Aktiivijousitus

AutoWiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun
M-B Active Body Control, hydrauliikka
M-B Active Body Control, elektroniikka

Aktiivijousitus on ajoneuvojen jousituksen muoto, joka valvoo ja ohjaa pyörien pystysuuntaista liikettä suhteessa auton koriin tai runkoon. Nimensä mukaisesti jousituksen toiminta on aktiivista toimintaa jonkin ajoneuvossa olevan järjestelmän toimesta, toisin kuin passiivisessa jousituksessa, jossa liike tapahtuu täysin ajopinnan muotojen pakottamana. Aktiivijousitukset voidaan jakaa yleisellä tasolla kahteen pääluokkaan: puhtaasti aktiivisiin sekä mukautuviin ja semi-aktiivisiin jousituksiin. Mukautuva jousitus ainoastaan muuttaa iskunvaimentimien jäykkyyttä, vastaamaan tienpinnan tai ajodynamiikan vaatimiin muutoksiin, kun taas aktiivijousitus käyttää jotain toimilaitetta nostaakseen tai laskeakseen auton koria pyöräkohtaisesti.

Nämä järjestelmät antavat autojen valmistajille mahdollisuuden saavuttaa parempi ajo- ja matkustusmukavuus sekä ajettavuus, vähentämällä ajopinnan epätasaisuuksien aiheuttamaa tärinää ja pitämällä pyörät paremmassa kosketuksessa ajopintaan. Aktiivijousituksen ohjausyksikkö saa jatkuvasti tietoa pyörien ja korin liikkeistä eri puolelle autoa sijoitetuista tunnistimista ja tämän datan perusteella se ohjaa vaimentimien ja jousituksen toimintaa. Aktiivijousitus eliminoi lähes täysin auton korin sivusuuntaisen kallistelun ja pituussuuntaisen nyökkimisen kaarreajossa, kiihdytyksissä ja jarrutuksissa.

Semi-aktiivinen[muokkaa]

Puoli-aktiivinen tai mukautuva järjestelmä muuttaa iskunvaimentimien jäykkyyttä vaimentimien nesteen virtauksen tai viskositeetin muutoksen avulla. Toisin kuin aktiivisissa järjestelmissä, vaimennukseen ei lisätä tai vähennetä tehoa ulkopuolisen faktorin, kuten esim. hydrauliikkapumpun avulla ja siksi mukautuvan vaimennuksen ominaisuuksiin ei kuulu ajokorkeuden säätö. Yksinkertaisuutensa vuoksi puoli-aktiivinen vaimennus on huomattavasti edullisempi kuin aktiivijousitus.

Solenoidiohjattu on aktiivijousitustyypeistä edullisin toteuttaa ja siksi yleisin. Siinä solenoidit säätävät jousituksen ja vaimennuksen jäykkyyttä vaimentimien nestevirtausta muuttamalla.

Magneettireologinen järjestelmä on kehittynyt versio puoli-aktiivisesta jousituksesta. Tässä järjestelmässä iskunvaimentimet sisältävät magneettista nestettä, jonka viskositeettia pystytään muuttamaan millisekunneissa magneettien avulla.

Aktiivinen[muokkaa]

Aktiivisten järjestelmien tärkein ero semi-aktiivisiin järjestelmiin on, että ne kykenevät erillisen toimilaitteen avulla vaikuttamaan jousituksen ominaisuuksiin. Aktiivisten järjestelmien hyviä ominaisuuksia ovat niiden mukatuvuus eri käyttöolosuhteisiin, kuten esim. nopea ajo kaarteissa tai suoraan, ajopinnan muutokset sekä epätasapainossa olevan kuorman vaikutus. Haittapuolia ovat semi-aktiivisia järjestelmiä suuremmat valmistuskustannukset sekä suurempi komponenttien määrä, joka saattaa aiheuttaa lisääntynyttä huolto- ja korjaustarvetta.

Aktiiviseen jousitukseen ja sen toteutukseen liittyy Skyhook-teoria. Teorian lähtöajatus on, että jos ajoneuvo roikkuu kuviteellisen nosturin koukun varassa, se on stabiilissa tilassa. Mikäli tämä stabiili tila järkkyy, muutoksen aiheuttavat voimat kohdistuvat koriin, jolloin niille on luotava saman suuruinen vastavoima, jotta stabiili tila palautuisi. Näiden auton koriin eri suunnalta reaalimaailmassa vaikuttavien voimien mittaamiseen käytetään kiihtyvyysantureita, jotka välittävät mittaamansa datan tietokoneelle. Tämä suorittaa laskutoimitukset ja käskyttää toimilaitetta suorittamaan tarpeelliset toimenpiteet auton korin vakaana pitämiseksi.

