Ανάρτηση PART XXIV

Ανάρτηση PART XXIV

H μεγάλη διαφορά

Μέχρι τώρα μιλήσαμε πολλάκις για «ρυθμιζόμενες» ή «προσαρμοζόμενες» αναρτήσεις, όμως βάσει της ονοματολογίας των κατασκευαστών, π.χ. “Activa” στη Citroen και “Porsche Active Suspension Management” στην Porsche, το μεγάλο φετίχ φαίνεται να είναι το “active” κομμάτι-ορισμός, δηλαδή το «ενεργό» (και όχι «ενεργητικό», όπως έχει επικρατήσει και το οποίο θα μεταφραζόταν ως “energetic”).

Γιατί τόσος ντόρος όμως; Γιατί οι ρυθμιζόμενες/προσαρμοζόμενες αναρτήσεις, όσο εξελιγμένες κι αν είναι, αντιδρούν ΚΑΤΟΠΙΝ εορτής, δηλαδή αφού πρώτα έχουν δεχθεί δυνάμεις-διέγερσης από ανωμαλίες δρόμου ή μεταφορά φορτίων στις στροφές.

Αντιθέτως, οι ενεργές αναρτήσεις δρουν και ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΑ, δηλαδή έχουν προβλέψει ηλεκτρομηχανικά το επερχόμενο φορτίο πριν αυτό ασκηθεί ή έστω πολύ πολύ λίγο αφού αυτό ξεκινήσει να επιδρά στο όχημα.

Αν θέλουμε να το ορίσουμε ακόμα πιο αυστηρά και μηχανολογικά, οι πραγματικά ενεργές αναρτήσεις (κι όχι βάσει …marketing) δαπανούν και προσθέτουν στο σύστημα ανάρτησης ενέργεια προκειμένου οι τροχοί να έρθουν στο επιθυμητό σημείο-κατάσταση συμπεριφοράς ως προς τη θέση και τις τάσεις τους. Μία παθητική/μη φουλ ενεργή ανάρτηση απλά έχει τους τροχούς της να μετατοπίζονται από τις εξωτερικές τάσεις-διεγέρσεις, είναι «reactive» δηλαδή.

Ας το δούμε πιο πρακτικά με συγκεκριμένο πραγματικό παράδειγμα, βγαλμένο μέσα από τα πεδία δοκιμών των κατασκευαστών.

Μία απλή και όχι πλήρως ενεργή αερανάρτηση ή υδροπνευματική ανάρτηση, όταν συναντήσει την πρώτη ανωμαλία στο οδόστρωμα, δεν θα αντιδράσει άμεσα: μόνο όταν επιβεβαιώσει ότι το αυτοκίνητο παρατεταμένα κινείται σε κακό οδόστρωμα μπορεί να μπει σε πιο μαλακό mode. Καλό, αλλά όχι τέλειο…

Με μία αληθινά active ανάρτηση, όταν ο τροχός έρθει σε επαφή με μέρος και μόνο της πρώτης ανωμαλίας, η μονάδα ελέγχου της, μετρώντας με επιταγχυνσόμετρα/g-meters την κατακόρυφη επιτάχυνση, θα πιάσει δουλειά ΑΜΕΣΩΣ. Ακολούθως θα δώσει εντολή στο αντίστοιχο γόνατο της ανάρτησης να προσαρμοστεί-σηκωθεί αναλόγως (μέσω αισθητήρων-μετρητών μετατόπισης), ώστε η ανωμαλία να περάσει …απαρατήρητη. Ομοίως, καταλαβαίνει πότε ο τροχός έχει ξεπεράσει την ανωμαλία και δίνει εντολή στο γόνατο ν' αρχίσει να εκτείνεται προοδευτικά, ώστε ο τροχός να ξανασυναντήσει το οδόστρωμα.

Το απόλυτο εδώ φυσικά είναι τα συστήματα ενεργών αναρτήσεων με πραγματικά “μάτια” (LIDAR/Laser σε συνδυασμό ακόμα και με το GPS) που μπορούν να διακρίνουν-αναμένουν τα εμπόδια από μακριά: η Rolls-Royce Ghost είναι το πιο γνωστό παράδειγμα αυτής της περίπτωσης.

