Konstrukce každé části automobilu je vždy určitým kompromisem mezi často protichůdnými požadavky. Nejinak je tomu u systémů odpružení, které mají zajistit dostatečnou úroveň jízdního komfortu při přejezdu nerovností, ale současně také vysokou míru aktivní bezpečnosti.

 

Ideál jak z hlediska jízdního komfortu, tak i bezpečných jízdních vlastností si můžeme představit následovně: karoserie vozu „pluje“ v horizontální rovině nad vozovkou jakoby zavěšena na provazech z nebe, zatímco kola kopírují povrch vozovky a neztrácejí s ním kontakt, přičemž se jejich vertikální kmitání na karoserii nepřenáší. Je zřejmé, že tento stav je v praxi nedosažitelný, ale konstruktéři podvozků se k němu přesto upínají a snaží se k tomuto ideálu co nejvíc přiblížit. Značného pokroku v tomto směru bylo dosaženo díky obrovskému rozvoji řídicí elektroniky, senzorů a mechatronických systémů. Až elektronika totiž umožnila realizovat systémy s proměnnými charakteristikami odpružení v závislosti na aktuálních jízdních podmínkách nebo podle preferencí řidiče. Obecně se měkkým odpružením dosahuje optimálního jízdního komfortu při relativně pomalé jízdě přímým směrem, zatímco v ostatních případech je vhodnější odpružení tvrdší.

 

Tři hlavní směry

V zásadě lze rozlišovat tři základní systémy odpružení: pasivní, adaptivní a aktivní. Pasivní jsou klasické neřízené systémy s pružinou a tlumičem s neměnitelnou charakteristikou, u adaptivních systémů dochází k regulaci tlumiče nebo pružiny a u aktivních systémů se mění charakteristika jak tlumiče, tak i pružiny. Ve všech třech kategoriích dochází ke značnému vývoji. Některé nové konstrukce pasivních tlumičů se dokonce snaží aspoň trochu napodobit řízené systémy. Například podvozek Agility Control, který je standardní součástí výbavy vozů Mercedes-Benz Třídy C, je vybaven tlumiči, jejichž tlumicí síla je závislá na míře stlačení tlumiče. Při normálním stylu jízdy a malém stlačení tlumičů se automaticky snižuje jejich tlumicí síla, což zlepšuje jízdní komfort. Pokud však řidič zvolí agresivnější styl jízdy nebo je nucen řešit krizovou situaci náhlým vyhýbacím manévrem, tlumicí síla výrazně vzroste a vůz získá v těchto extrémních situacích na stabilitě.

Alternativou a příkladem adaptivního systému je vyspělejší podvozek Advanced Agility. Ten pracuje s plynulou elektronickou regulací tlumičů, díky níž má řidič možnost volby sportovního nebo komfortního režimu, přičemž se nemění pouze nastavení tlumičů, ale rovněž charakteristika posilovače řízení, pedálu plynu a případně i řazení samočinné převodovky. Řídicí elektronika průběžně sleduje celou řadu proměnných, z nichž „čte“ povrch vozovky a jízdní styl řidiče, a tomu přizpůsobuje charakteristiku tlumičů. V tomto případě je možná plynulá změna (někdy bývají tyto systémy označovány jako poloaktivní), u jednodušších systémů se jedná o změny skokové, například jen mezi dvěma nastaveními „měkký“ a „tvrdý“.

 

Možnost volby

Rozdíly mezi jednotlivými systémy mohou spočívat samozřejmě také v rychlosti a v rozsahu sledovaných parametrů. Možný bývá zcela automatický provoz doplněný možností volby sportovního nebo komfortního režimu ze strany řidiče. Oba tyto režimy se pak zpravidla odlišují tím, že řídicí jednotka vypustí ze svého repertoáru buď „nejměkčí“ nebo „nejtvrdší“ pole charakteristik a tlumiče tím získají spíše tvrdší, resp. měkčí charakteristiku. Komfortní režim vozovku jakoby „vyžehlí“, přenos rázů do karoserie při přejezdu nerovností je minimální, na druhou stranu je však řidič izolovanější od dění mezi vozovkou a podvozkem. Karoserie se v zatáčkách a při dynamických změnách také více naklání, což ve svém souhrnu může za jistých okolností negativně ovlivňovat bezpečnost jízdy. Sportovní či dynamický režim naopak řidiče více vtahuje do řízení, vůz reaguje precizněji, karoserie se při průjezdu zatáčkou nebo při brzdění či akceleraci tolik nenaklání, ale na druhé straně to bývá spojeno s určitými ústupky v oblasti jízdního komfortu, neboť nárazy od nerovností bývají citelnější a často také příliš tvrdá charakteristika tlumičů způsobuje to, že karoserie kopíruje zvlněný povrch vozovky a tyto pohyby se přenášejí na posádku.

 

Hydraulika stále v kursu

Z hlediska konstrukce adaptivních tlumičů jsou nejrozšířenější klasické hydraulické tlumiče doplněné poměrně složitými elektromechanickými ventily, jejichž otvíráním a zavíráním se reguluje průtok oleje mezi oběma pracovními prostory tlumiče, a tím i tuhost tlumení. Stále širší uplatnění ovšem nacházejí tzv. magnetorheologické tlumiče od firmy Delphi, které jsou mechanicky jednoduché, bez malých pohyblivých dílů. Dokonce se vyrábí z menšího počtu dílů než klasické pasivní tlumiče. Náplní tohoto typu tlumičů je magnetorheologická kapalina, v níž jsou rozptýlené mikroskopické částečky kovu. Změnou magnetického pole pomocí elektromagnetu se mění orientace těchto částeček, a tím i viskozita kapaliny. Díky tomu lze zcela plynule a především bleskurychle regulovat tlumicí sílu. Výrobce udává, že charakteristiku tohoto tlumiče lze měnit až tisíckrát za sekundu! Tyto tlumiče používá již řadu let koncern General Motors (Cadillac, Buick, Chevrolet Corvette), ostatní automobilky se postupně přidávají (Audi, Ferrari, Acura). Zatím ve stádiu vývoje se nachází zcela nový systém aktivního odpružení vyvinutý firmou Bose, která je jinak známá především výrobou špičkové audioaparatury. U tohoto systému jsou tlumiče, pružiny a dokonce i příčné zkrutné stabilizátory nahrazené lineárními elektromagnetickými motory. To je však zatím hudba budoucnosti, přestože první prototypy mají jízdní zkoušky úspěšně za sebou.

 

Celý článek přináší FLEET č. 3 / 2008