Pneumaattinen[muokkaa]

Amerikkalainen William W. Humphreys patentoi ilmajousen vuonna 1901.[1] Sen alkuperäinen tarkoitus oli toimia ajomukavuutta parantavana tekijänä sen aikaisissa surkeissa ajo-olosuhteissa. Vuosikymmenten aikana ilmajousituksen ominaisuuksia parannettiin tekemällä siitä itsetasaava ja ajoneuvon ajokorkeuteen vaikuttava. Ilmajousitus voi yksinkertaisimmillaan olla passiivista jousitusta muistuttava, kenties ajoneuvon pituussuuntaisella itsetasauksella. Tai se voi olla todella kehittynyt aktiivijousitus, sivusuuntaisella itsetasauksella sekä ajonopeuden mukaan säätyvällä korkeudella. Porsche Panameran PASM-järjestelmässä kuljettaja voi valita ilmajousituksen kovuuden ajotiloista Comfort, Sport ja Sport+, aivan kuten hydraulisissa järjestelmissä.

Pneumaattisen järjestelmän hyviä puolia ovat sen tarjoama ajomukavuus ja yksinkertaisemmissa järjestelmissä helppo huolto ja suhteellisen varma toiminta. Hyötyajoneuvoissa korostuu lisäksi ilmapalkeen keveys, verrattaessa sitä teräsjousiin, sekä mahdollisuus asettaa ajoneuvo eri lastauslaitureiden mukaisille korkeuksille. Huonoja puolia ovat etenkin henkilöautoissa kompressorin ja paineilma- sekä sähkölinjojen vaatimat ratkaisut. Kuorma- ja linja-autoissa ilmapalkeet vaativat tuekseen iskunvaimentimet, jotka toimivat heilahduksen vaimentimina, koska yksikammioinen ilmapalje ei kykene hillitsemään korin heilahtelua. Toisinaan akselille voi olla lisätty myös kallistuksenvakaaja.

Hydropneumaattinen[muokkaa]

Citroën esitteli hydropneumaattisen järjestelmän vuonna 1954, 15 H -mallin taka-akselin jousituksena.[2] Ensimmäinen neljälle pyörälle asennettu kaasunestejousitus esiteltiin vuoden 1955 DS-mallissa.[3]

Hydropneumaattinen järjestelmä on ilmajousituksen tavoin itsetasaava ja myöskään se ei kykene hillitsemään korin sivuttaisuuntaista kallistelua, jnka vuoksi se vaatii tuekseen kallistuksenvakaajaan. Citroën kehitti järjestelmästä aktiivisen Hydractive-jousituksen, joka säätää automaattisesti jousituksen tiukkuutta ja auton ajokorkeutta ajodynamiikan muutosten ja ajonopeuden mukaan.

Hydraulinen[muokkaa]

Hydraulisessa järjestelmässä tietokone antaa saamansa datan perusteella jatkuvasti käskyjä servoille, jotka ohjaavat vaimentimien toimintaa hydrauliikan paineenmuutosten avulla. Servoilla toteutettuun aktiivijousitukseen liittyy usein automaattinen tasonsäätö ajotilanteen mukaan. Jousituksen jäykkyyden taso on usein myös kuljettajan säädettävissä. Hydraulisen aktiivijousituksen ominaisuuksiin kuuluu, että se voi toimia vastakkaiseen suuntaan kuin sen yhteydessä olevaan jousitukseen vaikuttavat voimat. Toisin sanoen aktiivinen hydraulinen järjestelmä pitää auton korin suorassa ja vakaana myös nopeatempoisessa kaarreajossa, riippumatta siitä, mikä on vaimennuksen jäykkyysaste.

Aktiivijousituksella varustettuja autoja[muokkaa]

Aktiivijousitus on usein ollut valinnainen vaihtoehto teräsjousituksen sijaan.

  • 1984: Lancia Thema: semi-aktiivinen järjestelmä auto / sport -asetuksilla.
  • 1987 BMW M3 (E30) "BOGE adjustable damping" -järjestelmä
  • 1990 Infiniti Q45 (G50): "Full-Active Suspension (FAS)" -aktiivivaimennus teräskierrejousin
  • 1993 Cadillac: eri malleihin tarjolla Road Sensing Suspension (RSS) -järjestelmä. RSS oli tarjolla vakioversiona sekä kehittyneempänä CVRSS (Continuously variable road sensing suspension) -järjestelmänä. RSS-järjestelmä mittasi vaimentimien toimintaa 15 millisekunnin välein ja vaihtoi vaimennustehoa kahden asetuksen välillä.
  • 1999 Toyota Crown (S170): sähköisesti ohjattu ilmajousitus, jossa on yhdistetty epälineaarisesti muuttuva vaimennusvoiman ohjaus H-infinity ja korin sivuttaiskallistelu
  • 2000 Peugeot 607 sähköinen vaimennuksen ohjaus AMVAR

Lähteet[muokkaa]

  1. Patent US673682 - Pneumatic spring for vehicles. - Google Patents
  2. http://www.lesrendezvousdelareine.com/article-traction-avant-15cv-6-cylindres-suspension-hydraulique-la-reine-de-la-route-58048174.html
  3. http://www.supercars.net/cars/388.html
  4. Toyota Electronic Modulated Suspension (TEMS) System for the 1983 Soarer
  5. Popular Mechanics - huhtikuu 1985 - Sivu 58
  6. TOYOTA MOTOR CORPORATION GLOBAL WEBSITE | 75 Years of Toyota
  7. http://mastertechmag.com/pdf/1988/12dec/198812IS_MitsubishiSuspension.pdf