Adaptive Fahrzeugfederung

Der Artikel beschreibt das Funktionsprinzip der adaptiven Federung eines Autos, die Vor- und Nachteile sowie das Gerät. Die Hauptmodelle von Maschinen, in denen der Mechanismus und die Reparaturkosten zu finden sind, sind angegeben. Am Ende des Artikels eine Videoüberprüfung des Funktionsprinzips der adaptiven Federung. Der Artikel beschreibt das Funktionsprinzip der adaptiven Federung eines Autos, die Vor- und Nachteile sowie das Gerät. Die Hauptmodelle von Maschinen, in denen der Mechanismus und die Reparaturkosten zu finden sind, sind angegeben. Am Ende des Artikels gibt es eine Videoüberprüfung des Funktionsprinzips der adaptiven Federung.

Die Federung eines Autos gilt als eine der Hauptkomponenten, die für Komfort und Beweglichkeit verantwortlich sind. In der Regel handelt es sich dabei um eine Kombination verschiedener Elemente, Knoten und Elemente, die jeweils eine wichtige Rolle spielen. Davor haben wir bereits über McPherson-Federbeine, einen Mehrlenker und einen Verbundlenker nachgedacht, also gibt es etwas zu vergleichen und zu verstehen, wie viel Komfort besser oder schlechter ist, billige oder teure Reparaturen sowie wie anpassungsfähig die Federung und die Funktionsprinzip festgelegt sind.

Was ist eine adaptive Federung

Aus dem Namen selbst, dass die Federung adaptiv ist, wird deutlich, dass das System automatisch oder über Bordcomputerbefehle bestimmte Eigenschaften, Parameter verändern und an die Anforderungen des Fahrers oder der Fahrbahnoberfläche anpassen kann. Bei einigen Herstellern wird diese Version des Mechanismus auch als semi-aktiv bezeichnet.

Das Hauptmerkmal des gesamten Mechanismus ist der Dämpfungsgrad der Stoßdämpfer (Geschwindigkeit der Schwingungsdämpfung und Minimierung der Übertragung von Stößen auf den Körper). Die erste Erwähnung des Adaptionsmechanismus ist seit den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts bekannt. Die Hersteller begannen dann damit, hydropneumatische Federbeine anstelle herkömmlicher Dämpfer und Federn zu verwenden. Basis waren Hydraulikzylinder und Hydrospeicher in Form von Kugeln. Das Funktionsprinzip war recht einfach, aufgrund einer Änderung des Flüssigkeitsdrucks änderten sich die Parameter der Basis und des Fahrgestells des Autos.

Das erste Auto, in dem ein hydropneumatisches Federbein entdeckt wurde, war ein Citroen, der 1954 auf den Markt kam.

Später wurde der gleiche Mechanismus für DS-Fahrzeuge verwendet, und ab den 90er Jahren erschien die Hydractive-Federung, die bis heute von Ingenieuren verwendet und verbessert wird. Durch Hinzufügen elektronischer und automatischer Steuerungssysteme kann der Mechanismus selbst an die Straßenoberfläche oder den Fahrstil des Fahrers angepasst werden. Somit ist klar, dass der Hauptteil des aktuellen adaptiven Mechanismus Elektronik und hydropneumatische Zahnstangen sind, die Eigenschaften basierend auf verschiedenen Sensoren und Analysen des Bordcomputers ändern können.

Wie funktioniert die adaptive Federung des Autos

Je nach Hersteller können sich die Aufhängung und die Komponenten ändern, aber es gibt auch Elemente, die für alle Optionen Standard sein werden. Typischerweise enthält dieses Set:

• elektronische Kontrolleinheit;
• aktive Gepäckträger (einstellbare Auto-Gepäckträger);
• Stabilisatoren mit einstellbarer Funktion;
• eine Vielzahl von Sensoren (Straßenrauheit, Seitenneigung, Abstand und andere).

Jeder der aufgelisteten Punkte hat eine wesentliche Verantwortung für die Funktionalität des adaptiven Automatisierungssystems. Das Herzstück des Mechanismus ist das elektronische Fahrwerkssteuergerät des Fahrzeugs. Er ist für die Auswahl des Modus und die Einrichtung einzelner Mechanismen verantwortlich. In der Regel wertet es Informationen aus, die von verschiedenen Sensoren gesammelt wurden, oder erhält einen Befehl von einer manuellen Einheit (vom Fahrer gesteuerter Wahlschalter). Abhängig von der Art des empfangenen Signals erfolgt die Steifigkeitsanpassung automatisch (im Fall der Erfassung von Informationen von Sensoren) oder erzwungen (durch den Fahrer).

