فيراري SF90 تتصدر ترتيب الأكثر هندسة ديناميكية عالميا
قدمت القائمة المختصرة لجوائز 2020 Vehicle Dynamics International بعض الخيارات الصعبة لهيئة التحكيم الخبراء ، مع مجموعة رائعة من التميز والابتكار والموهبة في هندسة السيارات. بعد الكثير من المداولات ، خرج أربعة منتصرين جديرين …تصبح نظرية الديناميكيات حقيقة هندسية عندما تدخل مركبات الإنتاج السوق. إذن ما هي المركبات التي تم إطلاقها خلال الأشهر الـ 12 الماضية والتي أثارت إعجاب لجنة التحكيم؟ تم النظر في مجموعة واسعة من المركبات وتقييمها ، من فولكس فاجن جولف Mk8 و Ford Focus ST ، إلى L و Rover Defender و Audi RS 6 Avant ، إلى Ferrari SF90 Stradale و Porsche 911.
الفائز: فيراري اس اف 90 سترادلي
شهد هذا العام معركة شديدة القتال بين بورش 992 وفيراري SF90 Stradale. في نهاية المطاف ، فازت فيراري بطراز غير معتاد من نواحٍ عديدة بالنسبة للماركة ، كونه محرك V8 بدلاً من V12 الذي تم تركيبه تقليديًا مع موديلاتها الرئيسية ، فضلاً عن كونه أول سلسلة إنتاج PHEV – كما أنه يجلب العديد من ابتكارات ديناميكيات السيارة .
السيارة متطرفة على كل المستويات ، مع أرقام رئيسية تبلغ 1000 قدم مكعب ، ونسبة وزن إلى قوة تبلغ 1.57 كجم / حصان ، و 390 كجم من القوة السفلية عند 155 ميلاً في الساعة (250 كم / ساعة). قام مهندسو فيراري بتركيب نظام دفع رباعي لمساعدة السائقين على استغلال القوة الكاملة لمجموعة نقل الحركة الهجينة ، مع قوة الجر التي تتيح أرقامًا أكثر إثارة للإعجاب ، من 0-62 ميل في الساعة (100 كم / ساعة) في 2.5 ثانية و 0-124 ميل في الساعة (200 كم / ساعة) في 6.7 ثواني.
لا يتعلق محرك SF90 Stradale فقط بقوة الخط المستقيم ، لذلك قدم مهندسو ديناميكيات فيراري محورًا أماميًا كهربائيًا بالكامل ، يُعرف باسم RAC-e (منظم إعداد المنعطفات الإلكترونية). بالإضافة إلى توفير الدفع بشكل حصري في محرك كهربائي ، يتحكم المحركان الأماميان بشكل مستقل في عزم الدوران الذي يتم تسليمه إلى العجلتين ، من أجل تأثير “توجيه عزم الدوران“. تم دمج RAC-e في عناصر التحكم في ديناميكيات السيارة ، ومن خلال التحكم في توزيع عزم الدوران ، تصبح السيارة أسهل في القيادة عند الحد الأقصى.
كما أن أداء الانحراف مثير للإعجاب ، مع تصميم دائرة تبريد الفرامل المعاد تصميمها بالكامل لـ SF90. تعاون مهندسو Ferrari مع Brembo لتطوير تصميم جديد للفرجار للمكابح الأمامية ، وهذا هو أول تطبيق لها على سيارة الطريق. يحتوي الفرجار على ملحق ديناميكي هوائي متكامل ، والذي يوزع تدفق الهواء عالي الشحن من مدخل الهواء إلى وسادات وأقراص الفرامل بشكل أكثر كفاءة.
ومع ذلك ، فإن كل هذه الميزات الديناميكية ، بالإضافة إلى الهيكل الهجين الذي يبلغ وزنه 270 كجم ، تخلق عقوبة الوزن. تم تعويض هذا الوزن من خلال الهيكل والهيكل الجديد كليًا ، اللذين تم بناؤهما باستخدام تقنية متعددة المواد بما في ذلك ألياف الكربون ، واثنين من سبائك الألومنيوم الجديدة ، واستخدام مصبوبات مجوفة بدلاً من المسبوكات المضلعة. والنتيجة هي وزن إجمالي للمركبة يبلغ 1570 كجم ، كما يحقق التصميم مزايا من حيث الصلابة ومركز ثقل أقل ، حيث يتميز الهيكل بصلابة انحناء أعلى بنسبة 20٪ وصلابة التوائية أعلى بنسبة 40٪ من منصات فيراري السابقة. كما تم تحسين خصائص NVH من خلال استخدام سبيكة جديدة تُعرف باسم “الألمنيوم الهادئ” لحوض الأرضية. تم دمج عناصر التحكم في نظام الجهد العالي (البطارية ، RAC-e ، MGUK ، العاكس) ، والتحكم في المحرك وعلبة التروس ، وعناصر التحكم في ديناميكيات السيارة (الجر ، والفرملة ، وتوجيه عزم الدوران) مع منطق التحكم في السيارة الحالي لشركة Ferrari ، لإنشاء ما تقوم به الشركة أطلق على نظام التحكم في السيارة (التحكم الإلكتروني في الانزلاق الجانبي) eSSC.
يقدم نظام eSSC ثلاث استراتيجيات ديناميكية للتنظيم والتوزيع لإرسال عزم دوران المحرك إلى جميع العجلات الأربع: نظام التحكم في الجر الكهربائي (eTC) ، والذي يدير على النحو الأمثل توافر عزم الدوران ويوزعه على العجلات الفردية لتناسب ظروف القيادة ومتطلبات القبضة ؛ التحكم في الفرامل عن طريق السلك مع نظام ABS / EBD ، والذي يسمح بتقسيم عزم الكبح بين النظام الهيدروليكي والمحركات الكهربائية للسماح بالاسترداد المتجدد تحت الكبح ، وتوجيه عزم الدوران.
تسلم الجائزة مايكل ليترز ، كبير مسؤولي التكنولوجيا في فيراري. وصرح قائلاً: “إن هذا التقدير المرموق الذي حصلت عليه SF90 Stradale يؤكد المستوى المتميز لحلول ديناميكيات السيارات الأفضل في فئتها والتي تهدف إلى ضمان أن يتمكن جميع السائقين من الاستفادة الكاملة من الإمكانات الرائعة لسياراتنا. تعزز أنظمة مثل eSSC الجديدة والمحور الأمامي الكهربائي بالكامل (RAC-e) القيادة بلا منازع بالفعل للحصان الجامح في هذا المجال وتزود السائقين بمستوى لا مثيل له من مشاعر القيادة. أود أن أشكر شركة Vehicle Dynamics International نيابة عن جميع مهندسينا على الجائزة التي تعترف ببحثهم المستمر عن الكمال. “
فريق ديناميكيات العام
من تطوير الابتكارات الديناميكية ، إلى تطبيقها على مركبات الإنتاج ، إلى العمل الشاق القديم الجيد ، تعترف هذه الفئة بعمل فرق الديناميكيات في جميع أنحاء العالم.
وبورش تفوز
شهد فريق بورش عامًا إنتاجيًا آخر ، حيث أطلق مؤخرًا إصدارات ومتغيرات جديدة من طرازات 911 و 718 وباناميرا وماكان وكايين ، بالإضافة إلى إطلاق تايكان ، وهي أول سيارة رياضية كهربائية بالكامل في العلامة التجارية.
يشير تايكان إلى الطريق إلى الأمام بالنسبة لبورش ، حيث تعتزم الشركة المصنعة للسيارات الرياضية بحلول عام 2024 استثمار حوالي 10 مليارات يورو في التهجين والكهربة ورقمنة سياراتها ، مع إطلاق كروس توريزمو للنموذج “الأخضر” التالي. بواسطة ماكان كهربائي. تم بالفعل توفير حوالي 2000 فرصة عمل جديدة لمشروع تايكان.
