Was ist ein adaptives Fahrwerk. Prado der letzten Instanz

Es beginnt Mitte der 50er Jahre des letzten Jahrhunderts, als das französische Unternehmen Citroen Hydropneumatik an der Hinterachse des repräsentativen Traction Avant 15CV6 und wenig später an allen vier Rädern des DS-Modells installierte. Auf jedem Stoßdämpfer befand sich eine durch eine Membran in zwei Teile geteilte Kugel, in der sich die Arbeitsflüssigkeit und das sie unter Druck stehende Gas befinden.

1989 erschien das XM-Modell, auf dem die aktive hydropneumatische Federung Hydractiv installiert war. Gesteuert von der Elektronik passte es sich der Verkehrssituation an. Heute fährt Citroen die dritte Generation des Hydractiv, und zusammen mit der regulären Version bieten sie mit dem Plus-Anbaugerät eine komfortablere Version an.

Im letzten Jahrhundert wurde die hydropneumatische Federung nicht nur bei Citroens, sondern auch bei teuren Oberklassewagen installiert: Mercedes-Benz, Bentley, Rolls-Royce. Übrigens, Autos, die mit einem dreizackigen Stern gekrönt sind, vermeiden ein solches Schema jetzt nicht.

Active Body und andere Systeme

Das Active Body Control System (aktive Karosseriekontrolle) unterscheidet sich im Aufbau von Hydractiv, aber das Prinzip ist ähnlich: Durch Veränderung des Drucks stellen sie die Federungssteifigkeit und die Bodenfreiheit ein (Hydraulikzylinder drücken die Federn). Mercedes-Benz hat aber auch Varianten des Fahrwerks mit Luftfederung (Airmatik Dual Control), die die Bodenfreiheit in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beladung einstellen. Die Steifigkeit der Stoßdämpfer wird durch ADS (Adaptive Damping System – adaptives Dämpfungssystem) überwacht. Und als günstigere Option wird Mercedes-Käufern ein Agility Control-Fahrwerk mit mechanischen Vorrichtungen zur Regulierung der Steifigkeit angeboten.

Volkswagen nennt das System, das die Dämpfereinstellungen steuert, DCC (aDaptive Chassis Control). Das Steuergerät erhält von den Sensoren Daten über die Bewegung von Rädern und Karosserie und verändert entsprechend die Steifigkeit des Fahrwerks. Die Kennlinie wird durch die an den Stoßdämpfern montierten Magnetventile eingestellt.

BMW hat ein anderes geschätztes Wort - Drive. Daher ist es sinnvoll, dass das adaptive Fahrwerk Adaptive Drive heißt. Dazu zählen die Wankregelung Dynamic Drive und die Stoßdämpfer EDC (Electronic Damper Control). Letzterer wird sich wohl bald auch eine Bezeichnung mit dem Wort Drive einfallen lassen, Toyota und Lexus verwenden gebräuchliche Namen. Die Steifigkeit der Stoßdämpfer wird durch das AVS (Adaptive Variable Suspension) System überwacht, die Bodenfreiheit wird durch die AHC (Active Height Control) Luftfederung geregelt. Das KDSS (Kinetic Dynamic Suspension System), das die hydraulischen Antriebe der Stabilisatoren steuert, ermöglicht Kurvenfahrten mit minimalem Wankverhalten. Ein Analogon zu letzterem in Nissan und Infinity ist das ursprüngliche HBMS-System (Hydraulic Body Motion Control), das die Eigenschaften der Stoßdämpfer ändert und dadurch das Schwingen des Autos von einer Seite zur anderen reduziert.
Hyundai hat eine interessante Idee umgesetzt und die Hinterradaufhängung AGCS (Active Geometry Control Suspension) beim neuen Sonata verbaut. Elektromotoren setzen die Traktion in Gang und verändern die Achswinkel. So hilft die Elektronik dem Heck beim Lenken in Kurven. Übrigens ändern in einigen Autos Elektromotoren, die einer aktiven Lenkung gehorchen, den Drehwinkel zusammen mit den vorderen. Zum Beispiel RAS (Rear Active Steer) für Infinity oder Integral Active Steering für BMW.

Suspensionshandbuch: Worauf stehen wir?

Bis vor kurzem wurden nur die Arten von Aufhängungen herausgegriffen - abhängig, "McPherson", Multi-Link. Unverständliche Namen tauchten auf, als das Fahrwerk lernte, sich an Straßensituationen und Oberflächen anzupassen. Lassen Sie uns die Situation klären.