Das Wesen eines elektronisch verstellbaren Stabilisators ist derselbe wie bei einem herkömmlichen Stabilisator, der einzige Unterschied besteht in der Möglichkeit, den Steifigkeitsgrad basierend auf einem Befehl von der Steuereinheit einzustellen. Es funktioniert oft im Moment des Manövrierens des Autos und reduziert dadurch das Wanken des Körpers. Die Steuereinheit kann Signale in Millisekunden berechnen, sodass Sie sofort auf Straßenunebenheiten und verschiedene Situationen reagieren können.

Fahrzeugadaptive Basissensoren sind normalerweise spezielle Geräte, deren Zweck es ist, Informationen zu messen, zu sammeln und an die zentrale Steuereinheit zu übertragen. Beispielsweise sammelt ein Autobeschleunigungssensor Daten über die Qualität teurer Autos, und im Moment des Wankens der Karosserie funktioniert es und überträgt Informationen an das Steuergerät.

Der zweite Sensor ist ein Bodenwellensensor, er reagiert auf Unebenheiten und übermittelt Informationen über die vertikalen Schwingungen der Karosserie. Viele halten ihn für den wichtigsten, da er für die spätere Anpassung der Gestelle verantwortlich ist. Nicht weniger wichtig ist der Körperlagesensor, er ist für die horizontale Position zuständig und übermittelt bei Manövern Daten über die Neigung des Körpers (beim Bremsen oder Beschleunigen). Oft neigt sich in dieser Situation die Karosserie beim starken Bremsen nach vorne oder beim starken Beschleunigen nach hinten.

Wie abgebildet, verstellbare adaptive Federbeine

Das letzte Detail des adaptiven Systems sind einstellbare (aktive) Zahnstangen. Diese Elemente reagieren schnell auf die Straßenoberfläche sowie den Stil des Autos. Durch die Änderung des Drucks der Flüssigkeit im Inneren ändert sich auch die Steifigkeit der Aufhängung als Ganzes. Experten unterscheiden zwei Haupttypen aktiver Blitze: mit magnetischer rheologischer Flüssigkeit und mit einem elektromagnetischen Ventil.

Die erste Version von Active Racks ist mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt. Die Viskosität einer Flüssigkeit kann je nach Stärke des elektromagnetischen Feldes variieren. Je größer der Widerstand der Flüssigkeit beim Durchgang durch das Ventil ist, desto steifer wird die Basis des Autos. Solche Federbeine werden in Fahrzeugen von Cadillac und Chevrolet (MagneRide) oder Audi (Magnetic Ride) eingesetzt Magnetventil-Federbeine ändern ihre Steifigkeit durch Öffnen oder Schließen eines Ventils (Wechselventil). Je nach Befehl der Steuereinheit ändert sich der Querschnitt und die Steifigkeit der Zahnstangen ändert sich entsprechend. Diese Art von Mechanismus findet sich in der Aufhängung von Fahrzeugen der Marken Volkswagen (DCC), Mercedes-Benz (ADS), Toyota (AVS), Opel (CDS) und BMW (EDC).

So funktioniert die adaptive Autofederung

Es ist eine Sache, die Grundlagen der adaptiven Federung zu verstehen, und eine ganz andere, zu verstehen, wie sie funktioniert. Schließlich ist es das Funktionsprinzip selbst, das einen Eindruck von den Möglichkeiten und Anwendungsfällen vermittelt. Betrachten Sie zunächst die Option der automatischen Fahrwerksregelung, bei der der Bordcomputer und das elektronische Steuergerät für die Härte und die Einstellungen verantwortlich sind. In einer solchen Situation sammelt das System alle Informationen von Abstands-, Beschleunigungs- und anderen Sensoren und überträgt sie dann an das Steuergerät.

Das Video zeigt das Funktionsprinzip des adaptiven Fahrwerks von Volkswagen

Letztere analysiert die Informationen und zieht Rückschlüsse auf den Zustand der Fahrbahnoberfläche, den Fahrstil des Fahrers und andere Eigenschaften des Autos. Den Schlussfolgerungen zufolge überträgt der Block Befehle zur Einstellung der Steifigkeit der Streben, zur Steuerung des Stabilisators sowie anderer Elemente, die für den Komfort in der Kabine verantwortlich und mit der Arbeit der adaptiven Basis des Fahrzeugs verbunden sind. Es versteht sich, dass alle Elemente und Details miteinander verbunden sind und nicht nur zum Empfangen von Befehlen dienen, sondern auch zum Reagieren auf Status, aufgelöste Befehle und die Notwendigkeit, bestimmte Knoten zu korrigieren. Es stellt sich heraus, dass das System neben der Übertragung von programmierten Befehlen auch lernt (sich anpasst) an die Anforderungen des Fahrers oder an die Unebenheiten der Straße.

Im Gegensatz zur automatischen Steuerung der adaptiven Aufhängung der Maschine unterscheidet sich die manuelle Steuerung im Funktionsprinzip. Experten unterscheiden zwei Hauptrichtungen: Die erste, wenn die Steifigkeit vom Fahrer zwangsweise durch Einstellen der Zahnstangen (mithilfe der Regler am Auto) eingestellt wird. Die zweite Option ist halbmanuell oder halbautomatisch, da die Modi zunächst mit einem speziellen Block verbunden sind und der Fahrer nur den Fahrmodus auswählen muss. Daher sendet die Elektronik der adaptiven Aufhängung Befehle an die Mechanismen, um die Steifigkeit des Mechanismus einzustellen. Gleichzeitig werden Informationen von den Sensoren minimal gelesen, die meistens verwendet werden, um die verfügbaren Parameter so anzupassen, dass die Basis für bestimmte Straßenbedingungen so komfortabel wie möglich ist. Zu den häufigsten Einstellungsmodi gehören: normal, sportlich, komfortabel fürs Gelände -Straßenfahren.

Vor- und Nachteile der adaptiven Autofederung

Egal wie ideal der Mechanismus angeordnet ist, es wird immer positive und negative Seiten (Plus und Minus) geben. Die adaptive Federung eines Autos ist keine Ausnahme, obwohl viele Experten nur über die Vorteile von Mechanismen sprechen.

Vor- und Nachteile der adaptiven Autofederung
Vorteile	Defekte
Hervorragende Laufruhe	Hohe Produktionskosten
Gutes Handling des Autos (auch auf schlechter Straße)	Hohe Kosten für die Reparatur und Wartung der Aufhängung
Möglichkeit, den freien Platz des Autos zu ändern	Komplexität des Designs
Anpassung an die Straßenverhältnisse	Komplexität der Reparatur
Auswahl des Fahrmodus	Austausch von Paaren von Hydropneumoelementen auf Achsen
Lange Lebensdauer der hydropneumatischen Elemente (ca. 25 km)	-

Wir sehen, dass das Hauptproblem der adaptiven Basis des Autos die hohen Kosten für Wartung, Reparatur und Produktion sind. Außerdem ist das Design nicht das einfachste. Der Ausfall eines der Sensoren wirkt sich sofort auf die Bequemlichkeit und Passform des Mechanismus aus. Ein großes Plus ist die Elektronik, die in Sekundenbruchteilen reagiert und so ideale Voraussetzungen für die einwandfreie Funktion der Karosserie schafft.

Die Hauptunterschiede des adaptiven Fahrwerks

Beim Vergleich der oben beschriebenen adaptiven Aufhängungsvorrichtung mit anderen, wie Mehrlenker- oder McPherson-Federbeinen, können Unterschiede auch ohne besondere Kenntnisse auf dem Gebiet des Fahrzeugdesigns festgestellt werden. Während der MacPherson zum Beispiel komfortabel ist, werden die Passagiere im Auto den Schnittpunkt von gutem und schlechtem Pflaster erleben. Das Handling eines solchen Fahrwerks auf schlechter Straße geht verloren und ist bei Offroad-Fahrten nicht immer das Beste.

Was die Anpassungsfähigkeit betrifft, versteht der Fahrer möglicherweise nicht, wann das Auto in schlechtem Zustand auf die Straße kam. Das System passt sich blitzschnell an, verändert die Regelbedingungen und die Steifigkeit der Zahnstangen. Die Sensoren werden empfindlicher und die Regale reagieren schneller auf Befehle der elektronischen Steuereinheit.

Je nach Anordnung des Mechanismus zeichnet sich das System neben bestimmten Zahnstangen durch viele Sensoren, die Anordnung der Teile selbst sowie ein wuchtiges Erscheinungsbild aus, das beim Blick auf das Lenkrad eines Autos leicht zu erkennen ist. Es ist erwähnenswert, dass sich die Federung eines solchen Autos ständig weiterentwickelt und es keinen Sinn macht, über bestimmte Konstruktionen oder Unterschiede zu sprechen. Ingenieure verschiedener Hersteller berücksichtigen die Mängel, reduzieren die Kosten teurer Teile, erhöhen die Lebensdauer und erweitern die Fähigkeiten. Wenn wir über Ähnlichkeiten mit anderen bekannten Aufhängungen sprechen, dann ist das adaptive System am besten für Mehrlenker- oder Doppellenkerkonstruktionen geeignet.

Welche Autos sind mit adaptiver Federung ausgestattet?

Ein Auto mit adaptiver Federung zu finden ist heute viel einfacher als noch vor 10 Jahren. Wir können sagen, dass viele Premium-Autos oder SUVs mit einem ähnlichen Mechanismus ausgestattet sind. Das ist natürlich ein Plus für die Anschaffungskosten des Autos, aber auch ein Plus für Komfort und Fahrverhalten. Zu den beliebtesten Modellen:

• Toyota Land Cruiser Prado
• Audi K7;
• BMVH5;
• Mercedes-Benz GL-Klasse;
• Volkswagen Tuareg;
• Opel Movano;
• BMW 3er;
• Lexus GX460;
• Volkswagen Karavelle.

Dies ist natürlich die Mindestliste von Autos, die in jeder Stadt auf der Straße zu finden sind. Dank seiner hervorragenden Komforteigenschaften und seiner Anpassungsfähigkeit an die Straße erfreut sich der adaptive Boden immer größerer Beliebtheit.

Schema der Vorrichtung der adaptiven Federung des Autos

 

1. Vorderachssensor;
2. Körperniveausensor (vorne links);
3. Aufbaubeschleunigungssensor (vorne links);
4. Empfänger 2;
5. Niveausensor hinten;
6. Stoßdämpfer der Hinterachse;
7. Aufbaubeschleunigungssensor hinten;
8. Empfänger 1;
9. Steuergerät für adaptives Fahrwerk;
10. Freigabekontrollknopf im Kofferraum des Autos;
11. Luftversorgungseinheit mit Ventilblock;
12. Karosseriebeschleunigungssensor vorn rechts;
13. Niveausensor vorne rechts.

Die wichtigsten Pannenoptionen und der Preis von Aufhängungsteilen

Wie jeder Mechanismus versagt eine solche Aufhängung im Laufe der Zeit, insbesondere angesichts der sorgfältigen Betriebsbedingungen. Es ist sehr schwierig vorherzusagen, was genau in einem solchen Mechanismus versagen wird, laut verschiedenen Quellen verschleißen Gestelle, alle Arten von Verbindungselementen (Schläuche, Stecker und Gummibuchsen) sowie Sensoren, die für das Sammeln von Informationen verantwortlich sind, schneller.

Ein charakteristischer Fehler der adaptiven Basis der Maschine können verschiedene Sensorfehler sein. In der Kabine spüren Sie Unbehagen, Rumpeln und sogar alle Unebenheiten auf der Straßenoberfläche. Eine weitere charakteristische Fehlfunktion kann die geringe Bodenfreiheit des Fahrzeugs sein, die nicht einstellbar ist. In den meisten Fällen ist dies ein Versagen von Rahmen, Zylindern oder anpassungsfähigen Druckbehältern. Das Auto wird einfach immer unterschätzt, und von Komfort und Fahrverhalten wird überhaupt keine Rede sein.

Je nach Ausfall der adaptiven Federung des Autos ist auch der Preis für Ersatzteile für Reparaturen unterschiedlich. Der große Nachteil ist, dass die Reparatur eines solchen Mechanismus dringend ist und wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird, diese so schnell wie möglich behoben werden muss. Bei den klassischen und gängigsten Versionen können Sie durch den Ausfall von Stoßdämpfern oder anderen Teilen einige Zeit länger ohne Reparatur fahren. Um zu verstehen, wie viel Reparaturen kosten werden, betrachten Sie die Preise für die Hauptteile des 7 Audi Q2012.

Die Kosten für adaptive Aufhängungsteile Audi Q7 2012
Name	Preis ab, reiben.
Stoßdämpfer vorne	16990
Stoßdämpfer hinten	17000
Fahrhöhensensor	8029
Rack-Druckventil	1888 g

Die Preise sind nicht die niedrigsten, obwohl einige Teile angeblich reparierbar sind. Also, bevor Sie ein neues Teil kaufen und Geld sparen wollen, schauen Sie im Internet, ob Sie es wieder in den "Kampfzustand" zurückversetzen können. Laut Statistik und unter Berücksichtigung der Fahrbahnoberfläche fallen adaptive Stoßdämpfer und Sensoren häufig aus. Stoßdämpfer durch allerlei Beschädigungen und Stöße, Sensoren häufiger durch Betriebsbedingungen im Schlamm und häufiges Ruckeln, auf schlechter Straße.

Gemäß der modernen adaptiven Basis des Autos können wir sagen, dass dies einerseits eine ideale Wahl für Komfort und Fahren ist. Andererseits ein sehr teures Vergnügen, das etwas Pflege und rechtzeitige Reparaturen erfordert. Eine solche Basis ist am häufigsten in teuren und hochwertigen Autos zu finden, wo Komfort am wichtigsten ist. Laut vielen Fahrern ist dieser Mechanismus ideal für Offroad-Fahrten, lange Strecken oder wenn Ruhe im Innenraum Ihres Autos sehr wichtig ist.

Videoüberprüfung des Funktionsprinzips der adaptiven Federung: