Silnik bez drgań

W koncernie Delphi opracowano nowatorski system mocowania jednostek napędowych z wykorzystaniem płynu megneto-reologicznego (MR).

Metoda wzbudziła duże zainteresowanie producentów samochodów.

Wykorzystując płyn magneto-reologiczny (MR), umożliwiający zmianę swoich właściwości dynamicznych w czasie rzeczywistym, nowe mocowanie MR zapobiega rezonansom układu napędowego poprzez kontrolowanie oscylacji masy jednostki napędowej w odpowiednich zakresach częstotliwości drgań.

Równolegle z redukcją hałasu i drgań jednostki napędowej, nowy system mocowania poprawia osiągi pojazdu i jego stabilność oraz zmniejsza skokowe impulsy w trakcie ruszania, czy spowalniania pojazdu z wykorzystaniem siły hamującej silnika.

Pierwsze jest Porsche

"To pierwszy system umożliwiający w czasie rzeczywistym precyzyjną kontrolę drgań generowanych przez jednostkę napędową pojazdu, włączając w to trudne do wytłumienia oscylacje o niskiej częstotliwości i wysokiej amplitudzie powstających w chwili nagłej zmiany momentu obrotowego", stwierdził Timothy Schlangen, menadżer ds. mocowań MR w Delphi. Po raz pierwszy nowe rozwiązanie zostanie zastosowane w mocowaniach układu napędowego nowego modelu Porsche GT3 (model 2010).

Rola mocowania układu napędowego w pojeździe jest ważna. Oprócz podtrzymywania ciężaru silnika i skrzyni biegów mocowania są punktem przenoszącym moment obrotowy oraz węzłem odpowiedzialnym za izolację nadwozia samochodu od hałasu i wibracji silnika. Konwencjonalne rozwiązania nie umożliwiają optymalizacji parametrów pracy zawieszenia we wszystkich występujących warunkach statycznych i dynamicznych.

 System MR wykorzystuje magnetycznie miękkie cząsteczki żelaza zawieszone w płynie bazowym, wypełniającym wnętrze komory głównego elementu gumowego wibroizolatora. Po wytworzeniu pola magnetycznego przez cewkę, cząsteczki żelaza zostają ustawione w jednym kierunku, co powoduje wzrost sztywności poprzecznej struktury płynu, i co za tym idzie, wzrost oporu przepływu. Wraz ze wzrostem natężenia pola magnetycznego wzrasta sztywność dynamiczna (a w efekcie sztywność całkowita) układu.

Wartość prądu jest określana przez procesor otrzymujący dane z magistrali CAN pojazdu. Dane te mogą zawierać informacje o pozycji przepustnicy, prędkości jazdy, obrotach silnika, temperaturze oraz wszelkie inne informacje niezbędne do ustalenia parametrów sterowania. Zamknięta pętla sterowania bazuje na bezpośrednim pomiarze ciśnienia płynu w układzie, co umożliwia sterowanie w czasie rzeczywistym, uwzględniając zmieniające się parametry spowodowane starzeniem się komponentów układu.

Korzyści z zastosowania MR to także lepsza izolacja jednostki napędowej od karoserii samochodu oraz lepsza stabilność i dynamika pojazdu. "Poziom przenoszenia hałasu i wibracji może zostać znacznie zredukowany," twierdzi Schlangen. System umożliwia również precyzyjne dostrojenie układu w zależności od charakteru marki pojazdu oraz pozwala na zmianę charakteru prowadzenia się pojazdu w zależności od potrzeb kierowcy.

MR pozwala również rozwiązywać problemy związane z uruchamianiem silnika (funkcja przydatna w samochodach wyposażonych w system stop-start), po nagłym otwarciu przepustnicy, hamowaniu, zmianie biegów i przełączeniu automatycznej skrzyni biegów w tryb jazdy.

System może również poprawić przyczepność, stabilność i podnieść komfort jazdy na złej nawierzchni poprzez kontrolę drgań o niskich częstotliwościach, generowanych poprzez ruch ciężkiego zespołu napędowego. W przypadku samochodów hybrydowych, MR umożliwia tłumienie szerokiego pasma drgań generowanych przez obie jednostki napędowe.

Mocowanie wibroizolacyjne MR to pierwsze rozwiązanie techniczne, kontrolujące w czasie rzeczywistym drgania generowane przez jednostkę napędową pojazdu. Oznaczenia: niebieski (jasny i ciemny) - zestaw płyty kryzy; czerwony - membrana; fioletowy - uchwyt mocujący; szary - korpus gumowy ze zintegrowaną płytą dolną; żółty - wewnętrzny trzpień mocowania; pomarańczowy - trzpień mocowania układu do karoserii; marengo - cewki elektryczne