امتیاز موضوع:
  • 41 رأی - میانگین امتیازات: 3.17
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
سيستم چرخش فعال بدنه خودرو ( Active Cornering Enhancement)
#1
چكيده :
در چند سال اخير تحولات بسيار عميقي در زمينه طراحي تكنولوژي پيشرفته در خودرو به وجود آمده و به طوري كه سمت و سوي اين تحولات بيشتر به طرف استفاده از وسايل الكتريكي و كنترلي جهت آسايش هر چه بيشتر سرنشينان خودرو مي باشد يكي از اين سيستم ها Active Cornering Enhancement يا سيستم چرخش فعال بدنه خودرو كه به طور اختصاري ACE گفته مي شود اين سيستم به نام هاي ديگري چون Active Body Control يا كنترل فعال بدنه خودرو است و همچنين Active Dynamic Controlيا سيستم كنترل فعال ديناميكي شناخته شده كه همه آنها اشاره به يك سيستم دارند كه اميدوارم مطالعه اين مقاله در اين خصوص مفيد باشد .
[تصویر:  57a6b4227d30412d8912.bmp]
ديباچه
اين سيستم توسط گروه مهندسين لندرور براي بالا بردن پويايي ، هند لينگ ( كاربرد آسان و روان داشتن ) در دور زدن طراحي شده است . به طور خلاصه ، اين سيستم نيروهاي جانبي اعمال شده در يك وسيله در موقع دور زدن را تشخيص داده و تعليق را براي جبران اين نيروها تنظيم مي كند .در موقع دور زدن ، شتاب جانبي مؤثر بر روي بدنه خودرو ، موجب چرخش بدنه حول محور چرخش تعليق مي شود . شتاب جانبي مؤثر در مركز ثقل خودرو سبب يك گشتاور حول محور چرخش مي شود . اين گشتاور در تعليق غير فعال خودرو ( تعليق عادي ) توسط فنرها و ميله هاي ضد لغزش تحمل مي شود . ( شكل زير را ملاحظه كنيد ) .
[تصویر:  f880b2a9b7494600bff9.bmp]
1 . واكنش بدنه 2 . نيروي جانبي مناسب در گريز از مركز مؤثر در چرخش 3 . مركز ثقل
در شرايط عادي سيستم ACE بطور خودكار عمل مي كند و چنانچه راننده اقدام به انجام مانورهاي سريع و غير عادي نمايد و جود ACE كمك شاياني به پايداري ديناميكي مي نمايد .
عملكرد سيستم :
حركات مختلفي مانند تغيير مسير حركت كه در محور طولي اتومبيل روي مي دهد و يا حركات عمودي كه در محور عرضي خودرو روي مي دهد و معمولاً در شتابگيري اتفاق مي افتد هنوز هم در خودروهاي جديد بميزان اندكي روي مي دهد كه تاثير منفي بر روي راحتي و قابليت هدايت خودرو دارند . سيستم هاي فنر بندي رايج كه از جنس فولاد هستند قادر به پيشگيري از چنين حركاتي نيستند و در بهترين حالت آن كه مي توان اين حركات را به حداقل رساند باعث افزايش خشكي و سختي اتومبيل مي شوند . براي حل اين مشكل از سيستم ACE استفاده مي كنند اين سيستم كه شامل يك انباره ، لوله هاي اتصال ، پمپ ، بدنه سوپاپ و دو محرك ( فعال كننده ) است . اين محركها گشتاور مورد نياز را به تعليق ارسال مي كنند در اين سيستم از دو شتاب سنج استفاده مي شود كه شتاب جانبي وسيله را تشخيص مي دهند اگر اين شتاب از .4 gبيشتر باشد مدار هيدروليكي فعال شده و با افزايش شتاب جانبي در چرخش ارتفاع بدنه افزايش مي يابد در اين حالت راننده خودرو را ثابت احساس كرده و همچنين هدايت آن آسانتر مي شود . در زير نمودار شتاب جانبي بر حسب زاويه بدنه خودرو در خودرو هاي داراي سيستم ACE و همچنين خودرو هايي كه فاقد اين تكنولوژي هستند نشان داده شده است .