Bevor wir über einen Mechanismus wie eine adaptive Federung sprechen, müssen Sie verstehen, was eine Federung ist. Es wurde als Puffer zwischen der Karosserie und der Straße geschaffen.

Wenn das Auto keine Federung hätte, würden alle Stöße, Sprünge und andere Unregelmäßigkeiten direkt auf die Karosserie übertragen, was sich sehr negativ auf den allgemeinen Zustand des Transports auswirken würde.

Unter den Federelementen befindet sich eine Feder. Wenn die Räder auf eine Bodenwelle treffen, absorbiert sie fast die gesamte Aufprallenergie und zieht sich zusammen. Aber sobald sie zusammengedrückt ist, drückt die Feder die Energie zurück und lässt das Auto schaukeln. Und gleich danach werden Stoßdämpfer in die Arbeit einbezogen, die geschaffen werden, um sozusagen die gesamte Energie durch Widerstand zu absorbieren. Erwähnenswert ist auch, dass die Stoßdämpfer diese Energie in Wärme umwandeln.

Merkmale des adaptiven Fahrwerks

Hersteller verschiedener Automarken produzieren eine beträchtliche Anzahl von Aufhängungen, die nach der einen oder anderen Funktion in verschiedene Optionen unterteilt sind. Das adaptive Fahrwerk ist den meisten Autofahrern als aktives Fahrwerk bekannt. Und was ist das Prinzip einer solchen Aussetzung? Es kann sich den Bedingungen auf der Straße anpassen.

Bemerkenswert ist auch, dass bei Bedarf für den Fahrer die Steifigkeit dieser Federung über ein Steuergerät, das sich im Fahrgastraum befindet, verändert werden kann.

Es ist erwähnenswert, dass die Abkürzung avs nur von Marken wie Lexus und Toyota verwendet wird. Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass andere Marken diesen Mechanismus nicht produzieren. Sie nennen diese Aufhängungen nur auf ihre eigene Weise, und dies ist wichtig zu berücksichtigen, da Autofahrer in einer solchen Situation oft verwirrt sind.

An sich ist dieser Mechanismus konstruktiv sehr aufwendig. Für seine Kreation werden die besten Spezialisten ausgewählt. Und wenn bei einer solchen Federung etwas schief geht, ist es besser, zum Service zu gehen und sich an einen Spezialisten zu wenden.

Aufhängungsoptionen

Und jetzt müssen wir die interessantesten Optionen für eine solche Aufhängung in Betracht ziehen. Und das erste in der Reihe wird das Stoßdämpfer-Dämpfungssystem sein. Jetzt verkaufen die Geschäfte die Federung in zwei Versionen:

• magnetische rheologische Flüssigkeit;
• Magnetventil mit Regulierung.

Die flüssige Version basiert auf der Wirkung eines elektrischen Stroms. Sie müssen eine spezielle Flüssigkeit kaufen, nämlich eine, in der kleine Metallpartikel enthalten sind. Und wenn das elektromagnetische Feld erzeugt wird, reihen sich diese Metallelemente in einer strengen Reihenfolge auf. Und im zweiten Fall, wenn der Aufprall auf das Ventil beginnt, werden die Durchgangslöcher entweder kleiner oder größer, wodurch sich die Steifigkeit der Federung ändert.

Die zweite Option ist das adaptive Fahrwerk von BMW. Es heißt Dynamic Drive. Wenn dieser Mechanismus bei einem BMW installiert ist, sind die Komfortindikatoren sehr gut, aber es ist keine Tatsache, dass dies bei anderen Automarken so gut ist. Sensoren im vorderen und hinteren Bereich des Körpers können in Sekundenbruchteilen reagieren und die gewünschte Haltung einstellen. Und dies wiederum entfernt Pickel beim Bremsen oder starke Steigungen während einer Kurve vollständig. Tests haben gezeigt, dass dieses System bei einem Not-Aus sehr gut reagiert. Während der Fahrt kann der Fahrer zwischen drei Fahroptionen wählen: normal, komfortabel und sportlich.

Bemerkenswert ist auch das dynamische Regelsystem. Dieses System wird am häufigsten bei Opel-Autos verwendet. Bemerkenswert ist, dass es möglich ist, jedes Rack separat einzustellen. In neuen Fahrzeuggenerationen bietet das adaptive Fahrwerk dieses Herstellers 4 Bewegungsmodi: weich, sportlich, dynamisch und komfortabel. Es sollte auch gesagt werden, dass das System beim Wechseln der Modi nicht nur die Stoßdämpfungseigenschaften, sondern zusammen mit der Lenkung auch die dynamische Stabilisierung ändert.

Für Porsche-Fahrzeuge wurde eine aktive Federung entwickelt. Es ist im Vergleich zu den vorherigen sehr "smart", da es alle Mechanismen vollständig mit dem Hauptcomputer verbindet. Das aktive System berücksichtigt vor der Entscheidung über die Leistung die Messwerte aller Sensoren, Geschwindigkeit, Lenkwinkel und sogar Reifendruck. Nachdem alle Informationen gesammelt wurden, gibt das System den Befehl an die Ventile an den Federbeinen.

Thema: adaptives Fahrwerk

Beispiel: Toyota Land Cruiser Prado

Für ein modernes SUV ist die aktive Federung keine prestigeträchtige Option, sondern ein absolutes Muss. Wenn Sie die terminologische Genauigkeit beachten, sollten die meisten modernen Suspensionen mit dem Wort Active im Namen als semi-aktiv eingestuft werden. Das aktive System ist nicht auf die Energie der Interaktion der Räder mit der Straße angewiesen. Die von Colin Chapman, dem Gründer von Lotus, vorgeschlagene hydraulische aktive Federung, verstellte beispielsweise die Höhe jedes Rads mithilfe von Hydraulikzylindern und einzelnen Hochgeschwindigkeitspumpen. Mit Hilfe von Sensoren werden kleinste Veränderungen der Körperlage verfolgt, das Auto vorab angehoben oder "Pfoten" ausgestellt. Die Aufhängung wurde an einem 1985er Lotus Excel-Auto getestet, ging jedoch aufgrund ihrer extremen Komplexität und Energiefresserei nicht in Produktion.

Eine elegantere Lösung wurde am Geländewagen HMMWV getestet. Die elektromagnetische Federung ECASS besteht aus vier Magnetspulen, die das Rad jeweils nach unten drücken oder nach oben heben lassen. Das Schöne an ECASS ist die Energierückgewinnung: Im „komprimierten“ Zustand fungiert der Elektromagnet als Generator und speichert Energie in der Batterie. Trotz des Erfolgs des Experiments wird ECASS eine konzeptionelle Entwicklung bleiben – die Technologie ist zu komplex für eine Massenproduktion.

Die semiaktive Federung ist nach traditionellem Design gebaut. Die elastischen Elemente sind Federn, Federn, Torsionsstäbe oder Pneumatikzylinder. Die Elektronik steuert die Eigenschaften der Stoßdämpfer und macht sie in Sekundenbruchteilen weicher oder härter. Der Computer öffnet oder schließt abwechselnd die Ventile im Hydrauliksystem. Je kleiner die Löcher sind, durch die Flüssigkeit im Inneren des Stoßdämpfers strömt, desto mehr dämpft es die Schwingungen der Aufhängung.

Hydraulisches Orchester

Der SUV Toyota LC Prado ist mit einem einstellbaren adaptiven Fahrwerk AVS (Adaptive Variable Suspension) ausgestattet, das es dem Fahrer ermöglicht, den Betriebsmodus zu wählen: weicher Komfort, mittlerer Normaler oder harter Sport. In jedem der drei Bereiche ändert der Computer ständig die Eigenschaften jedes Stoßdämpfers. Auf Befehle der Elektronik reagiert das System in 2,5 ms. Das bedeutet, dass sich bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h die Charakteristik des Fahrwerks alle 25 cm komplett ändert. Die Federung arbeitet eng mit dem Stabilitätskontrollsystem zusammen. Ihre gemeinsamen Sensoren informieren den Computer über die Entstehung von Rutschen oder die Neigung der Karosserie zum Überschlagen.

Für große SUVs ist ein adaptives Fahrwerk unverzichtbar. Auf ernsthaftem Offroad-Gelände braucht ein Jeep große Federwege, das heißt weiche Federn. Im Gegenteil, ein großes Auto braucht harte Einstellungen, um auf der Hochgeschwindigkeitsspur nicht zu verpassen.

Die Hinterachse des LC Prado verfügt über Pneumatikzylinder, die es dem Fahrer ermöglichen, die Höhe des Fahrzeugs zu wählen. Bei unebener Fahrbahn kann das Fahrzeug mit erhöhter Bodenfreiheit um 4 cm über die Hinterachse angehoben werden (Hi-Modus). Um das Einsteigen oder Beladen zu erleichtern, kann die Maschine um 3 cm abgesenkt werden (Lo-Modus). Der Hi-Modus ist für das Fahren mit niedrigen Geschwindigkeiten gedacht, bei Erreichen von 30 km / h schaltet das Auto automatisch auf Normal.

Das Einstellen des Spiels ist jedoch nicht die Hauptaufgabe der Pneumatikzylinder. Erstens hat das Gas im Inneren eine ausgeprägtere progressive Charakteristik als eine Stahlfeder, und bei kleinen Hüben arbeitet die Federung viel weicher.

Zweitens gleichen die Pneumatikzylinder automatisch die Belastung des Fahrzeugs aus und behalten immer die gleiche Bodenfreiheit bei.

Toyota-Ingenieure gaben mit dem KDDS Kinetic Suspension System auch den traditionellen Stabilisator-Kompromiss auf. Jeder LC Prado Stabilisator ist über einen Hydraulikzylinder mit dem Rahmen verbunden. Die Zylinder sind an einen einzigen Hydraulikkreis angeschlossen. Während die Flüssigkeit im Kreislauf frei zirkuliert, funktionieren die Stabilisatoren praktisch nicht. In diesem Modus erreicht das Fahrwerk den maximal benötigten Federweg im Gelände. In schnellen Kurven verschließen Ventile den Hydraulikkreislauf, verbinden die Stabilisatoren fest mit der Karosserie und verhindern ein Wanken. Auf einem Direktspeicher, der in die Schaltung integriert ist, hilft es der Federung, kleinere Unebenheiten auf der Straße zu kaschieren.

Wer weiß was ein adaptives Fahrwerk ist und wie es funktioniert, dann kann man diese Seite getrost schließen, wer es nicht kennt – gerne willkommen. In dieser Veröffentlichung werden wir versuchen, das Design dieses Systems, seine Geheimnisse und Funktionen zu verstehen, die es von anderen ähnlichen Designs unterscheiden.

Lassen Sie uns zunächst die Essenz und die Terminologie herausfinden. Das Hauptmerkmal des adaptiven Fahrwerks (übrigens manchmal auch als aktiv bezeichnet) besteht darin, dass es die Steifigkeit der Stoßdämpfer, die sogenannte Dämpfung, je nach Straßenzustand, Fahrstil und ähnlichem verändern kann Parameter.

Es ist klar, dass alle großen Autohersteller ein solches System gerne in ihrem Arsenal haben möchten, denn es ist ein echter Fund für ein modernes Auto. Tatsächlich hielt es jedes Unternehmen mit Selbstachtung, das weiß, was ein adaptives Fahrwerk ist, für notwendig, seine eigene Version dieser Technologie zu entwickeln.

Z.B:

1. Bei Toyota heißt es Adaptive Variable Suspension, was als AVS abgekürzt wird (wir haben es bereits erwähnt);
2. Bei Mercedes-Benz ist dies das Adaptive Dämpfungssystem oder ADS;
3. Bayerische Ingenieure von BMW haben ihre Version des adaptiven Fahrwerks Adaptive Drive genannt;
4. Volkswagen Adaptive Chassis Control - DCC;
5. Opel nennt Continuous Damping Control - CDS und so weiter ...

Nicht selten wird ein adaptives Konzept mit einer Luftfederung kombiniert, um noch mehr Komfort zu erreichen, wie er beispielsweise in einem Business-Class-Auto gefordert wird. Dies geschah bei Mercedes mit ADS-Technik, bei Audi kommt ein ähnliches System zum Einsatz.

Adaptives Fahrwerk für High-End-Autos

Obwohl die Namen der adaptiven Schaltung fast identisch mit denen der Autohersteller sind, gibt es derzeit nur zwei Möglichkeiten, die Steifigkeit von Stoßdämpfern anzupassen:

• Magnetventile;
• magnetrheologische Flüssigkeit.

Die oben aufgeführten Systeme AVS, ADS und Adaptive Drive verwenden Magnetventiltechnik.

Wie es funktioniert?

Wie Sie wissen, ist der Stoßdämpfer mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt, und je nachdem, wie frei er sich darin bewegt, ändert sich auch seine Steifigkeit.

In diesem Fall wird der Stoßdämpfer durch Änderung des Strömungsquerschnitts der Ventile eingestellt - je enger sie sind, desto schlechter zirkuliert die Flüssigkeit und desto härter wird die Federung. Dementsprechend werden die Stoßdämpfer weicher, wenn Sie den Querschnitt vergrößern.

Die Ventile werden durch elektrische Signale vom Steuergerät angesteuert, das sie aufgrund seiner Berechnungen auf das erforderliche „Klemmniveau“ einstellt.

Adaptives Federungssystem im Audi Q7 (pneumatisch):

Magnetisch-rheologische Flüssigkeitsdämpfer sind weniger verbreitet. Solche Systeme werden bei einigen Cadillac-, Chevrolet- und Audi-Modellen verwendet.

Eine Flüssigkeit mit solch einem komplexen Namen hat aufgrund der darin enthaltenen Metallpartikel eine interessante Eigenschaft: Wenn ein Magnetfeld angelegt wird, ordnen sich genau diese Partikel in einer bestimmten Reihenfolge an.

Damit lassen sich die Strömungsquerschnitte in den Stoßdämpfern ohne Ventile regulieren, man muss nur die Quelle des Magnetfeldes finden, wofür Spulen verwendet werden, durch die ein elektrischer Strom fließt.

Wie bei den Ventilen füllt die elektronische Steuereinheit diese mit Arbeit.

Alles unter Kontrolle!

Wie bereits erwähnt, wird die Kontrolle über den Betrieb des adaptiven Fahrwerks dem Steuergerät anvertraut. In seiner Unterordnung befindet sich eine Streuung von Sensoren, die in Abhängigkeit vom Federweg die Beschleunigung der Maschine in vertikaler Ebene sowie die Höhe der Bodenfreiheit überwachen.

Das System kann einige Aktionen sowohl automatisch als auch vom Fahrer gesteuert ausführen.

Im ersten Fall darf die Federungssteifigkeit je nach Fahrbahnzustand geändert und die Stabilität der Karosserie in Kurven, beim Beschleunigen und Bremsen beibehalten werden.

Den Steifigkeitsgrad der Stoßdämpfer kann der Fahrer in der Regel manuell einstellen, meist stehen ihm drei Modi zur Auswahl: komfortabel (weichste), sportlich (maximal gequetscht) und normal (etwas zwischen den ersten beiden).

Abschließend noch ein paar Worte zu den Vor- und Nachteilen ... Wobei, welche Nachteile eines adaptiven Fahrwerks neben den hohen Kosten ansonsten nur Vorteile sind, was seinen Einsatz in den teuersten und luxuriösesten Autos erklärt.

Das ist alles für den theoretischen Teil, sage ich euch, bis wir uns auf den Seiten unseres Blogs wiedersehen, Freunde! Und Sie sehen sich ein paar kurze Videos (nicht auf Russisch) auf diesem System an.

Schaue direkt hier auf der Seite zu, ohne zu YuoTube zu gehen!

Toyota AVS-System:

Adaptiver Antrieb von BMW:

Magnetisches rheologisches Flüssigkeitssystem von General Motors:

Wer arm ist, ist auch dumm.
Japanisches Sprichwort

Schalten Sie die Schlösser ein, stellen Sie die "razdatka" in eine abgesenkte Reihe, berühren Sie leicht das Gaspedal. Der neueste Land Cruiser Prado mit 4-Liter-Benzinmotor und pneumatischer Hinterradfederung kriecht langsam und würdevoll in eine tiefe Spur, im Herbst ausgerollt, großzügig mit Schnee bestäubt ...

Was wie viel

Wissen Sie, es kommt vor, dass alles gleich ist. Die lang ersehnte Probefahrt, ein tolles Auto und perfektes Wetter dafür. Alles fiel zusammen. Nun, über das Wetter können Sie auf den Fotos alles sehen, und über das Auto, lassen Sie mich Sie ein wenig aufklären.

Bei zehn Punkten würde ich dem Auto 7-8 Punkte geben. Aber Sie müssen bedenken, dass dies eine subjektive Einschätzung ist, die auf meinen persönlichen Vorlieben basiert. Im Allgemeinen ist das Auto gut - obwohl mir persönlich die Dynamik etwas fehlt. Aber sie ist sehr bequem und das ist ein echter "Schurke"! Das Auto ist für seinen Zweck sehr gut, zumal der Preis angemessen ist. Aber ich würde den Prado nicht als mein nächstes Auto betrachten, zumindest noch nicht - ich habe noch keinen Zugang zu japanischen Autos gefunden, obwohl sie eine Reihe unbestreitbarer Vorteile haben - Qualität, Preis, Zuverlässigkeit.