Специалисты ВолгГТУ разработали интеллектуальную систему автомобильной подвески, основанную на алгоритме автоматической адаптации к дорожным неровностям. По утверждению ученых, данное решение повысит комфортность и безопасность движения.
Автомобильная подвеска представляет собой сложную конструкцию, связывающую колеса с кузовом. Ее основная функция заключается в амортизации ударов и вибраций, возникающих при езде по неровной дороге, что обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров.
Специалисты ВолгГТУ сообщили, что современные автомобильные подвески оборудуются гидравлическими амортизаторами, которые взаимодействуют с разнообразными упругими элементами, такими как пружины и рессоры. Основной функцией этих амортизаторов является подавление колебаний кузова и колес, возникающих в процессе движения по неровному дорожному покрытию.
Специалисты отмечают, что главный недостаток традиционных амортизаторов заключается в их фиксированной жёсткости, которая не позволяет им адекватно реагировать на изменения дорожного покрытия.
Постоянная жёсткость приводит к тому, что подвеска не может эффективно поглощать колебания при различных скоростях и типах дорожного полотна. Это негативно сказывается на плавности хода автомобиля, ускоряет износ подвески и вызывает дискомфорт у пассажиров.
Для преодоления этой проблемы исследователи университета разработали комбинированную демпфирующую систему (КДС), интегрирующую различные типы амортизаторов: гидравлические, воздушные, фрикционные, инерционные и динамические. Такой подход позволяет создавать подвески с изменяемой жёсткостью, способные автоматически адаптироваться к текущим условиям движения.
В результате применения данной технологии движения автомобиля становится более плавным и комфортным, что положительно сказывается на его безопасности. В ходе проведенных исследований были определены три наиболее оптимальные конфигурации системы активного демпфирования колебаний (КДС), обеспечивающие существенное снижение вибраций кузова и колес, отметили эксперты университета.
Профессор кафедры "Автоматические установки" ВолгГТУ Вячеслав Новиков сообщил, что испытания одной из конфигураций КДС на грузовом автомобиле КамАЗ-4308 показали снижение среднеквадратичных ускорений кузова на 10%, а в области низкочастотного резонанса - на 28%. Кроме того, время отрыва колес от дорожного покрытия уменьшилось на 40%. Это свидетельствует о существенном повышении плавности хода и устойчивости транспортного средства.
В рамках настоящего исследования для анализа динамического поведения системы были задействованы методы теоретической механики, с особым упором на теорию колебаний. Для численного моделирования нелинейной динамической системы использовались программные средства PascalABC и Mathworks Matlab (модуль Simulink). Экспериментальная верификация полученных результатов проводилась на специализированном стендовом оборудовании.