مزاياي سيستم ACE :
1 . كاهش چرخش بدنه به طور چشمگير در تمام وضعيت ها
2 . افزايش توانايي ديناميكي خودرو و آسايش سرنشينان
3 . قابليت تنظيم پذيري آن در مقابل وزن و فشار وارده در سيستم هاي جديد ACE
4 . كاهش ارتفاع خودرو در سرعت هاي بالا كه باعث كاهش مقاومت باد مي شود
5 . افزايش ارتفاع اتومبيل در عبور از مناطق سنگلاخي و ناهموار
[تصویر:  86076fc5391f491db701.bmp]
عملكرد سيستم هيدرو ليكي :
سيال از مخزن ( 1 ) حركت كرده و وارد پمپ هيدروليكي شعاعي ( 2 ) مي شود سپس بعد از پمپ وارد لوله تعديل شده در اينجا توسط فيلتر فشار قوي ( 3 ) فيلتر مي شود و چون هر دو سوپاپ قرقره اي ( 4 , 5 ) توسط فنرهايشان بسته هستند در اين حالت فشار افزايش يافته و با غلبه بر فنر سوپاپ كنترل فشار ( 6 ) توسط لوله اي سيال به مخزن بر مي گردد .مبدل فشار ( 7 ) اطلاعات فشار سيال را به ECU سيستم كنترل فعال بدنه ارسال مي كند . در شكل زير اين حالت نشان داده شده است .
1 . مخزن
2 . پمپ هيدروليكي
3 . فيلتر فشار قوي
4 . سوپاپ قرقره اي
5 . سوپاپ قرقره اي
6 . سوپاپ كنترل فشار
7 . مبدل فشار
8 . فعال كننده ( جلو )
9 . فعال كننده ( عقب )
[تصویر:  262523cfd280430ebb3a.bmp]
وقتي ECU نياز سيستم به عمل كردن را تشخيص مي دهد سيگنالي ارسال مي كند كه باعث فعال شدن سوپاپ الكتريكي مي شود كه اين سوپاپ مدار هيدروليكي را كنترل مي كند و مكان نصب آن در سمت چپ شاسي خودرو مي باشد در شكل زير مكان نصب آن نشان داده شده است .
[تصویر:  e19650eadcd842768e56.bmp]
ميدان مغناطيسي ايجاد شده در سوپاپ الكتريكي باعث بسته شدن سوپاپ كنترل فشار شده و در اين حالت فشار مدار زياد شده و سوپاپ 4 يا 5 باز مي شود سيال به درون يكي از محرك هاي 8 يا 9 حركت كرده و فشار ايجاد شده باعث حركت محرك ها مي شود با حركت بيشتر محرك سيال از طرف ديگر آن به درون بلوك سوپاپ حركت كرده از مسير جداگانه اي به مخزن برگشت داده مي شود . اين حالت در شكل زير نشان داده شده است .
[تصویر:  bf4da9bf457f4663be73.bmp]
در مانورها و عمليات ويژه كه وسيله نقليه تجربه مي كند فرض بر اين است كه همه جريان پمپ براي بلند كردن كامل سيستم ACE مورد نياز است . در بيشتر مواقع كه سيستم وجود يك گوشه ( پيچ )را تشخيص مي دهد اگر وسيله نقليه با سرعت و شعاع ثابت ( شتاب جانبي ثابت ) به حركت خود ادامه بدهد تمام جريان پمپ از سوپاپ كنترل فشار عبور كرده وبه مخزن برمي گردد . و اگر در شرايطي شتاب جانبي زياد شود در اين حالت ECU سيستم ACE فشار جريان را تنظيم كرده و در نتيجه عبور جريان روغن هيدروليك از دو طرف محرك ها موازنه نيرو به وجود مي آيد كه در اين زمان داراي اهميت ويژه اي است . وقتي وسيله به خارج از پيچ رسيد ECU سيستم ACE نرخ فشار مورد نياز سيستم را كاهش مي دهد در اين هنگام بعلت وجود فشار در تعليق خودرو روغن هيدروليك از كنار تنظيم كننده فشار به موقعيت خنثي فرستاده مي شود . اگر چنانكه يكمرتبه وسيله نقليه در پيچ كاملا ايست كرد ECU سيستم ACE سوپاپ قرقره اي را خاموش مي كند .
بلوك سوپاپ نمي تواند فشار سيال هدايت شده به محرك ها را محدود كند حتي وقتي سوپاپ قرقره اي بسته است جريان سيال بين دو محرك برقرار است وقتي به يكي از پيستون محرك ها نيرويي وارد مي شود فشار سيال از طرف ديگر حركت كرده و وارد محرك ديگر شده و باعث پايداري مي شود . البته اين در سرعتهاي بسيار كم است و براي سرعتهاي بالا و پيچهاي تند نياز به باز شدن سوپاپ قرقره اي است كه طرز كار آن توضيح داده شد . وقتي بلوك سوپاپ عمل نمي كند يا به طور الكترونيكي قفل مي شود سيستم ACE وضعيت Locked bars را اعلام مي دارد . سيستم خيلي سريع به وسيله ميله هاي ضد غلتش به كمك سيتم تعليق آمده و از شتابهاي صفر تا .5 g را تشخيص داده كمتر از .25 ثانيه عكس العمل نشان داده از چرخش بدنه خودرو جلوگيري مي كند .
عملكرد مكانيكي :
وقتي ECU سيستم ACE نياز به عكس العمل را تشخيص مي دهد در بلوك سوپاپ به اين نياز پاسخ داده و فشاري به يك طرف محرك ها اعمل مي شود كه در بالا شرح داده شد . در محرك ها فشار سيال به نيروي مكانيكي تبديل ، و باعث حركت هر دو بازوي متصل به محرك ها شده ( جهت كاهش داده طول كلي ) ويا به صورت مجزا ( جهت افزايش دادن طول كلي ) مي شود . به خاطر داشته باشيد كه هر دو محرك جلو و عقب با فشار يكساني فعال مي شوند از اينرو نيرويي كه اعمال مي كنند نيز يكسان است . اين نيروها وقتي به اكسل جلو و عقب اعمال مي شوند بعلت داشتن طول اهرم مختلف و عرض ميله پيچش حدود چرخش بدنه را كنترل مي كنند . نيروها براي كنترل حدود چرخش بدنه توسط قلاب ها و اتصال هاي موج گير به اكسل وسيله اعمال مي شود . در شكل مقابل سيستم ACE در طول ميله ضد لغزش را در حالت افزايش نشان مي دهد .
[تصویر:  fc7ceb00151e4184a248.bmp]
در مدت تعمير نياز نيست كه اتصال لوله هيدروليك به طور كامل يا به صورت جزئي باز شود چون سيستم محلي براي ذخيره انرژي در خود ندارد ( مثل سيستم هاي ABS يا تعليق هوايي ) . در شكل مقابل سيستم ACE طول ميله ضد لغزش را در حالت متراكم نشان مي دهد .
عملكرد الكتريكي :
سنسور ها در وسيله نقليه اطلاعاتي از قبيل فشار و وضعيت سيستم را جمع آوري نموده و از طريق يك فيدبك ( بازخورد ) به ECU سيستم ACE اطلاع مي دهند در اين حالت ECU سيستم مي تواند كنترل خوبي بر روي سوپاپ كنترل فشار در بلوك سوپاپ داشته باشد . شتاب سنج ها اطلاعاتي از عملكرد نيروهاي جانبي در وسيله نقليه تهيه كرده و ECU سيستم ACE با استفاده از اين اطلاعات و مقايسه آنها با يك سري از سيگنالهاي دريافتي از سرعت جاده مقدار نياز سيستم به كمك را تشخيص مي دهد .
عيب يابي سيستم :
ECU سيستم ACE از طريق يك استراتژي به بررسي كامل عيوب درسيستم پرداخته و گزارشي اعلام مي دارد در سيستم هاي پيشرفته اگر در مسافرت قبلي يك عيبي در سيستم ثبت شده باشد و اين عيب همچنان در سيستم باقي باشد اقدام به هشدار نموده و در نهايت اگر توجه نشود سيستم را در حالت پيش فرض تنظيم مي كند . مسافرت در وسيله نقليه به صورت مسافتي كه در حداقل 5 دقيقه و با سرعت 32 km/h ( 20 mph ) انجام شود تعريف مي شود . اگر ECU سيستم ACE عيبي در مدار قدرت يا عملكرد پيدا كند به يكي از روشهاي زير به راننده هشدار مي دهد .
1 . سيستم در داشبورد يك چراغ LED كهربايي را روشن كرده و به صورت پيش فرض اقدام به قفل ميله ها در وضعيت خودشان مي كند در اين حال پمپ در حال كار مي باشد و تمام سيال در مدار اوليه از ميان سوپاپ كنترل فشار عبور مي كند .
2 . سيستم در داشبورد يك چراغ LED قرمز را روشن كرده و براي يك مدت 30 ثانيه اي از طريق صدا به راننده هشدار داده مي شود سپس LED قرمز رنگ خاموش شده و سيستم به صورت پيش فرض اقدام به قفل ميله ها در وضعيت خودشان مي كند .
سيستم ACE قابليت ثبت و نگهداري 50 تا از عيوب آخري را براي خواندن و تجزيه تحليل در خود دارد و مي توان به كمك كتاب راهنماي تعميراتي خودرو اين عيوب را برطرف نمود .
نتيجه گيري :
سيستم چرخش فعال بدنه خودرو نيروهاي جانبي اعمال شده در يك وسيله در موقع دور زدن را تشخيص داده و تعليق را براي جبران اين نيروها تنظيم مي كند .در موقع دور زدن ، شتاب جانبي مؤثر بر روي بدنه خودرو ، موجب چرخش بدنه حول محور چرخش تعليق مي شود . شتاب جانبي مؤثر در مركز ثقل خودرو سبب يك گشتاور حول محور چرخش مي شود . اين گشتاور در تعليق غير فعال خودرو ( تعليق عادي ) توسط فنرها و ميله هاي ضد لغزش تحمل مي شود .از طريق شتاب سنجهاي به كار رفته در سيستم شتابهاي صفر تا .5 gتشخيص داده شده و دركمتر از .25 ثانيه سيستم عكس العمل مناسب را نشان مي دهد كه بكار گيري اين سيستم در خودرو باعث ثبات رانندگي و آسايش هر چه بيشتر سرنشينان خودرو مي باشد .
تاريخ چاپ :مجله ماشين آذر 87
نقل قول: منبع : وبلاگ مهندس رحمتی
می گویند تقوا از تخصص لازم تر است
آنرا می پذیرم، اما می گویم:
آنکس که تخصص ندارد و کاری را می پذیرد، بی تقواست.
- شهید دکتر چمران
پاسخ
 سپاس شده توسط نوید خزدوز


موضوعات مرتبط با این موضوع...
موضوع نویسنده پاسخ بازدید آخرین ارسال
  انواع تستهای مرتبط با شاسی و بدنه خودرو مسعود وحید 0 1,759 11-12-2011، 12:40 PM
آخرین ارسال: مسعود وحید
  محاسبه ی شعاع چرخش خودرو مسعود وحید 0 3,886 26-10-2011، 05:05 PM
آخرین ارسال: مسعود وحید
  اتوماسيون سيستم هاي نگهداري و تعميرات خودرو به كمك شبكه هاي عصبي مصنوعي saeed shojaei 0 842 05-08-2011، 05:59 PM
آخرین ارسال: saeed shojaei

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان