23 października 2021

Sytuacja może się zmienić za sprawą rosnącej konkurencji wielkich koncernów produkujących samochody hybrydowe. W konstrukcjach tych ważne są nawet najmniejsze źródła energii elektrycznej, a z amortyzatorów można pozyskać dość pokaźną jej ilość. Szczególnie w lansowanych ostatnio tzw. przyjaznych niskonapięciowych hybrydach, których napięcie wynosi 48 V. Taki układ hybrydowy oferuje od niedawna Delphi i zapewne w przyszłym roku odbędą się prezentacje niskonapięciowych aut kilku marek. Warto przypomnieć, że przed rokiem, podczas salonu w Genewie, elektryczny Quantino firmy nanoFlowcell napędzany był prądem o napięciu 48 V.

zero energy1
GenShock generuje prąd elektryczny w trybie pół-aktywnym i zużywa go w trybie aktywnym

Samochody najnowszej generacji dobrze byłoby ustawić na takich amortyzatorach, które zajmują znacznie mniej miejsca niż teleskopowe, a przy tym gwarantują dobrą charakterystykę z możliwością jej zmiany, w zależności od warunków drogowych i stylu jazdy kierowcy. Amortyzator taki musiałby również zapewniać odzyskiwanie energii.  
Niedawno, członek zarządu Audi do spraw rozwoju technicznego – Stefan Knirch przedstawił  prototyp eROT, w którym elektromechaniczne amortyzatory obrotowe zastępują amortyzatory hydrauliczne. System wykorzystuje energię kinetyczną, która w hydraulicznych amortyzatorach jest absorbowana i oddawana w postaci ciepła. System wykorzystuje ją w całości, zamieniając na energię elektryczną i przesyłając do instalacji auta o napięciu 48 V. Dodatkowo daje całkowicie nowe możliwości regulacji podwozia, reagując bardzo szybko, z niemal niezauważalną inercją. Aktywnie reagujące zawieszenie idealnie dopasowuje się do nierówności drogi i stylu jazdy kierowcy.

schemat systemu eROT firmy Audi 1
schemat systemu eROT firmy Audi 2
schemat systemu eROT firmy Audi 3
Schemat systemu eROT firmy Audi

Charakterystyka pracy amortyzatorów ustalana jest za pomocą odpowiedniego oprogramowania. Eliminowana jest wzajemna zależność stopnia odbicia i ciśnienia, ograniczająca dotychczas używane amortyzatory hydrauliczne. System pozwala na taką konfigurację stopnia kompresji amortyzatora, by ten pracował komfortowo i miękko, bez przechodzenia do fazy „twardości” podczas odbicia tłoka. Ponadto, montowane poziomo przy tylnej osi prądnice, zastępują pionowe amortyzatory teleskopowe, co pozwala znacznie zwiększyć pojemność bagażnika i optymalnie go skonfigurować.

elettrico3m
Obrotowy amortyzator elektromechaniczny Audi

– Oczywiście system może konwertować energię kinetyczną wytwarzaną podczas faz kompresji i odbicia w energię elektryczną. By taka konwersja nastąpiła, ramię dźwigni musi przejąć ruch piasty koła. Ramię transmituje następnie ten ruch za pomocą zespołu przekładni i kół zębatych do prądnicy, która przemienia je w prąd. Wydajność systemu rekuperacji wynosiła w testach prowadzonych na niemieckich drogach średnio od 100 do 150 W. Rozpiętość faktyczna jest większa: od 3 W na autostradzie z nowym asfaltem do 613 W na bocznej, wyboistej drodze – mówił dr inż. Knirch.

Audi Erot alt
Audi eROT2
eROT: demonstrator technologii

Warunkiem umożliwiającym zastosowanie systemu eROT jest wysokowydajna instalacja elektryczna o napięciu 48 V. W swej obecnej konfiguracji akumulator litowo-jonowy instalacji oferuje 0,5 kilowatogodziny pojemności energii i 13 kilowatów mocy wyjściowej. Przetwornik napięcia stałego łączy instalację 48 V z główną instalacją pokładową 12 V, w której pracuje wysoko wydajny generator dużej mocy.
– Pierwsze wyniki testów techniki eROT są bardzo obiecujące i dlatego jej seryjny montaż w przyszłości w samochodach marki Audi jest bardzo prawdopodobny. Warunkiem jest tu jednak instalacja elektryczna 48 V, będąca głównym elementem strategii elektryfikacji Audi. Jej druga wersja, planowana do wprowadzenia w roku 2017, będzie już główną siecią elektryczną samochodu, a jednocześnie elementem napędu hybrydowego. Napęd taki pozwoli na oszczędność paliwa rzędu 0,7 litra na 100 km – mówił Stefan Knirch.
Działające rozwiązania istnieją już nie tylko w fazie prototypu i być może niebawem będziemy świadkami przełomu w konstrukcji amortyzatorów.

Ryszard Romanowski

Źródła:
www.audi.press-bank.pl
M. Kuchar, K. Siczek: Ocena możliwości odzyskiwania energii z układu zawieszenia przy wykorzystaniu amortyzatora pneumatycznego, Archiwum Motoryzacji, 2/2011
www.levantpower.com

 

artykuł pochodzi z wydania 9 (108) wrzesień 2016