tlumič

Doporučujeme, Technologie

Jak se ladí tlumiče

26 července 2017   Galerie

Dobrá ovladatelnost. Komfort a izolace od vozovky. Poskytovat odezvu. Tak protichůdné požadavky na naše auta klademe. Jedním z ústředních prvků v této mozaice jsou tlumiče.

Každý řidič má jiné návyky, zkušenosti, schopnosti. Každý chce od auta trochu jiné chování. Každý jezdí po jiných druzích povrchu. Jak se s tím chudák podvozek má vypořádat? Chceme komfort, bezpečí i požitek z řízení…

Zásadní roli v tom všem hrají tlumiče pérování. Většina z nás na ně ani nemyslí. Prostě od auta očekáváme, že se bude nějak standardně chovat. Že s nimi je něco v nepořádku, si uvědomíme, až když o sobě dají vědět: mizernou jízdou nebo třeba hlukem.

Jak probíhá vývoj, jak se testují, jaké jsou trendy a co nás v této oblasti čeká? Povídali jsme si s Petrem Volhejnem, chief engineerem  ze společnosti Monroe Czechia, která je součástí celosvětového koncernu Tenneco.

Podle motoru i výbavy

Firma Monroe se v Hodkovicích zabývá také výfukovými systémy; co se tlumičů týká, je její záběr široký: vyvíjejí a vyrábějí tlumiče pro osobní, ale i nákladní auta a autobusy včetně kabinových a tlumičů sedaček.

Podobně jako u nárazníků, o nichž jsme psali nedávno, existuje i tlumičů pro jeden model či platformu celá řada. Automobilky jim říkají „tuningové díly“, což znamená, že je to jedna ze součástí auta, která se během vývoje ladí a nastavuje skutečně až do poslední chvíle.

„Záleží na tom, jakou roli pro daný model jízdní vlastnosti hrají. U prémiových automobilek nebo u vozů se zvláštním důrazem na jízdní charakter může pro jeden model existovat třeba i deset různých nastavení tlumičů: podle jednotlivých motorů, podle toho, zda jde o hatchback nebo kombi, nebo podle požadavků na komfort či naopak sportovní jízdu,“ vysvětluje Volhejn.

I když se jedná o pouhý facelift nějakého modelu, mají lidé od tlumičů plné ruce práce. Ač zvenčí jde jen o kosmetické úpravy, podvozek aut se totiž často kompletně přelaďuje.

Elektromobily komplikují tlumičům život

Tlumiče jsou i prvkem bezpečnostním. V případě nejčastěji používané přední nápravy typu McPherson  jsou tlumiče součástí strukturální integrity přední nápravy: pokud by  tlumič prasknul, dojde ke kolapsu celé přední nápravy a auto se stává nepojízdným.

„Další dvě velké kapitoly požadavků na tlumiče jsou hluk a hmotnost. Ještě nedávno byl nejhlasitější částí auta motor, a tak se  hlukové parametry ve smyslu ,tlumiče nesmí být zdrojem rušivého  či abnormálního hluku‘ daly splnit poměrně snadno. S nástupem hybridů a čistých elektromobilů je ale důraz na tichost provozu extrémní,“ popisuje Volhejn, „zapomínat se nesmí ani na ekologii, mantrou dneška je snižování emisí CO2, tedy odlehčování, kde se jenom dá, a to bohužel dále negativně ovlivňuje tvorbu a přenos hluků v celém vozu.“

Tlumiče z Hodkovic
Společnost Monroe je jedním z předních hráčů světa tlumičů. Dodávají pro celý koncern Volkswagen, pro Ford, Renault a Dacii, ale také pro prémiové značky, jako jsou Landrover a Jaguar. Česká pobočka se věnuje pouze tradičním, konvenčním neboli pasivním tlumičům.
Mateřské Tenneco je silné také v oblasti tlumičů adaptivních (semiaktivních), které se montují jen do určitých modelů a některých jejich verzí. Adaptivní tlumiče Tenneco tak najdeme například ve vozech Superb, Passat, BMW 3 a X3 nebo ve Volvo řady 40, 60 a 90.

Jak probíhá vývoj a ladění tlumičů pro jednu konkrétní platformu nebo modelovou řadu? „Většinou se začíná s vývojem nejtěžší nebo nejvýkonnější verze. Těžký diesel nebo sportovní verze představuje pro podvozek největší zátěž. V další fázi se pak nastavení ladí pro každou specifickou verzi zvlášť. Nastavují se modulární díly tuhost silentbloků nebo tuhost progresivní pružiny i přímo samotný tlumič: zde hraje hlavni roli takzvaná ventilová sestava. Jsou to prvky propouštějící olej, které se nastavují soustavou otvorů, svazkem planžet a popřípadě i doplňujícími pružinami. Průměr, tloušťka, tuhost jsou typické parametry při ladění. Ventilová sestava pro běžný osobní vůz obsahuje často několik desítek takových dílů.

Progresivní pružina
Jedná se o kompresní doraz, polyuretanový prvek, který je uložený na pístnici tlumiče a jehož funkcí je tlumení velkých rázů. To může být například ostrý přejezd přes retardér nebo když se auto odlehčí, nadzvedne a pak dosedne dolů jsou to situace, s nimiž si neporadí ani ocelová pružina nebo samotný tlumič. Progresivní pružiny se také nastavují přesně na míru jednotlivých verzí: jiné jsou pro těžké dvoulitrové diesely a jiné pro malé litrové tříválce. Kombi verze má také vzadu progresivní pružinu tužší než hatchback.

Typicky pro každou modelovou řadu vznikají tři až čtyři různá nastavení tlumičů. U prémiových značek je tento počet samozřejmě vyšší, individuální nastavení se často dělá i pro různé verze výbavy.

Grafy, čísla, počítače? Ne. Ladí se podle pocitů

Jak konkrétně toto ladění probíhá? „Automobilka si nadiktuje čísla, své požadavky na některé objektivní veličiny. Určí se oblast ladění, jakási obálka, uvnitř které se automobilka chce pohybovat. Na základě toho navrhneme velikost tlumiče průměr válce a pístu a technologie, které použijeme. Některé automobilky jsou hodně konkrétní a diktují si většinu specifikací samy, jiné jsou benevolentnější a spoustu toho nechávají na nás,“ popisuje Volhejn a dodává, že až devadesát procent nastavování ale probíhá na základě subjektivních pocitů testovacích jezdců.

To se děje během testovacích akcí: „Automobilka dodá auto a zkušební jezdce, my dodáme demontovatelné tlumiče a k nim ladicí sady, jakési knihovny součástek, které lze měnit. K tomu je autobus s dílnou a měřicím zařízením. A samozřejmě náš odborník na ladění.“

A pak začíná „hraní“. Testuje se na okruhu. Postaví se tlumič na základě slovních požadavků testovacích jezdců, někdy za drobného přispění počítačových dat, grafů a křivek, a jezdí se. Řidiči pak své dojmy probírají s technikem, tlumiče se rozeberou, sestaví jinak a pokračuje se. Znova a znova.

Těchto „rund“ bývá opravdu velké množství. Jedna akce zabere zhruba týden a v rámci vývoje jedné platformy jich může proběhnout deset, ale klidně i třicet nebo čtyřicet.

Podvozky se ladí stejně, jen někde míň vydrží

Poutavé na tom je, že i v dnešní technické době převážná část leží na pocitech a dojmech zkušebních jezdců. Každý z nich vnímá auto trochu jinak podobně jako třeba designéři mají svůj osobitý rukopis, styl práce. Ostatně i tady se stane, že „tlumičový“ tým přejde od jedné automobilky ke druhé a svůj ladicí rukopis přenesou. „Není to ale zase tak výrazné jako u designu, přece jen většina automobilek má danou svou filozofii, dlouhodobou charakteristiku naladění podvozku,“ doplňuje Volhejn.

Možná vás napadne, jestli se podvozky ladí podle cílové oblasti prodeje: tedy jestli jsou jinak nastavené vozy téže modelové řady pro španělský, německý nebo ukrajinský trh. „Není to tak, že by se ladilo třeba pro Středomoří jinak než pro Británii. Při vývoji se podvozek staví na tu nejnáročnější variantu, na největší zátěž. Všem je jasné, že ve Švýcarsku jsou jiné podmínky než třeba na Balkáně. Automobilky mají zkušenostmi nastřádané jízdní situace, které simulují na testovacích polygonech: kostky, rolety, různě definované výtluky a podobně. Co se životnosti a výdrže podvozku týká, pro celý svět se dělá jedna verze: ta nejlepší, nejodolnější.“

Automobilka si tedy na začátku vývoje stanoví, jaké jsou pevnostní a životnostní požadavky. Nadefinuje si konkrétní typy a počty překážek a povrchů, které auto musí „přežít“. A pak se opět testuje: „Řekne se třeba, že vůz musí vydržet projetí dvaceti cyklů, v každém z nichž je dvě stě určitým způsobem definovaných sekvencí. Není to tedy tak, že by auto pro Rusko bylo nastavené jinak než pro Německo. Ctí se tu regionální rozdíly mluvíme teď o druhém aspektu, jímž je pocit z jízdy a z celého auta.“ Typicky se tak liší auta pro Evropu (na starém kontinentu máme rádi agilní jízdní vlastnosti, sportovnost, a to i u luxusních a prémiových aut), pro Severní Ameriku (důraz je kladen na absolutní možný komfort) a třeba i pro Čínu, kde zákazníci rádi sahají po evropských vozech, které pro ně mají punc kvality, ale potrpí si na luxus. Proto se tam co do pocitu jízdy ladí podvozek zase trochu jinak.

Auta budou číst terén a připraví se na něj

S Petrem Volhejnem jsme si také povídali o aktuálních trendech a nahlédli jsme i do budoucnosti: „Tlak na snižování ceny tu byl vždy a vždy asi bude, rozdíl ale vidím v tom, že dřív mu některé automobilky nepodléhaly tolik jako jiné. Dnes se zdá, že cena je jedním z nejpodstatnějších faktorů pro všechny, od běžné automobilové konfekce po prémiové a luxusní značky,“ říká.

V posledních zhruba třech letech je v oboru cítit také velký tlak na snižování hmotnosti. „Stále převládá ocel, snažíme se na to ale jít chytře: používáme vysokopevnostní oceli, jdeme cestou lokálního ztenčování profilů, pomáháme si nejrůznějšími výpočtovými metodami. Stále víc jsou zastoupené plasty, které za posledních deset let udělaly obrovský krok vpřed, máme mnohem víc zkušeností s jejich použitím v různých mezních situacích a podmínkách. Jinými slovy, co před deseti lety třeba už bylo vyvinuté, ale žádná automobilka si netroufla použít, je dnes běžné,“ vysvětluje hodkovický odborník.

U tlumičů prý také probíhá podobný downsizing jako u motorů. „Pokoušíme se jít víc na hranu s tím, jaký průměr pístu a pístnice můžeme použít. Časté jsou dnes takzvané ,full displaced‘ technologie, kde se dá zvýšení stlačovacího útlumu u dvouplášťových tlumičů dosáhnout doplňující ventilovou sestavou na stlačovací straně pístu. S nadsázkou se dá říct, že to je podobná finta jako turbodmychadlo,“ směje se Volhejn.

A jaká čeká tlumiče budoucnost? „Podle mne konvenční tlumiče principiálně dosáhly hranice svých možností. Jsou ve fázi, kdy už moc není co zlepšovat. Na trhu teď panuje tak trochu nervozita, nikdo totiž neví, jak by tlumiče za deset nebo dvacet let měly vypadat. S nástupem sdílené mobility a autonomního řízení přijde jistě i nová generace podvozků a tlumičů, tyto nové trendy určitě mít vliv budou. Rozmach podle mne zaznamenají adaptivní technologie lze očekávat, že sdílená a samořiditelná auta budou dražší, bude možné je vybavit dražšími technologiemi. Lidé budou chtít nastoupit a pracovat jako ve vlaku představte si, jak ohromný ten rozdíl oproti dnešnímu stavu bude muset být, vždyť dnes v autě za jízdy pořádně nenapíšete ani esemesku,“ zamýšlí se Volhejn.

Dalším trendem se v budoucnosti stanou plně aktivní systémy. Ony totiž ty dnešní adaptivní tlumiče vlastně aktivní nejsou: „Říkáme jim semiaktivní. Stále pouze reagují na nějakou situaci, v níž se ocitly. Dnes už ale jsou vyvinuté systémy, které dokážou kolem aktivně pohybovat nahoru a dolů. Auto budoucnosti pomocí různých systémů bude vědět, co ho čeká a do čeho jede. Radary s dlouhým dosahem, laserové skenování povrchu, stereokamery to všechno bude umět číst vozovku před autem a aktivně tomu podvozek předem přizpůsobit. Ostatně pro autonomní vozy bude tato výbava stejně nutností.“

, , , , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook