Výrobci automobilů se snaží poskytovat uživatelům svých vozů stále větší pohodlí. Za tímto účelem pověřují své obchodní partnery vývojem moderních, technicky vyspělých komponentů systému zavěšení. Jaká inovativní řešení pro automobilové tlumiče se v současné době dostávají do výroby? Zeptali jsme se na to zástupců dvou společností, které dodávají tlumiče do prvovýroby.

Technologický vývoj v posledních letech probíhá velmi rychle. Stará osvědčená řešení mohou přesto zaujímat dominantní postavení. Jedna věc je jistá – v budoucnu, stejně jako dnes, se každé auto bude pohybovat po silnicích, ať už lepších nebo horších. Každý vůz bude i nadále vystaven vibracím, díky nimž se cestující nebudou cítit pohodlně. Řidiči a cestující budou očekávat vysokou úroveň pohodlí. Řidiči luxusních automobilů budou očekávat sofistikovaná řešení, která umožní změnu jízdních vlastností. Každý vůz bude i nadále potřebovat přiměřenou trakci, aby jeho pneumatiky mohly poskytovat optimální brzdnou dráhu, rychlou, přesnou odezvu řízení a rychlý přenos výkonu motoru. Tlumiče určitě nezmizí. Co se v nich změní? Co se již změnilo? Jaké technologie se budou zavádět a které se již používají?

Pojďme se podívat na to, co navrhují dva známí výrobci tlumičů.

Tlumiče budoucnosti KYB – umělá inteligence ve službách vývojářů

KYB působí v odvětví již více než 100 let. V současné době se nová generace umělé inteligence (AI), včetně cloudové technologie, používá při práci na nových technických řešeních (například právě na tlumičích). Úkolem umělé inteligence je seřadit shromážděná data a převést je na informace technického významu, které lze později použít při výrobě. Umělá inteligence umožňuje rychle extrahovat nejdůležitější parametry z obrovského množství dat shromážděných během výzkumu.

Jaké úkoly provádí umělá inteligence AI během výzkumných prací zaměřených na vývoj nových tlumičů? Podle vývojářů KYB by měla být během výzkumu věnována největší pozornost:

• počtu provedených cyklů při změně směru pohybu pístnice tlumiče;
• vysoké frekvenci stlačení a roztažení pružiny během akcelerace.

Umělá inteligence AI se používá k analýze:

• provozních parametrů systému řízení s údaji o vozidle při zatáčení;
• přilnavosti k silnici s údaji o nerovnostech na povrchu.

Vývojáři společnosti KYB také zkoumali nové složení hydraulického oleje jako tlumicího prostředku uvnitř automobilových tlumičů. Výzkumný tým provedl zkušební jízdy s použitím 600 kombinací hydraulického oleje a komponentů. Rovněž byly provedeny práce na použití nových pohyblivých dílů s různými vlastnostmi. Výzkum byl proveden z hlediska různých vozidel a požadavků zákazníků, kteří preferují konkrétní typ automobilu. K analýze dat byla opět použita umělá inteligence.

Na základě provedených výzkumů a testů bylo možné určit hlavní příčinu charakteristik tření, které ovlivňují zážitek z jízdy. To umožnilo zavedení technických řešení známých jako „KYB ProsmoothTM“ do výroby. Technologie KYB ProsmoothTM je založena na skutečnosti, že vnitřní tření v tlumiči je řízeno kluznými díly z nových materiálů. Rovněž byla použita regulace nastavení průtoku hydraulického oleje. Nová řešení mají vliv na pohodlí, přilnavost a stabilitu v zatáčkách.

Co bude v budoucnu? Vývojáři společnosti KYB poukazují na velmi vysokou popularitu těžkých SUV a na rostoucí počet elektromobilů. Je také třeba vzít v úvahu skutečnost, že v budoucnu budou existovat autonomní automobily omezující roli řidiče nebo řidiče zcela vyloučí z řízení.

Výrobci tlumičů musí vzít v úvahu, že prioritou výrobců vozidel je zajistit vysoký komfort a bezpečnost. Výzvou zde je množství vozidel. SUV i elektromobily (zejména kvůli velmi těžké lithium-iontové baterii) mají vysokou hmotnost.

Budoucnost tlumičů podle firmy KYB

Budou vyvíjeny / vylepšovány standardní typy zavěšení automobilů, jak je známe z moderních vozidel jezdících po našich silnicích. Lze předvídat, že:

• automobily nižší třídy začnou používat tlumiče s technickými řešeními, jako jsou ADC (systémy závislé na frekvenci) a progresivní hydraulické měchy (vyvinuté společností KYB ve spolupráci s PSA);
• u automobilů střední třídy se ve velkém měřítku začnou používat variabilní tlumiče se dvěma charakteristikami tlumení, které se budou nastavovat automaticky nebo ručně;
• luxusní vozy budou používat řešení jako KYB Intelligent Damping Control s 1 nebo 2 ventily v kombinaci s technologií skenování silnice. Tato řešení jsou vyvíjena ve spolupráci se společností Toyota (včetně Lexus) a PSA.

V budoucnu se objeví aktivní zavěšení pro kontrolu otřesů a vibrací, pro kontrolu stability vozidla a pro zajištění optimálního ovládání řízení a ovládání výšky podvozku, aby byla zajištěna nejlepší aerodynamická účinnost.

Je třeba také vzít v úvahu skutečnost, že se objeví zcela nové konstrukce.

Zavěšení v kole automobilu

Příkladem je zavěšení v kole („in wheel suspension”), na kterém inženýři KYB a firmy REE spolupracují. Tento typ zavěšení se používá u elektrických vozidel firmy REE.

V podběhu vozu nebude pouze zavěšení, brzdový systém a systém řízení (vpředu). Bude tam také pohon (elektrický motor). Modul každého kola vozidla bude nezávislý. Platforma (zcela plochá, s dostatkem prostoru pro baterie), vybavená integrovanými moduly zavěšení – řízení – pohonu – brzdového systému, se bude moci využívat u mnoha typů vozidel.

Poloaktivní tlumiče od Monroe

Moderní technologická řešení týkající se tlumičů automobilů zavádí také značka Monroe patřící do skupiny Tenneco. Příkladem jsou tlumiče CVSA2, které se používají v SUV a sportovních automobilech. Jsou nejdůležitější součástí poloaktivního systému zavěšení CVSA2 (Continually Variable Semi-Active).

Nejdříve se podívejme na samotný tlumič použitý v systému CVSA2. Skládá se ze dvou externích elektrohydraulických ventilů. Tato technologie umožňuje flexibilní vyladění minimální a maximální úrovně tlumení vibrací, což se projevuje na komfortu.

Moduly tlumiče CVSA2 mají integrované hliníkové těhlice. Mohou být instalovány s vinutými nebo pneumatickými pružinami.

Srdcem systému CVSA2 je centrální řídicí jednotka ECU. Jsou k ní připojeny všechny 4 tlumiče.

Řídicí systém tlumiče CVSA2 sbírá data v reálném čase z různých senzorů. Ty zahrnují:

• snímač rychlosti kola ABS (údaje o zrychlení);
• snímač úhlu natočení volantu;
• senzory umožňující určit nastavení podvozku (např. gyroskop).

Na základě shromážděných údajů senzor každých 10 milisekund koriguje nastavení tlumení vibrací u jednotlivých tlumičů.

Systém CVSA2 má také elektronický ventil spojený s ovladačem jízdního režimu vozidla. Ovladač umožňuje řidiči zvolit vhodný jízdní režim, který souvisí se specifickými charakteristikami tlumení.

Poloaktivní podvozek CVSA2 se používá ve sportovních vozech, SUV a terénních vozidlech.

Nejlepší komfort přizpůsobený požadavkům uživatele a nejvyšší úroveň bezpečnosti – to jsou hlavní směry vývoje automobilových tlumičů. Vývojáři navrhující nová řešení a výrobci tlumičů jistě budou mít dostatek práce.