-
Vyhledávání
Komfortní i hbité – SUV Audi jsou mistry rychlých převleků díky technologii eAWS
26.08.2020
Jak zajistit, aby se velké SUV chovalo na silnici jako sportovní vůz, s
nepatrným bočním náklonem, avšak bez ztráty komfortu? Audi řeší konflikt cílů
elektromechanickým systémem aktivní stabilizace náklonu eAWS (electromechanical
roll stabilization). Elektrická síť s napětím 48 V a výkonné elektromotory aktivně
ovládají příčné zkrutné stabilizátory na přední a zadní nápravě v závislosti na
jízdní situaci. Vozy si tak zachovávají vysokou úroveň komfortu při jízdě přímým
směrem. Naproti tomu v zatáčkách a při dynamických změnách přesvědčí ještě vyšší
příčnou dynamikou s minimalizovaným náklonem karoserie. Elektromechanický systém
Audi nabízí řadu technických výhod. Je energeticky hospodárný, reaguje téměř v
reálném čase a je bezúdržbový, protože nepoužívá hydraulické prvky.
V čem spočívá výzva pro techniky při vývoji podvozků velkých modelů
SUV?
Zákazníci, kteří jezdí v SUV vyšší třídy, jsou nadšeni mnoha praktickými výhodami
svých vozů - od velkoryse dimenzovaného interiéru přes nejmodernější technologie
podvozku až po výkonné pohony a pokrokové ovládací a asistenční systémy. Jejich SUV
přitom skvěle zvládá i jízdu mimo zpevněné cesty. Tato vozidla však mají vzhledem
ke své konstrukci větší pohotovostní hmotnost a vyšší těžiště. To znamená, že se
karoserie SUV při průjezdu zatáčkou více naklání než u vozidel s nižším
těžištěm.
Jaká technologie působí proti bočnímu náklonu a dalším nežádoucím pohybům
karoserie?
Karoserie se při průjezdu zatáčkou naklání v důsledku působení odstředivé síly
směrem k vnějšímu okraji. Tlumič předního kola na vnější straně zatáčky se
stlačuje, tlumič předního kola na vnitřní straně zatáčky se roztahuje - a vozidlo
se naklání okolo podélné osy. Při vyrovnávání těchto sil se osvědčily příčné
zkrutné stabilizátory spojující levou a pravou stranu nápravy. Úhel náklonu
zmenšují působením opačných torzních momentů na zavěšení kol na vnější a vnitřní
straně zatáčky. Tato pasivní součást podvozku plní stejnou funkci při průjezdu
zatáčkou i jízdě přímým směrem. Co je v zatáčce žádoucí, může při jízdě přímým
směrem negativně ovlivňovat jízdní komfort při přejezdu nerovnosti nebo výmolu na
jedné straně. Zatímco pasivní řešení se zde dostávají na hranici svých možností,
Audi řeší tento konflikt cílů aktivní stabilizací náklonu prostřednictvím
elektromechanického systému. Tato funkce dokáže rozpoznávat jízdní situace na
základě informací od senzorů a cíleně zasahuje pouze tehdy, pokud se má karoserie
méně naklánět. Tuhost odpružení stabilizátorů se při jízdě přímým směrem na nerovné
vozovce sníží na základní úroveň. Odpružení kol na pravé a levé straně a tlumení
jejich pohybu tak může probíhat dalekosáhle nezávisle na sobě.
Jak funguje elektromechanický systém aktivní stabilizace
náklonu?
Konvenční stabilizátor pracuje pasivně. Jinými slovy vyrovnává pohyby kol na obou
stranách pouze na základě mechanického propojení. Naproti tomu elektromechanický
systém aktivní stabilizace náklonu lze cíleně regulovat. Systém je na každé nápravě
tvořen příčným zkrutným stabilizátorem rozděleným na dvě poloviny. Mezi nimi je na
přední i zadní nápravě uložen elektromotor. Ten může obě poloviny stabilizátoru
vzájemně zkrutně namáhat, a tím vytvářet moment směřující proti síle způsobující
náklon karoserie. Výslednou sílu lze individuálně měnit pro každé kolo zvlášť.
