Innowacyjna technologia mocowania układów napędowych

22 lipca 2009, 0:00

Koncern Delphi opracował nowatorski system mocowania jednostek napędowych. Wykorzystując płyn magneto-reologiczny (MR), umożliwiający zmianę swoich właściwości dynamicznych w czasie rzeczywistym, nowe mocowanie MR zapobiega rezonansom układu napędowego poprzez kontrolowanie oscylacji masy jednostki napędowej w odpowiednich zakresach częstotliwości drgań. Równolegle ze znaczną redukcją hałasu i drgań generowanych przez jednostkę napędową, nowy system mocowania może poprawić osiągi pojazdu i jego stabilność oraz umożliwia zmniejszenie skokowych impulsów momentu negatywnie oddziaływujących na podróżnych, na przykład w trakcie ruszania, czy spowalniania pojazdu z wykorzystaniem siły hamującej silnika.

To pierwszy system umożliwiający w czasie rzeczywistym precyzyjną kontrolę drgań generowanych przez jednostkę napędową pojazdu, włączając w to bardzo trudne do wytłumienia oscylacje o niskiej częstotliwości i wysokiej amplitudzie powstających w chwili nagłej zmiany momentu obrotowego” stwierdził Timothy Schlangen menadżer ds. mocowań MR w Delphi. „Producenci samochodów, współpracujący blisko z Delphi, są bardzo zainteresowani zaletami, jakie niesie ze sobą wykorzystanie technologii MR do mocowania układów napędowych i nowymi perspektywami poprawy osiągów pojazdu, jego bezpieczeństwa i wyrafinowania zawieszenia silnika, przez dostosowanie jego parametrów do konkretnego pojazdu.” Po raz pierwszy nowe rozwiązanie zostanie zastosowane w mocowaniach układu napędowego nowego modelu Porsche GT3 (model na rok 2010), co pozwoli na poprawienie dynamiki i stabilności jazdy jednego z najlepszych europejskich samochodów sportowych.

Rola mocowania układu napędowego w pojeździe jest niezwykle ważna. Oprócz podtrzymywania ciężaru silnika i skrzyni biegów mocowania są punktem przenoszącym moment obrotowy oraz węzłem odpowiedzialnym za izolację nadwozia samochodu od hałasu i wibracji silnika. Konwencjonalne rozwiązania nie umożliwiają optymalizacji parametrów pracy zawieszenia we wszystkich występujących warunkach statycznych i dynamicznych.

Delphi było jedną z pierwszych firm, która zajęła się problemem optymalizacji mocowań układu napędowego, wprowadzając mocowania wypełnione glikolem, których zestrojenie umożliwiało tłumienie jedynie amplitudy głównej częstotliwości rezonansowej zawieszenia silnika. Najnowocześniejsza magneto-reologiczne technologia niemal całkowicie eliminuje konieczność kompromisu, poprzez to, że umożliwia dostosowanie sztywności układu w czasie rzeczywistym i w każdych warunkach dynamicznych do drgań generowanych przez układ napędowy.

System wykorzystuje magnetycznie miękkie cząsteczki żelaza zawieszone w płynie bazowym, wypełniającym wnętrze komory głównego elementu gumowego wibroizolatora. Po wytworzeniu pola magnetycznego przez cewkę, cząsteczki żelaza zostają ustawione w jednym kierunku, co powoduje wzrost sztywności poprzecznej struktury płynu, i, co za tym idzie, wzrost oporu przepływu. Wraz ze wzrostem natężenia pola magnetycznego wzrasta sztywność dynamiczna (a w efekcie sztywność całkowita) układu.

Wartość prądu jest określana przez procesor otrzymujący dane z magistrali CAN pojazdu. Dane te mogą zawierać informacje o pozycji przepustnicy, prędkości jazdy, obrotach silnika, temperaturze oraz wszelkie inne informacje niezbędne do ustalenia parametrów sterowania wyspecyfikowanych przez producenta samochodu. Zamknięta pętla sterowania bazuje na bezpośrednim pomiarze ciśnienia płynu w układzie, co umożliwia sterowanie w czasie rzeczywistym, uwzględniając zmieniające się parametry spowodowane starzeniem się komponentów układu.

Korzyści z zastosowania systemu to także lepsza izolacja jednostki napędowej od karoserii samochodu, oraz lepsza stabilność i dynamika pojazdu. „Poziom przenoszenia hałasu i wibracji może zostać znacznie zredukowany” stwierdził Schlangen. „System umożliwia również precyzyjne dostrojenie układu w zależności od charakteru marki pojazdu oraz pozwala na zmianę charakteru prowadzenia się pojazdu w zależności od potrzeb kierowcy. Może także współpracować z innymi aktywnymi systemami, takimi jak aktywne amortyzatory i wydech sportowy, które umożliwią zmianę charakteru pojazdu i jego specyficznej akustyki za naciśnięciem guzika.”

System pozwala również rozwiązywać problemy związane z uruchamianiem silnika (funkcja przydatna w samochodach wyposażonych w system stop-start), po pełnym, nagłym otwarciu przepustnicy, hamowaniu, zmianie biegów i przełączeniu automatycznej skrzyni biegów w tryb jazdy. System może również poprawić przyczepność, stabilność i podnieść komfort jazdy na złej nawierzchni poprzez kontrolę drgań o niskich częstotliwościach generowanych poprzez ruch ciężkiego zespołu napędowego. W przypadku samochodów hybrydowych, ten przystępny system umożliwia tłumienie szerokiego pasma drgań generowanych przez obie jednostki napędowe.

Mocowania wibroizolacyjne MR są rozwiązaniem korzystnym także z punktu widzenia produkcji i logistyki, ponieważ dzięki możliwości elektronicznego zestrojenia, te same komponenty mogą znaleźć zastosowanie w szerokiej gamie pojazdów, co pozwala na zredukowanie ilości i różnorodności komponentów. Zdolność systemu do redukcji drgań i hałasu generowanego przez jednostki napędowe stwarza perspektywę uproszczenia innych układów izolacji wibroakustycznej, a co za tym idzie, redukcji ciężaru oraz uproszczenia montażu.

W modelu GT3, firma Porsche wykorzystuje tę technologię do poprawy stabilności podczas gwałtownego przyspieszania i pokonywania zakrętów. System sterowania usztywni mocowanie obciążone wysokim momentem obrotowym, co zredukuje gwałtowny skok momentu napędowego i nacisku opony, mogące doprowadzić do zerwania jej kontaktu z nawierzchnią. Usztywnienie spowoduje również redukcję kąta wychylenia silnika i umożliwi równomierne rozprowadzenie momentu obrotowego na cały samochód.

Nowe, opracowane przez Delphi mocowanie wibroizolacyjne MR to pierwsze rozwiązanie techniczne, kontrolujące w czasie rzeczywistym drgania generowane przez jednostkę napędową pojazdu,
Niebieski (jasny i ciemny) – Zestaw płyty kryzy
Czerwony – Membrana
Fioletowy – Uchwyt mocujący
Szary – korpus gumowy ze zintegrowaną płytą dolną

Żółty – wewnętrzny trzpień mocowania
Pomarańczowy – Trzpień mocowania układu do karoserii
Marengo – Cewki elektryczne

Opublikowane przez: Redakcja

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Brak komentarzy!