Η μηχανική ενέργεια που δίνει τώρα το σύστημα στην ανάρτηση, όπως είπαμε, δεν χρειάζεται να την αποθηκεύσουμε σε ένα ελατήριο και στη συνέχεια να τη διαχύσουμε στο περιβάλλον μέσω της απόσβεσης ενός αμορτισέρ, όπως θα γινόταν σε οποιοδήποτε κοινή θνητή ανάρτηση: σε μία φουλ ενεργή ανάρτηση υπάρχουν υδραυλικοί κύλινδροι διπλής ενέργειας σε κάθε τροχό, ως μέρη του υδραυλικού κυκλώματος υψηλής πίεσης της ανάρτησης.

Είναι λοιπόν η ενεργή ανάρτηση η τέλεια ανάρτηση, με την έννοια ότι μπορεί να προσφέρει ταυτόχρονα κορυφαία οδική συμπεριφορά και κορυφαία άνεση; Αν δεν υπήρχε η λέξη «λεφτά», τότε ναι, σίγουρα θα ήταν… Επειδή όμως τον μάταιο τούτο κόσμο τα χρήματα τον κινούν, τα πράγματα δεν είναι διόλου ρόδινα: μια φουλ ενεργή ανάρτηση για να δουλέψει θέλει ένα πολύπλοκο υδραυλικό κύκλωμα, με μία μεγάλη αντλία υψηλής πίεσης και ένα ισχυρό επεξεργαστή για την κεντρική μονάδα ελέγχου. Όλα αυτά κοστίζουν, απαιτούν τεράστια τεχνογνωσία, ενώ η λειτουργία της αντλίας (ειδικά στις ενεργές αναρτήσεις ευρέως φάσματος που θα εξετάσουμε στη συνέχεια) κλέβει πολύτιμα άλογα από τον κινητήρα. Επιπλέον, όπως ξέρουν καλά οι περισσότεροι κάτοχοι π.χ. μεγάλων Mercedes-Benz ή Range Rover, πάντα υπάρχει και ο φόβος της (ακριβής) αναξιοπιστίας…

Μετρώντας τις λακκούβες σε Hz

Όταν μιλάμε …επιστημονικά για απορρόφηση ανωμαλιών οδοστρώματος/διεγέρσεις από την ανάρτηση, τις χωρίζουμε σε δύο κατηγορίες: η πρώτη κατηγορία είναι οι «εξωτερικές/μη ανθρωπογενείς» διεγέρσεις, οι οποίες αφορούν τις ανωμαλίες του οδοστρώματος κι έχουν σχετικά μεγάλη συχνότητα, σε ένα φάσμα μεταξύ 6 και 20Hz, με άλλα λόγια μέσα σε ένα δευτερόλεπτο μπορεί η ανάρτηση να ανεβοκατέβει πάνω από 6 φορές, π.χ. σε συνεχόμενα σαμαράκια με κάποια ταχύτητα.

Η δεύτερη κατηγορία είναι οι «ανθρωπογενείς» διεγέρσεις, δηλαδή αυτές που μπορεί να επιφέρει ο ίδιος οδηγός που χειρίζεται το όχημα, π.χ. η συμπίεση-έκταση της ανάρτησης λόγω μεταφοράς βάρους κατά το πάτημα γκαζιού, του φρένου ή στρίβοντας το τιμόνι κτλ. Αυτές έχουν μικρότερη συχνότητα, σε ένα φάσμα που κυμαίνεται από 0 έως 5Hz (αν κάποιος μπορεί να στρίψει το τιμόνι πάνω από 5 φορές το δευτερόλεπτο, παρακαλώ να δηλωθεί στη γραμματεία του περιοδικού).

Ανάλογα τώρα με τις συχνότητες των διεγέρσεων που δύναται να αποσβέσουν, οι ενεργές αναρτήσεις χωρίζονται σε δύο σχετικές κατηγορίες: οι ενεργές αναρτήσεις «πλήρους φάσματος» (high bandwidth ή fully active suspensions) και οι ενεργές αναρτήσεις «περιορισμένου φάσματος» (low bandwidth, slow active ή band limited active suspensions).