Systém aktivně působí proti stavu, který vyplývá z fyzikálních zákonů v příslušné
jízdní situaci, a zmenšuje úhel náklonu karoserie. Systém přijímá pokyny od
řídicích jednotek na přední a zadní nápravě, které jsou součástí elektronické
podvozkové platformy ECP (Electronic Chassis Platform). ECP je centrálním mozkem
podvozku, který v řádu milisekund porovnává různé parametry, jakými jsou rychlost
jízdy, světlá výška, vertikální, příčné a podélné pohyby karoserie, adheze vozovky,
aktuální jízdní stav (např. nedotáčivost nebo přetáčivost) nebo data
spolupracujících podvozkových systémů. Na základě toho vypočítává ideální reakce
komponentů a rychle a precizně vzájemně sladí jejich činnost. Potřebnou elektrickou
energii dodává systému eAWS výkonná 48V elektrická síť. Vhodné nastavení
stabilizátorů vypočítává systém během milisekund. Točivý moment elektromotorů
přenáší třístupňová planetová převodovka. Na stabilizátory tak působí točivý moment
až 1200 Nm.
V čem spočívá náskok díky technice u elektromechanického
systému?
Systém založený na 48V elektrické síti umožňuje již při nízkých rychlostech
bezprostřední reakce. Mezi zaznamenáním náklonu senzory a reakcí elektromotorů
uběhne pouhých několik milisekund. Na rozdíl od hydraulických systémů nemá
elektromechanická soustava olejové okruhy a je bezúdržbová, což je přínosné pro
ochranu životního prostředí. Systém dokonce dokáže rekuperovat energii.
Elektromotory přeměňují energii pohybů kol na elektrickou energii, která se ukládá
do lithium-iontového akumulátoru elektrické sítě vozidla. Elektromechanický systém
je také energeticky hospodárnější, protože na rozdíl od hydraulických okruhů nemusí
vytvářet a udržovat žádný tlak.
Jaký užitek přináší systém řidiči?
Systém eAWS minimalizuje náklony karoserie. Výsledkem je ještě sportovnější a
suverénnější jízda, což umocňuje mnohostranný charakter velkých modelových řad Q.
Aktivní regulací náklonu na přední a zadní nápravě lze dokonce ovlivňovat chování
vozidla při dynamických změnách, a tedy jeho sklon k nedotáčivosti nebo
přetáčivosti. Systém řízení jízdní dynamiky Audi drive select nabízí za tímto
účelem různé možnosti nastavení. Elektromechanický systém pro aktivní stabilizaci
náklonu zajišťuje řidiči v každé situaci dynamické a precizní chování vozu s lepší
ovladatelností. Systém eAWS patří mezi rozmanité systémy, které vylepšují dynamiku
vrcholných modelů řady Q. Modely Q7*, SQ7*, SQ8* a RS Q8* reagují nastavitelnými
stabilizátory vždy přesně na aktuální jízdní situaci podle požadavků řidiče. Na
nerovném povrchu minimalizují pohyby karoserie, a tím zvyšují úroveň jízdního
komfortu. Při sportovním stylu jízdy a průjezdech zatáčkami vysokou rychlostí je
vůz stabilnější a zatáčky projíždí "lehkonoze". Značka Audi přitom záměrně zvolila
nastavení, u něhož nedochází ke kompletnímu potlačení náklonu, aby řidič i nadále
získával autentické informace o stavu jízdní dynamiky v příslušné situaci.
Jak je systém zákazníky ve skutečnosti akceptován?
Zajímavý důkaz pozitivních přínosů nastavitelných stabilizátorů předložil závodní a
testovací jezdec Frank Stippler na podzim 2019. V rámci vývoje modelu Audi RS Q8*
stanovil profesionální jezdec, který v roce 2019 s Audi podruhé zvítězil ve 24h
závodě na Nürburgringu, nový rekord pro sériově vyráběná SUV na Severní smyčce.
Jeden okruh o délce 20,832 kilometru na vrchovině Eifel absolvoval za pouhých 7
minut a 42 sekund. Systém je žádaný také pro každodenní provoz. Již 40 procent
všech zákazníků Audi, kteří si objednali příslušný model řady Q, jezdí s
elektromechanickým systémem aktivní stabilizace náklonu.