18 grudnia 2017


Elementy zawieszeń samochodowych nie ulegały zasadniczym zmianom w ponad stuletniej historii tego środka transportu. Resory wypierane były stopniowo przez sprężyny, stosowano drążki skrętne i pneumatyczne miechy, a amortyzatory cierne w szczycie ich rozwoju zaczęły być zastępowane przez dźwigniowe, wypierane następnie przez teleskopowe.

Ryszard Romanowski

Okresy stosowania poszczególnych rozwiązań trwały przez dziesięciolecia. Pracowano głównie nad doskonaleniem istniejącego rozwiązania, a nie nad zastąpieniem go czymś innym. Istniały oczywiście w pewnych markach zawieszenia hydropneumatyczne, a w ciężkich pojazdach stosowało i stosuje się pneumatyczne miechy, ale większość poruszających się po drogach pojazdów korzystało w różnych latach z wymienionych rozwiązań. Współcześnie królują amortyzatory teleskopowe, w których czynnikiem roboczym jest olej lub olej i gaz.

prad z amortyzatorow

Tłumią one drgania układu resorowego, dbając o stateczność ruchu i komfort jadących. Możliwe jest to jedynie poprzez usunięcie z układu drgającego energii, która w nim tkwi.

generator genshock 1
generator genshock 2
Generator prądu z amortyzatora Genshock firmy Levant Power

Obecnie konstruktorzy amortyzatorów teleskopowych doszli do perfekcji. Urządzenia te potrafią zapewnić komfort wytłumiając drgania, a jednocześnie zadbać o to, aby koło zawsze dotykało drogi. Najbardziej wysublimowane rozwiązania pozwalają na zmianę charakterystyki zawieszenia podczas jazdy, a nawet na pewną korektę prześwitu samochodu.

Levant Power silnik hydrauliczny1
Gerotor – część amortyzatora GenShock

Nie rozwiązano jednak problemu odzyskania ogromnej energii, którą pochłania amortyzator. Jest ona przez ten element rozpraszana. Rozwiązania prototypowe dotąd nie trafiły do seryjnej produkcji. Można przypuszczać, że obecne dążenie do jak największej oszczędności paliw, a przy tym – ochrony środowiska, spowodują intensyfikację prac. Szczególnie, że jedną z dróg rozwoju samochodu są napędy elektryczne i hybrydowe. Energię kinetyczną absorbowaną przez amortyzator najłatwiej przetworzyć na energię elektryczną.

sygnaly kontroli kol
Sygnały o skręcaniu kół bądź hamowaniu, przetwarzane są i rozprowadzane do każdego z amortyzatorów GenShock, co umożliwia kontrolę kół.

Jednym z rozwiązań jest umieszczenie niewielkiego turbogeneratora w amortyzatorze olejowym. Intensywny przepływ oleju podczas pracy amortyzatorów powoduje produkcję prądu. Według obliczeń, stosując to rozwiązanie można by zrezygnować z alternatora. Jeszcze sprawniejszy pod tym względem jest amortyzator pneumatyczny, który podczas pracy wytwarza sprężone powietrze zdolne napędzać generator. Według opracowania Macieja Kuchara i Krzysztofa Siczka z Politechniki Łódzkiej amortyzator pneumatyczny, jako źródło sprężonego powietrza może wytworzyć 7,2 kW prądu. Oczywiście taka ilość powstanie podczas jazdy po bardzo nierównym terenie. Na normalnych, względnie równych drogach zadowolić się trzeba 60 W energii elektrycznej, co również jest wartością nie do pogardzenia.

system Levant Power 1
system Levant Power 2
system Levant Power 3
Auta osobowe, ciężarówki, pojazdy wojskowe i off-road wymagają innych konfiguracji amortyzatorów i systemów zabudowy. System Levant Power można zastosować we wszystkich przypadkach.

Amortyzatory wykorzystujące podobne rozwiązanie kilka lat temu zaprezentowała firma Levant Power z Massachusetts, zapowiadając wprowadzenie do masowej produkcji. Amortyzator pozwala na konfigurację zawieszenia i zawiera bardzo sprawny silnik hydrauliczny, który napędza prądnicę. Firma nadal udoskonala rozwiązanie oferując amortyzatory nazwane GenShock do samochodów osobowych i ciężarowych. Daleko jednak do ich upowszechnienia i na razie musimy zadowolić się tradycyjnymi rozwiązaniami. Amortyzatorami GenShock na razie nie zainteresował się wielki przemysł samochodowy.

analiza genshock
Modelowanie wykonano zarówno na poziomie elementów jak i całego systemu, by zoptymalizować każdy aspekt działania GenShock. Pomiary wykazały precyzję analiz komputerowych z dokładnością do 1%.