Οι αναρτήσεις πλήρους φάσματος μπορούν ν' αποσβέσουν το σύνολο των διεγέρσεων που μπορεί να δεχτεί το αυτοκίνητο κατά την κίνησή του, δηλαδή δουλεύουν σε ολόκληρη την προαναφερθείσα περιοχή 0-20Hz.

Χρειάζεται τώρα ένα αυτοκίνητο με ενεργή ανάρτηση πλήρους φάσματος και επιπλέον συμβατικά ελατήρια-αμορτισέρ ή αρκεί το «ενεργό» κύκλωμα..; Η απάντηση είναι γενικώς «ναι»: αυτά δεν είναι εκεί για να διαμορφώνουν τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου, αλλά να «βοηθούν» τους υδραυλικούς επενεργητές (actuators) στην υποστήριξη του βάρους του αμαξώματος, έτσι ώστε ν’ αποφεύγεται η «άσκοπη» καταπόνησή τους. Όταν τώρα χρειαστεί, είναι εύκολο για τον επενεργητή να υπερνικήσει το ελατήριο και να σηκώσει κάποιο τροχό, χωρίς το τελευταίο να επηρεάζει τη συμπεριφορά της ανάρτησης. Επίσης, χρησιμοποιούνται και συμβατικά αμορτισέρ για να απορροφούν το αρχικό σοκ από την επαφή των ελαστικών με το εμπόδιο, μέχρι η ανάρτηση να «καταλάβει» τι γίνεται.

Οι ενεργές αναρτήσεις περιορισμένου φάσματος τώρα από την άλλη αποσβένουν μόνο τις διεγέρσεις, οι οποίες προέρχονται από τους οδηγικούς χειρισμούς, δηλαδή δουλεύουν στην περιοχή 0-5Hz που προαναφέραμε. Ένα αυτοκίνητο με ενεργή ανάρτηση περιορισμένου φάσματος τώρα είναι ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ (κι όχι απλά «βοηθητικά») να έχει και συμβατικά ελατήρια με αμορτισέρ συνδεδεμένα σε σειρά με τους υδραυλικούς κυλίνδρους, δηλαδή ουσιαστικά μιλάμε ότι το αυτοκίνητο φτάνει πρακτικά να έχει δύο αναρτήσεις σε μία. Εδώ, σε αντίθεση με τις αναρτήσεις πλήρους φάσματος, τα ελατήρια και τα αμορτισέρ παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της συμπεριφοράς του αυτοκινήτου, αφού «αναλαμβάνουν» πλήρως το φορτίο από τις διεγέρσεις, με συχνότητες από 6 έως 20Hz κι όχι μόνο αυτό: αφού οι υδραυλικοί κύλινδροι φροντίζουν για μία σπορτίβ οδική συμπεριφορά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαλακά ελατήρια-αμορτισέρ στη «συμβατική» ανάρτηση για καλύτερη άνεση.

Ο τρόπος λειτουργίας των επενεργητών και του υδραυλικού κυκλώματος στους δύο τύπους ενεργών αναρτήσεων δεν διαφοροποιείται δραματικά. Αυτό που διαφοροποιείται δραματικά είναι το κόστος, εις βάρος των αναρτήσεων πλήρους φάσματος. Λόγω των αυξημένων απαιτήσεων, τα εξαρτήματα των ενεργών αναρτήσεων πλήρους φάσματος προέρχονται από την αεροπορική και αεροδιαστημική βιομηχανία, με αποτέλεσμα το κόστος να …εκτοξεύεται. Επιπλέον, και η ισχύς που απαιτεί η αντλία τους από τον κινητήρα είναι κατά πολύ μεγαλύτερη σε σύγκριση με τις αναρτήσεις περιορισμένου φάσματος. Έτσι, δεν είναι περίεργο που οι ενεργές αναρτήσεις πλήρους φάσματος έχουν χρησιμοποιηθεί μόνο παλιότερα στους αγώνες F1. Αντίθετα, οι αναρτήσεις περιορισμένου φάσματος έχουν βρει το δρόμο τους προς τα αυτοκίνητα παραγωγής, με πιο γνωστή την…

..Mercedes ABC!

Το ABC πρωτοπαρουσιάστηκε στη Mercedes CL-Class του 1999 και το 2002 παρουσιάστηκε η δεύτερη γενιά του. Αποτελούσε προϊόν έρευνας και εξέλιξης από το 1978 και πριν το επίσημο ντεμπούτο του είχε παρουσιαστεί σε αρκετά ερευνητικά πρωτότυπα, το γνωστότερο εκ των οποίων ήταν το C112 του 1991.

Το βασικό δομικό στοιχείο του ABC είναι οι υδραυλικοί κύλινδροι, ένας σε κάθε γόνατο της ανάρτησης. Όπως είπαμε και παραπάνω, το ABC είναι ενεργή ανάρτηση περιορισμένου φάσματος. Έτσι, οι υδραυλικοί κύλινδροι είναι «υπεύθυνοι» για την απόσβεση των διεγέρσεων με συχνότητα μέχρι 5Hz. Τις διεγέρσεις υψηλότερων συχνοτήτων τις «αναλαμβάνουν» συμβατικά αμορτισέρ αερίου και ελικοειδή ελατήρια τοποθετημένα σε σειρά με τους υδραυλικούς κυλίνδρους στα γόνατα της ανάρτησης.

Στο ABC υπάρχουν συνολικά 13 αισθητήρες που μετρούν την απόσταση του αμαξώματος από το έδαφος, την κατακόρυφη μετακίνησή του, καθώς και την ταχύτητα και την επιτάχυνσή του στους 3 άξονες. Τα σήματά τους μεταβιβάζονται σε δύο μικροεπεξεργαστές που αποτελούν την «καρδιά» του συστήματος. Τα σήματα από τους αισθητήρες λαμβάνονται και επεξεργάζονται με τη χρήση εξελιγμένων αλγόριθμων, έτσι ώστε να καθοριστεί η επιθυμητή συμπεριφορά της ανάρτησης.

Η αντλία παρέχει ρευστό υπό πίεση, η οποία διατηρείται σταθερή στα 200bar από το ασφαλιστικό του κυκλώματος. Η ροή του λαδιού από και προς τους κυλίνδρους ελέγχεται από 8 συνολικά βαλβίδες (2 ανά κύλινδρο), ενώ στον κάθε άξονα υπάρχει και από ένας συσσωρευτής, ο οποίος αποθηκεύει λάδι υπό πίεση, για γρηγορότερη απόκριση του συστήματος. Τέλος, στο κύκλωμα υπάρχει και ψυγείο λαδιού, για την αποβολή των θερμικών φορτίων. Οι υδραυλικοί κύλινδροι «πατούν» στο πάνω μέρος των ελατηρίων και δεν είναι συνδεδεμένοι απευθείας με τους τροχούς. Με βάση τα σήματα των αισθητήρων, η ECU του συστήματος καθορίζει το πόση δύναμη πρέπει ν' ασκηθεί από τους κυλίνδρους και για πόση ώρα.

H λειτουργία του ABC είναι εντυπωσιακή. Μία CL με ABC έχει ως και 78% μειωμένη κλίση στις στροφές σε σύγκριση με την προκάτοχό της που είχε συμβατική ανάρτηση, χωρίς να θυσιάζεται η άνεση των επιβατών στο ελάχιστο. Το πιο σημαντικό όμως είναι ότι τ' αποτελέσματα αυτά επιτυγχάνονται χωρίς τη χρήση αντιστρεπτικών (!!), αφού στη στροφή η ECU εκτείνει τον εμπρός εξωτερικό κύλινδρο και συμπτύσσει τον πίσω εξωτερικό, αντισταθμίζοντας την κλίση του αμαξώματος.

