkóp szerűen kialakított, hidraulikus lengéscsillapítókat alkalmaznak. Ezt a kerék és a felépítmény közé szerelik be, rugalmas rezgés-, és zajcsillapító elemmel (gumi betétekkel) kiegészítve. Ha például túl kicsi a csillapítás, nem lesz megfelelő a kerekek tapadása az útfelületen, mert erőteljesen változik a dinamikus kerékterhelés.
Kétcsöves Gáztöltésű Lengéscsillapítók
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. Ez a változat a működés közben képződő hőt gyorsabban és közvetlenebbül át tudja adni a környezetnek, de a gáz és a folyadék tér szétválasztásához a két közeget egymástól szétválasztó dugattyút kell beszerelni. Ennél a változatnál a gáz tér a két cső közé kerül, jól elkülönül a folyadéktól. Ez hatékonyan csökkenti a habképződés veszélyét.
Másrészt a bizonyos előfeszítésű rugók elmozdulásakor kinyíló furatok által képviselt fojtás. Ez utóbbi egy bizonyos nyomásnál intenzívebb áramlást tesz lehetővé. Általánosságban elmondható, hogy hozzávetőleg 30-50%-a a berugózási, a kirugózásinak. Ha pedig gödörbe fut a kerék, nem fog egészen az úthiba legalsó pontjáig elmozdulni, ahonnan ismét gyorsulhat visszafelé.
Változtatható Csillapítású Rendszerek
Sokkal kedvezőbb a változtatható csillapítási karakterisztika. Ez megvalósítható egyszerű módon egy változó keresztmetszetű megkerülő csatornával a dugattyú löket függvényében. Évtizedekkel korábban alkalmaztak gombnyomásra változtatható csillapítású lengéscsillapítókat is, de a változtatás a vezetőre volt bízva. Sokkal hatékonyabb, ha a csillapítást az érzékelők jelei alapján automatikusan állítja be az elektronika. A memóriában tárolt referencia értékekkel összehasonlítja a mért értékeket és ez alapján adja ki a parancsokat a beavatkozó egységnek. A lágy csillapítás komfortos utazást biztosít. A szokásosnál keményebb csillapítás ugyan rontja a menetkomfortot, de biztonságosabb vele az autózás. Komfortosabban mindig csak a biztonság rovására lehet autózni. Az igényesebb gépkocsiknál ezt az ellentmondást aktív elektronikus rendszerrel oldják fel.
Diagnosztika Labor 1 Lengéscsillapító vizsgálat
Érzékelők és Elektronikus Vezérlés
A változtatható csillapítási rendszerek alapját gyorsulás érzékelők képezik. Az érzékelők szerkezeti kialakítása általában azonos, de méréshatáruk és érzékenységük jelentősen eltér egymástól. A kerekeknél alkalmazottaknak a méréshatára például tízszerese a kocsiszekrényre szereltekének. Az érzékelő belsejében egy rugólapra szerelik fel az „m” tömeget, mely nyugalmi helyzetben előre meghatározott távolságban van a két szélső álló fegyverzettől. A d1 és a d2 távolságok egy - egy kapacitást határoznak meg. Amikor az érzékelőre gyorsulás hat a tömeg a rugó ellenében elmozdul és emiatt mindkét kondenzátor kapacitása megváltozik.
A környezeti behatásokkal szemben védetten, többnyire alumínium dobozba a kocsiszekrénybe szerelik be az elektronikát. Általában az első utas ülés lábterében, vagy alatta helyezik el. Az elektromos hálózat sokpólusú csatlakozóval létesít kapcsolatot az elektronikával. Az öndiagnosztikát a gyújtás bekapcsolásakor az elektronika néhány másodperc alatt elvégzi. Ez a teljes elektronikusan változtatható lengéscsillapító rendszer elektromos hálózatára vonatkozik. Ez idő alatt az ellenőrzőlámpa folyamatosan világít, ha a rendszerben nincs elektromos hiba, kialszik a lámpa. Meghibásodott áramköri elem esetén az ellenőrzőlámpa villog. Például, ha karosszéria magasság érzékelője hibásodott meg és a gépkocsi sebessége kisebb 100 km/h-nál a normál csillapítási karakterisztika valósul meg.
CDC (Continuous Damping Control) Rendszer
A ZF Sachs elektronikusan szabályozott lengéscsillapító rendszerét 1997-ben mutatták be. Először az Audi A8-ba, ezt követően a Ferrari Maranello-ba építették be. A közelmúltban megjelent már a középosztályban is és 2004-től a kompakt osztályban is találkozhatunk vele. Például az Opel több típusában is alkalmazzák, mint extra tartozékot. Normál körülmények között növeli a komfortot, veszélyes helyzetekben pedig a biztonságot. A lengéscsillapítónak ezt a változatát elsősorban az alsó középosztályban alkalmazzák.
A CDC (Continuous Damping Control) előnye a hagyományos lengéscsillapítóval szemben, hogy nem csak egy előre definiált csillapítási jelleggörbéje van, mely macskaköves úton, lassú menetben is ugyanazt a csillapítást adja, mint gyorsan haladva kanyarodáskor. A CDC minden menethelyzetben a legmegfelelőbb csillapítást állítja be. Ez elektronikusan szabályozható arányos működésű elektromágneses szeleppel válik lehetővé. Ez a lengéscsillapító csőben az olaj áramlását kisebb, vagy nagyobb értékre állítja be.
Ilyen lengéscsillapító változatokat már évtizedek óta alkalmaznak, de világviszonylatban is újnak számít az olyan elektronikus futómű technika, mely intelligens kapcsolatban van a gépkocsi más elektronikus rendszereivel is. Az utóbbit a BMW 7-es sorozatában alkalmazzák. Az elektronikusan szabályozható, arányos működésű szeleppel az olaj átáramlása folyamatosan állítható kirugózáskor és berugózáskor egyaránt. Ezen kívül a lengéscsillapító dugattyúját mindkét mozgásirányban kiegészítő szelepekkel is ellátták.
A gépkocsi más elektronikus rendszereinek érzékelőitől származó adatokat, mint például a gépkocsi sebessége, a kormánykerék pillanatnyi helyzete, a hossz- és kereszt irányú gyorsulások, a futómű elektronika felhasználja a szabályozható stabilizátor és a lengéscsillapító beállításához is. Ilyen módon a kocsiszekrény elmozdulásait ez a program minimalizálja. Ez az elektronikusan szabályozott futómű csökkenti az útfelület felől jövő gerjesztéseket. Különösen előnyös, amikor úthibáktól érkeznek dinamikus hatások. Ilyenkor lágyabb csillapítást állít be az elektronika. Ezzel a komfort szempontjai érvényesülnek. Ez a karakterisztika hátrányos kanyarban, amikor a jármű önkormányzási tulajdonságát kell támogatni, éppen a kemény csillapítás válik szükségessé.
A Tökéletes Terepjáró Játékautó
A CDC2e-nél a lengéscsillapítóba két kiegészítő szelepet építettek be a ki- és a berugózási fokozathoz, mely külön-külön szabályozható. Ezen kívül további szelepek is rendelkezésre állnak a beállításokhoz.
CDC és ESP Együttműködés
A CDC képes kifogástalan együttműködésre az ESP rendszerrel. Ez a CAN hálózat révén valósulhat meg. Amikor például az ESP aktívvá válik és kormányzási beavatkozással, vagy az egyik kerék fékezésével, és ezzel párhuzamosan a motor nyomatékának csökkentésével stabilizálja a gépkocsit, a CAN hálózaton keresztül utasítást ad a CDC elektronikának és az keményebbre állítja a lengéscsillapítót annál a keréknél, amelyiknél ez szükségessé válik. Így a két elektronikus rendszer támogatja egymás hatását. Kritikus manővereknél is megtartja forgalmi sávját a gépkocsi. A tapasztalatok szerint a CDC-vel szerelt gépkocsiknál az ESP csak ritkábban avatkozik be. Ugyanis a kellő pillanatban keményre állított lengéscsillapító nyomon tartja a gépkocsit.
"Skyhook" Szabályozási Algoritmus
A járművek biztonságát növelő műszaki megoldások csak kritikus körülmények között avatkoznak be. Bár az előzőekben leírtak alapján a CDC rendszer is tekinthető biztonsági berendezésnek, hiszen növeli a jármű aktív biztonságát, de hatékony jelenlétét a teljes utazás során élvezhetjük. Normál utazás során növeli a komfortot, kritikus forgalmi viszonyok között viszont, növeli a menetbiztonságot.
A jármű úgy halad el az útegyenetlenségek felett, legyen az kisebb gödör, vagy éppen kiemelkedés, akár a jelzőlámpák előtt meghullámosított útburkolat, hogy a felépítmény szinte semmilyen függőleges irányú mozgást nem végez. Ezt a hatást nem úgy érik el, hogy gyárilag jó kemény lengéscsillapítót szerelnek a gépkocsiba, hanem ez a CDC rendszer elektronikájába beprogramozott úgynevezett „Skyhook” szabályozási algoritmusnak köszönhető. Ez minden pillanatban az optimális lengéscsillapítást állítja be. Amikor lehetséges komfortosan lágy, de amikor szükséges a sportosnál is keményebb csillapításra vált át. Az elnevezés onnan ered, hogy igyekeznek azt a hatást elérni, mintha a kocsiszekrény magasan az égben lenne felfüggesztve és a föld felszínével párhuzamosan suhanna tova. Így az útfelület egyenlőtlenségei kiegyenlítődnek. Ezt a szabályozási algoritmust a ZF Sachs fejlesztette ki és 2005-ben több Opel típusban is már bevezették.
PDC (Pneumatic Damping Control) Lengéscsillapítók
A légrugóval szerelt gépkocsiknál alkalmazzák a PDC (Pneumatic Damping Control) lengéscsillapítókat. A csillapító erő egy hidraulikus szelep segítségével változtatható. A légrugó pillanatnyi nyomása a mindenkori tengelyterheléssel arányos. Ezt a nyomást használják fel a csillapítási karakterisztika beállítására egy fojtó furaton keresztül. A PDC szelepet közvetlenül a lengéscsillapítóra szerelik fel. Kis légrugó nyomásnál a PDC szelep nyitott kicsi lesz az áramlási ellenállás és a csillapítás is, mert a nyitott szelepen keresztül az olaj egy része meg tudja kerülni a dugattyúba szerelt szelepeket.
MR (Magnetorheological) Folyadékkal Működő Rendszerek
Az eddigi alkalmazások bizonyítják, hogy alkalmas arra, hogy javítsa a gépkocsik úttartását és vezetési tulajdonságait méghozzá úgy, hogy nem növeli bonyolult megoldásokkal a tömeget. A különleges lengéscsillapítóval megvalósított, elektronikusan szabályozott kerék-felfüggesztési rendszer hatékonyan megvalósítja a kompromisszumot a komfortos és a biztonságos futómű között.
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 mágnesezhető részecskék a folyadékban egyenletesen, véletlenszerűen oszlanak el. Ilyenkor ki és berugózáskor a dugattyú elmozdulásakor a csillapító erő annak furataiban kialakuló hidraulikus fojtástól függ. Ebből a szempontból a lágyvashoz hasonlóan viselkednek ezek a részecskék. A gerjesztő áram hatására az áramlási jellemzői megváltoztathatók anélkül, hogy más lenne a viszkozitása. Így tehát különböző lengéscsillapító karakterisztikák állíthatók be rendkívül gyorsan és zajhatásoktól mentesen.
A változtatható csillapítás lehetővé teszi a gépkocsi úttartási és vezetési jellemzőinek optimális értéken tartását. „szemi-aktív” kerék-felfüggesztési rendszer valósul meg, mozgó alkatrészek nélkül. Minimális a holt löket. Az elektronika nagy sebességgel kiértékeli a kerekek és a felépítmény elmozdulásait, figyelembe veszi a vezető kívánságait, és ezek alapján széles határok között folyamatosan változtatja a lengéscsillapítást. Az érzékelő jelei, illetve az ESP rendszertől kapott információk alapján, állítja be a dugattyúkba szerelt tekercs gerjesztő áramát. Ennél a rendszernél szoftveresen állítható a csillapítási tényező. A kanyarban egymástól függetlenül akár minden keréknél is más lehet a lengéscsillapítók keménysége. Elsőként 2002-ben a Cadillac Seville STS-be építették be, majd a Chevrolet Corvette-be. A jelenlegi fejlesztések arra irányulnak, hogy a kemény karakterisztikát még keményebbé tegyék, illetve a lágy még lágyabb legyen. Törekszenek a kisebb reakcióidőre és a kisebb súrlódásra a lengéscsillapító mozgó részeinél.
Különleges Off-road Lengéscsillapító Megoldások
KONI Lengéscsillapítók
A KONI RAID és a HEAVY TRACK modelleket kifejezetten a pick upok, 4×4-esek és SUV-k közúti és terepen való kihívásaihoz fejlesztették ki. A KONI RAID lengéscsillapítók bizonyítottak a Dakar Rally versenyző és támogató járműveiben Afrikában és Dél-Amerikában, ahol a teljesítmény, az erő és a biztonság a legfontosabb. Meghökkentő körülmények vagy kanyargós utak? Amikor az aszfalt unalmassá válik, a kavics, a sár és a por túl csábító, a KONI HEAVY TRACK® 4 x 4 lengéscsillapítói jelentik az ideális választást minden terepviszonyon. A KONI a 4 x 4 lengéscsillapítókat kifejezetten 4WD-khez és SUV-okhoz fejlesztette ki. Nagyobb állóképességet biztosítanak mind a vezető, mind a jármű számára. A KONI lengéscsillapítók kiváló minőségűek.
BILSTEIN B6 Offroad
A német lengéscsillapító-gyártó, a BILSTEIN ezért fejlesztett ki egy offroad verziót a nagy teljesítményű B6 sorozatban, melyet speciálisan a szabadidő-autókra, illetve terepjárókra szabott. A BILSTEIN B6 Offroad lengéscsillapító a jármű eredeti rugójával kerül beépítésre, és a normál lengéscsillapítókhoz képest nagymértékben javítja a jármű menettulajdonságait.
Tökéletes Hangolás Aszfaltra és Terepre
A BILSTEIN B6 Offroad lengéscsillapítók a szabadidő-autó és terepjáró szektor modelljei számára történő fejlesztése és kialakítása során, a BILSTEIN mérnökei számos érvet állítottak szembe egymással, mint például a vezetési és gördülési viselkedés, mindennapi alkalmasság, rugóút és a szélsőséges vezetésre való reagálás. A BILSTEIN karakterisztika „Komfort és Sport” beállítása gondosan kidolgozott, a vállalat mérnökeinek bevonásával megvalósított tesztvezetések alapján határozták meg. A szélsőséges terepviszonyok közötti tesztek a gyártó saját tesztpályáján zajlottak.
BILSTEIN Egycsöves, Gáznyomásos Technológia
Az egycsöves gáztöltéses technológia feltalálójaként, a BILSTEIN minden offroad lengéscsillapító gyártásánál ezt a házon belüli fejlesztést alkalmazza. A technikai előnyök messze túlszárnyalják a kétcsöves technológiáét, amely még ma is jellemző néhány gyári lengéscsillapítóra, és számos, egyéb gyártó által előállított alkatrészekre.
Az egycsöves gáznyomásos technológiának köszönhetően a lengéscsillapítóban az olaj állandó nyomás alatt van, így terhelés esetén sem habosodik fel. Ennek köszönhetően nagy igénybevétel mellett is állandóan rendelkezésre áll a csillapító erő, hogy az útviszonyoktól függetlenül létrehozza a legjobb tapadást és a lehető legpontosabb kormányozhatóságot. Különösen az offroad járműveknél, a magas súlypont ellenére ez nagyban növeli a stabilitást. A BILSTEIN egycsöves rendszerének további előnye, hogy a hatékony hőelvezetés miatt kevésbé melegszik fel. Így képes a terepjárókhoz kifejlesztett BILSTEIN B6 Offroad lengéscsillapító megfelelő tapadást, megnövekedett stabilitást és kiváló csillapítást nyújtani. Használatával jelentősen nő a biztonságosság is, a gyors manővereket és hirtelen fékezéseket sokkal könnyebb végrehajtani. A jármű így kontrollálható marad, még akkor is, ha az útviszonyok nem éppen ideálisak.
A BILSTEIN B6 Offroad főbb jellemzői és előnyei:
- Nagyobb teljesítménytartalék és hosszabb élettartam a szabadidő-autók és terepjárók számára. Vontatmányok és nagy terhelés esetén is ajánlott.
- Optimális tapadás és megnövekedett stabilitás mind a mindennapos, mind extrém használat esetén.
- Jelentősen megnövekedett biztonság és sportos teljesítmény a rugók cseréje nélkül.
- BILSTEIN egycsöves, gáznyomásos technológia.
- Egyéni hangolás a BILSTEIN tesztvezetések alapján.
Vontatásban is Erős
Gyakori, nagy teherrel történő utazásnál vagy utánfutó használatánál még a masszív offroad járművek felfüggesztése is komoly igénybevételnek van kitéve. Lovak vagy más élőállat szállításánál különösen fontos, hogy a jármű jól kontrollálható legyen, főleg, ha a pótkocsin mozognak az állatok. A BILSTEIN B6 Offroad nagy teljesítményű lengéscsillapítók stabilitást biztosítanak a jármű és vontatmánya számára, kiküszöbölve a pótkocsi kellemetlen remegését vagy veszélyes kilengéseit.
Egyedi Megoldások és Globális Elismertség
A BILSTEIN mindezeket az off-road lengéscsillapítókat az Egyesült Államokban, San Diegóban gyártja, és a BILSTEIN a németországi Ennepetalban található székhelyén pedig egyéni igényeknek megfelelő, speciális felhasználású offroad lengéscsillapítókat állít elő. A BILSTEIN egyedi megoldásokat kínál speciális, páncélozott személyautók, illetve módosított terhelésű, valamint megemelt futóművű terepjárók számára is.
A BILSTEIN vállalat világszerte rengeteg elismerést és díjat kap, futóműalkatrészeinek minőségét és tartósságát a piacvezető autós, motorsport, klasszikus autó és offroad magazinok által végzett felmérések igazolják.
tags: #off #road #lengéscsillapító #információk