Στο ABC, ο οδηγός μπορεί να επιλέξει ανάμεσα σε δύο ρυθμίσεις «συμπεριφοράς» της ανάρτησης με τη χρήση ενός διακόπτη, τη Normal και τη Sport. Στη ρύθμιση Sport, η ανάρτηση είναι πιο σκληρή και η κλίση στις στροφές είναι περαιτέρω μειωμένη κατά 17% σε σύγκριση με το Normal. Επιπλέον, ο οδηγός αν θέλει μπορεί ν' ανυψώσει το αμάξωμα κατά 25mm ή κατά 50mm για να υπερβεί κάποιο εμπόδιο. Όσο το αυτοκίνητο επιταχύνει, η απόσταση από το έδαφος μειώνεται σταδιακά και στα 60km/h είναι στο κανονικό της επίπεδο. Το σταδιακό βύθισμα συνεχίζεται όσο το αυτοκίνητο επιταχύνει, με αποτέλεσμα στα 100km/h το αυτοκίνητο να είναι 15mm χαμηλότερο από το κανονικό.

Η σημαντικότερη καινοτομία της δεύτερης γενιάς του ABC που παρουσιάστηκε το 2002 είναι η χρήση και του βάρους ως παραμέτρου για τον καθορισμό της λειτουργίας του ABC. Κάθε αυτοκίνητο που αφήνει τη γραμμή παραγωγής ζυγίζεται και το βάρος του καταχωρείται στη μονάδα ελέγχου της ανάρτησης. Με τη χρήση αισθητήρων, η μονάδα «ζυγίζει» το αυτοκίνητο ανά πάσα στιγμή και συγκρίνει το βάρος του με αυτό που έχει αποθηκεύσει στη μνήμη της. Στη συνέχεια, ρυθμίζει τη συμπεριφορά των υδραυλικών κυλίνδρων έτσι ώστε ν' αντισταθμίζεται η αυξομείωση του βάρους ανάλογα με τις συνθήκες. Για παράδειγμα, αλλιώς αντιδρά το ABC όταν το αυτοκίνητο κινείται μόνο με τον οδηγό του, αλλιώς όταν κινείται με 2 άτομα και αλλιώς όταν ταξιδεύει με 5 άτομα και γεμάτο πορτμπαγκάζ.

Το 2013, η S-Class (W222), προσέθεσε στην όλη «ABC εξίσωση» και σε επίπεδο ευρείας παραγωγής και το σύστημα PRE-SCAN, με στερεοσκοπική κάμερα διαβάσματος του δρόμου αντί για το laser που είχαν τα πρωτότυπα. Το σύστημα πλέον ονομάστηκε MBC - Magic Body Control και διαβάζει το δρόμο μπροστά μέσω του υποσυστήματος RSS - Road Surface Scan, το οποίο προφορτίζει τα αμορτισέρ βάσει του ό,τι βλέπει μπροστά του από εμπόδια. Με την στερεοσκοπική κάμερα διαβάζει τον δρόμο μπροστά μέχρι 15 φορές το δευτερόλεπτο σε ταχύτητες μέχρι 130 km/h και προσαρμόζει την απόσβεση καθενός από τα τέσσερα αμορτισέρ ξεχωριστά για να καλύψει οτιδήποτε έρθει στο διάβα μας. Αρχικά ήταν διαθέσιμο μόνο στα 8κύλινδρα και 12κύλινδρα μοντέλα της S-Class, μετά όμως το πήρε και ο …λαουτζίκος.

Παρέα με το MBC, το «απλό» ABC συνολικά έλαβε και επιπλέον βελτιώσεις: ο χρόνος απόκρισης των γονάτων μειώθηκε, η μεταβλητή απόσβεση των αμορτισέρ πλέον είναι συνεχώς μεταβαλλόμενη και ο βαθμός απόδοσης της αντλίας αυξήθηκε. Οι αισθητήρες πλέον επικοινωνούν με την κεντρική μονάδα επεξεργασίας εντελώς ψηφιακά, ενώ το σύστημα FlexRay συνδέει την μονάδα ελέγχου με το υπόλοιπο όχημα. Σε σχέση με το προηγούμενο ABC, η επεξεργαστική ισχύς υπερδιπλασιάστηκε.

Το 2014 και για την C217 S-Class Coupe στις πισωκίνητες εκδόσεις της, το MBC - Magic Body Control ανανεώθηκε, με την προσθήκη του ACT - Active Curve Tilting. Το νέο σύστημα επιτρέπει στο όχημα να γείρει μέχρι και 2,5 μοίρες αντίθετα από την κανονική κλίση του αμαξώματος βάσει μεταφοράς βάρους, ώστε να εξαλείψει την επίδραση της φυγόκεντρου δύναμης, όπως συμβαίνει με τα τρένα όταν στρίβουν με τα όσα.

Ενεργές αναρτήσεις πλήρους φάσματος

Είπαμε πριν ότι φουλ ενεργές αναρτήσεις πλήρους φάσματος χάρηκε κάποτε μονάχα η F1: όλα ξεκίνησαν από την Lotus.

Η έρευνα της Lotus γύρω από τις ενεργές αναρτήσεις στην F1 ξεκίνησε από τις αρχές της δεκαετίας του ’80 και οι πρώτοι καρποί φάνηκαν το 1983, όταν η Lotus 92 με τον Nigel Mansell έτρεξε στα GP του Long Beach και της Βραζιλίας φορώντας ενεργή ανάρτηση. Τα πρώτα δείγματα ήταν ενθαρρυντικά, αλλά το σύστημα ήταν βαρύ και η γενικότερη έλλειψη ανταγωνιστικότητας του αυτοκινήτου σε άλλους τομείς δεν του επέτρεψε να διακριθεί.

Ανάμεσα στο 1983 και το 1987, η ενεργή ανάρτηση της Lotus δεν χρησιμοποιήθηκε σε GP. Σύμφωνα με τον Peter Wright, τεχνικό διευθυντή τότε της ομάδας, η ενεργή ανάρτηση εξελισσόταν για χρήση σε αυτοκίνητα δρόμου.

Το 1987 η ενεργή ανάρτηση της Lotus επέστρεψε στα GP, αυτή τη φορά κάτω από το αμάξωμα της Lotus 99, όπου στα χέρια του Ayrton Senna το αυτοκίνητο πέτυχε δύο νίκες εκείνη τη χρονιά, στα GP του Μονακό και του Detroit. Αλλά το σύστημα αποσύρθηκε πάλι από τα GP το 1988, προκειμένου πάλι να εξελιχθεί για χρήση δρόμου.

Το 1992, η Lotus 107 είχε ξανά ενεργή ανάρτηση, αλλά αυτή τη φορά είχε χρησιμοποιηθεί ένα σύστημα περιορισμένου φάσματος, με συμβατικά αμορτισέρ και ελατήρια. Το αυτοκίνητο δεν πέτυχε κάποια σπουδαία αποτελέσματα και αυτή ήταν και η τελευταία εμφάνιση ενεργής ανάρτησης της Lotus στα GP.

Το κύριο πρόβλημα της Lotus, που την εμπόδισε να εκμεταλλευτεί τα πλεονεκτήματα της ενεργής ανάρτησης, ήταν τα λάστιχα. Λόγω της ύπαρξής της, τα λάστιχα φορτίζονταν εντελώς διαφορετικά και σε κάποιες περιπτώσεις δεν έφταναν τη θερμοκρασία λειτουργίας τους, ενώ και τα μονοθέσια ήταν δύστροπα οδηγικά. Σε συνδυασμό με το αυξημένο βάρος και τη μεγάλη κατανάλωση ισχύος της αντλίας της ανάρτησης, συνέβαλαν στα ισχνά αποτελέσματα των αυτοκινήτων που τη χρησιμοποίησαν.

Παρόμοιο (άδοξο) τέλος είχαν και οι προσπάθειες της Lotus να βάλει την ενεργή ανάρτηση πλήρους φάσματος σε αυτοκίνητα παραγωγής. Υπήρξαν 4 συνολικά γενιές της ενεργής ανάρτησής της, προορισμένες για χρήση δρόμου. Οι δύο πρώτες δεν είχαν καθόλου ελατήρια, αλλά η τρίτη και τέταρτη γενιά είχαν και ελατήρια, ως εφεδρεία σε περίπτωση βλάβης. Οι ενεργές αναρτήσεις τοποθετήθηκαν σε πειραματικά πρωτότυπα Excel και Esprit, τα οποία λέγεται ότι άφηναν με ανοιχτό το στόμα όσους επισκέπτονταν το Hethel και τα έβλεπαν να γυρνούν στην πίστα.

Όσον αφορά τους αγώνες F1, εκεί που απέτυχε η Lotus πέτυχε η Williams. Αντίθετα όμως με ό,τι πιστεύεται, η ομάδα ποτέ δεν χρησιμοποίησε ενεργή ανάρτηση πλήρους φάσματος στα αγωνιστικά της (με εξαίρεση τη δοκιμή ενός συστήματος της Automotive Products το 1986, το οποίο δεν έτρεξε σε αγώνα). Χρησιμοποιούσε ένα σύστημα περιορισμένου φάσματος, το οποίο είχε δύο πνευματικά ελατήρια/αμορτισέρ στον πίσω άξονα και ένα στον μπροστινό. Το σύστημα ήταν έτοιμο το 1988, αλλά η Williams σταμάτησε την εξέλιξή του, καθώς το πέρασμα από τους turbo Honda κινητήρες στους (πολύ πιο αδύναμους) ατμοσφαιρικούς V8 της Judd, λόγω της αλλαγής των κανονισμών, δεν άφηνε «περισσευούμενα» άλογα για την αντλία της ενεργής ανάρτησης. Την ίδια περίοδο, παρόμοια συστήματα είχαν δοκιμάσει η Ferrari και η Benetton.

Η ομάδα δεν το έβαλε κάτω και επέστρεψε το 1992, με ένα ανανεωμένο σύστημα ανάρτησης και σκοπό να τα πάρει όλα και το πέτυχε. Τα πρωταθλήματα του 1992 και του 1993 ήταν ίσως τα πιο εύκολα στην ιστορία της F1, κάτι που φαίνεται και από τη φράση του Mansell ότι «ακόμα και μία μαριονέτα μπορεί να νικήσει με αυτό το αυτοκίνητο». Οι κινητήρες ήταν πλέον ισχυρότεροι, ενώ η πρόοδος στην ηλεκτρονική είχε βελτιώσει κατά πολύ τις αντιδράσεις της ανάρτησης.

Επιπλέον, με δεδομένο ότι τα αυτοκίνητα της F1 τρέχουν σε γνωστές και προ-χαρτογραφημένες πίστες, ήταν αρκετά εύκολο για τους μηχανικούς της Williams ν' αποθηκεύσουν στην ECU της ανάρτησης όλη την χάραξη της πίστας. Έτσι, η ECU «ήξερε» από πριν για τις επερχόμενες στροφές και ανωμαλίες και φρόντιζε να ρυθμίζει την ανάρτηση ανάλογα, ουσιαστικά μηδενίζοντας τον χρόνο απόκρισης. Με όλα αυτά δεν είναι ν' απορεί κανείς που οι Williams FW 13 και FW 14 είχαν συντριπτικό πλεονέκτημα έναντι του ανταγωνισμού. Τόσο συντριπτικό, που τελικά γύρισε μπούμερανγκ στην ομάδα, καθώς με αφορμή την απόδοση των Williams (και τα παράπονα των οδηγών για την ασφάλεια στα GP), η FIA απαγόρευσε κάθε είδους ενεργή ή προσαρμοζόμενη ανάρτηση στους αγώνες της F1. Το ίδιο αργότερα έγινε και στο DTM, όπου χρησιμοποιήθηκαν ενεργές αναρτήσεις από την Mercedes και την Opel.

Από τα ηχεία στις αναρτήσεις!

Η γνωστή Bose -ναι αυτή με τα ηχεία- το 2004 παρουσίασε τη δική της εκδοχή για τις ενεργές αναρτήσεις του μέλλοντος. Αρχικά την ανάρτηση της Bose τη φορούσαν μόνο μερικά πρωτότυπα Lexus LS 400 του 1994 για δοκιμές, αλλά το 2019 χρησιμοποιήθηκε και σε 5άρες BMW, ενώ υπάρχουν φωτογραφίες και με Tesla Model 3.

Η ενεργή ανάρτηση της Bose διαφέρει από τις άλλες ενεργές αναρτήσεις στο ότι δεν χρησιμοποιεί υδραυλικούς κυλίνδρους για να ρυθμίζει τις κινήσεις των τροχών, αλλά γραμμικούς ηλεκτρικούς επενεργητές (ουσιαστικά πρόκειται για ηλεκτροκινητήρες, ο άξονας των οποίων όμως κινείται γραμμικά και δεν περιστρέφεται).

Λόγω των ηλεκτρικών επενεργητών, η ανάρτηση της Bose έχει πολλά πλεονεκτήματα συγκρινόμενη με μία «υδραυλική» ενεργή ανάρτηση, όπως η ABC που είδαμε. Είναι ελαφρύτερη (η αντλία αντικαθίσταται από έναν ενισχυτή αντί για λάδι και σωληνώσεις, ενώ υπάρχουν απλά καλώδια), φτηνότερη στην κατασκευή, ταχύτερη στην απόκριση (δεν υπάρχει η αδράνεια του ρευστού) και πιο αξιόπιστη. Συν τοις άλλοις, η ενέργεια που δαπανά η ανάρτηση για να «κατεβάσει» τον τροχό σε μία λακκούβα σε μεγάλο βαθμό επιστρέφει στο κύκλωμα όταν ο τροχός «ανέβει» (το concept μοιάζει λίγο με τα συστήματα ανάκτησης ενέργειας των υβριδικών αυτοκινήτων), αφού τότε ο επενεργητής λειτουργεί ως γεννήτρια. Έτσι, η ισχύς που απαιτεί η ανάρτηση της Bose είναι μόλις το 30% της ισχύος που θέλει το A/C του αυτοκινήτου (γύρω στα 2-3Ps δηλαδή), σε σχέση με τα περίπου 10Ps που ήθελε η ανάρτηση της Lotus τοποθετημένη σε ένα Excel.

Οι ηλεκτρικοί επενεργητές έχουν εύρος λειτουργίας 0-100Hz, δηλαδή η ανάρτηση είναι ενεργή (υπερ)πλήρους φάσματος. Εντούτοις, σε κάθε τροχό υπάρχει και μία ράβδος στρέψης, η οποία λειτουργεί ως ελατήριο, υποβοηθώντας τους επενεργητές στην υποστήριξη του αμαξώματος, αλλά και ως ασφαλιστική δικλείδα σε περίπτωση βλάβης. Επιπλέον, στη δαγκάνα του φρένου κάθε τροχού υπάρχουν αποσβεστήρες κραδασμών (μοιάζουν με μικρά αμορτισέρ) για ν' απορροφούν το αρχικό σοκ από την επαφή του τροχού με τις ανωμαλίες.

Για όσους αναρωτιούνται τι σχέση έχει η Bose με τις αναρτήσεις, απλά θα πούμε ότι ο τρόπος λειτουργίας του επενεργητή της ανάρτησης θυμίζει πολύ τη...μεμβράνη του ηχείου, η οποία και ταλαντώνεται με βάση ηλεκτρικά σήματα που δέχεται από τον ενισχυτή του ηχοσυστήματος: 30+ χρόνια την εξέλισσε η Bose το 2019 που εθεάθησαν τα πρωτότυπα που αναφέραμε, αλλά μέχρι σήμερα δεν έχει βρει στην αυτοκινητοβιομηχανία την ανταπόκριση που θα περίμενε. Κάποια πράγματα απλά δεν είναι γραφτό να συμβούν..!

 

Αρθρογράφος

 

Mercedes-Benz EQA250 190Ps

Mercedes-Benz EQA250 190Ps

Η Mercedes-Benz EQA είναι ένα γνήσιο τέκνο της Στουτγάρδης. Είναι αμιγώς ηλεκτροκίνητη και σε βοηθά να χαλαρώνεις και να χαμογελάς λίγο περισσότερο στ...