تعمل بورش أيضًا على القيادة الذاتية ، ولكن نظرًا لأنها تصنع سيارات للسائقين ، فهناك فرق: يتم استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لمساعدة المركبات على التفاوض حول الموانئ والمناطق اللوجستية وورش العمل ومواقف السيارات في المستقبل . يتطلب الذكاء الاصطناعي الحد الأدنى من تقنية الاستشعار ويقلل من التكاليف ، ويتم تقييم الأنظمة لإنتاج سلسلة وتطبيقات أخرى.
كما قدم الفريق ليس فقط الديناميكيات الطولية ولكن أيضًا الديناميكيات الجانبية ، في البداية في كاين توربو إس إي-هايبرد. المفتاح هو Porsche Traction Management (PTM) ، الذي يتحكم بشكل تكيفي في توزيع قوة القيادة بين المحاور الأمامية والخلفية وفقًا لحالة القيادة. بفضل قوة الدفع القابلة للتوزيع المتغيرة ، يمكن للسيارات الكهربائية ذات العجلات التي تعمل بالطاقة بشكل منفصل أن تظل مستقرة ، حتى في المواقف الحرجة – طالما أن التحكم في عزم الدوران يكتشف بشكل موثوق الانحرافات عن الحالة المستهدفة ويتفاعل على الفور. طوّرت شركة Porsche Engineering واختبرت حلاً للمركبات الرياضية متعددة الاستخدامات (e-SUV) يقوم بذلك تمامًا من خلال نظام برمجي ، بدون أجهزة استشعار إضافية.
يعمل مهندسو بورشه أيضًا على تحسين الوزن ، حيث يتميز أحدث 911 بإجراءات إنقاص الوزن من خلال المكونات وطرق الانضمام والألواح الجانبية المصنوعة بالكامل من الألومنيوم.كما طور الفريق أيضًا نظام المساعدة في الوضع الرطب ، والذي يمكنه اكتشاف ظروف الطرق المبتلة بشكل كبير ويتضمن برنامج القيادة الرطبة الذي يمكن تحديده يدويًا لدعم السائق في ظروف الطقس السيئة. تكتشف المستشعرات الصوتية في منازل العجلات الأمامية كمية الرذاذ التي تم تدويرها ويمكنها بالتالي فك تشفير ظروف الطريق ، مما يساعد على تقليل مخاطر الانزلاق المائي.
أداة التطوير للعام
من المحاكاة إلى تقييم المتانة ، والبرمجيات إلى آلات المعمل ، تعترف فئة أداة التطوير لهذا العام بالابتكار في إنشاء الأدوات التي تساعد ديناميكي السيارة على تحقيق التميز في السيارات.
الفائز: AB Dynamics ANVH 250
أدت مستويات الضوضاء المنخفضة للمركبات الكهربائية إلى مطالبة السائقين بمستويات محسّنة من الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) من نظام التعليق ومجموعة القيادة ، وهذا بدوره يعني أن مصنعي السيارات بحاجة إلى التأكد من مشكلات الضوضاء والاهتزاز والخشونة في وقت مبكر من عملية التصميم وعلى مدى تشغيل أكبر.
استجابة للاحتياجات الهندسية المتغيرة لمصنعي المعدات الأصلية ، فإن جهاز NVH على مستوى المحور AB Dynamics ، ANVH 250 ، يقيس بدقة انتقال الاهتزازات حتى 250 هرتز من محاور عجلات السيارة ، من خلال نوابض التعليق والمخمدات ، إلى نقاط تثبيت التعليق ، الوصلات ، والقضبان المضادة للدحرجة ، والشجيرات المرنة.
يتميز جهاز الاختبار بتصميم إطار صلب يعمل مع مشغلات خطية عالية التردد ، والتي تم تصميمها خصيصًا لهذا التطبيق. تعمل المحركات الخطية الكهربائية المباشرة على تمكين ما تدعي الشركة أنه نطاق فريد من التردد والإزاحة والحمل ، بينما تكون أيضًا أكثر أمانًا في التشغيل من الأنظمة الهيدروليكية نظرًا لوجود طاقة مخزنة أقل ف
مع تثبيت المحور ، تقوم مجموعتان من ثلاثة مشغلات بتطبيق حركة دقيقة لكل محور عند ترددات من 0-250 هرتز وإزاحة من +/- 0.01 إلى +/- 50 مم ، بينما تقيس خلايا الحمل ثلاثية المحاور القوى المرسلة إلى كل نقطة ربط مركبة . يمكن لـ ANVH 250 تطبيق مجموعة من عمليات نقل البيانات الجيبية والعشوائية وحمل الطريق إلى نظام المحور. يمكن تطبيق الإزاحة على محاور العجلات في أزواج أو بشكل فردي في الاتجاهات الرأسية (Z) أو الطولية (X) أو الجانبية (Y) ، ويمكن أن تكون عمليات الإزاحة المزدوجة في المحاور في الطور أو في الطور المضاد.
باختصار ، تساعد القدرة على تقييم التعليق في مرحلة التصميم المبكرة على نطاق تردد كبير على تجنب إصلاحات NVH باهظة الثمن في مراحل لاحقة من برنامج تطوير السيارة ، مما يقلل التكلفة الإجمالية للمركبة ويسرع وقت طرح المنتج في السوق.
الهندسة والحوسبه
سواء كانت الأجهزة أو البرامج أو الهندسة أو الحوسبة ، فإن هذه الفئة تتعرف على الأفكار المبتكرة التي تعمل على تطوير وتعزيز الإعدادات الديناميكية للمركبة.
الفائز: ZF Flying Carpet
فازت ZF بهذه الفئة العام الماضي من خلال نظام التخميد النشط بالكامل sMotion ، وقد دافعت بنجاح عن لقبها مع Flying Carpet 2.0 ، وهو مفهوم هيكل تنبؤي يجمع أنظمة التحكم في حركة السيارة النشطة وشبه النشطة في تصميم واحد. كما يوحي اسمه ، يهدف تصميم الهيكل إلى عزل الركاب عن حركات السيارة غير السارة ، جزئيًا من خلال استخدام أجهزة استشعار متطورة ووحدة تحكم ذكية ومشغلات ذكية للتنبؤ والاستجابة للانحناءات والمطبات والحفر في الطريق. يهدف التصميم إلى إرساء الأساس للمركبات الآلية المستقبلية.
عندما يعمل ركاب السيارات اليوم أو يقرؤون أو يشاهدون الأفلام بدلاً من الطريق أمامهم ، فإن حركات جسم السيارة غير المرغوب فيها الناتجة عن الحفر أو المطبات أو الانحناءات أو الفرملة المفاجئة أو التسارع ، يمكن أن تؤدي إلى دوار الحركة. يعد هذا أمرًا مزعجًا اليوم ، ولكن مثل هذا النشاط سيكون أكثر أهمية في تجربة ركاب السيارة المستقلة ، حيث يأتي مفهوم Flying Carpet 2.0 ، حيث يتحكم تقريبًا في جميع الحركات الطولية والعرضية والعمودية للسيارة.
في قلب التصميم ، يوجد نظام التخميد النشط بالكامل sMotion ، والذي يستخدم أربعة محركات لتكييف حركات التعليق لكل عجلة على حدة وفقًا لحالة القيادة وسطح الطريق. لا تتحكم المشغلات فقط في مستويات المقاومة الهيدروليكية للاستجابة للمحفزات الواردة – فهي تحتوي أيضًا على محرك كهربائي خارجي مدمج ووحدة ضخ مزودة بإلكترونيات متكاملة تعمل كمشغل ثنائي الاتجاه. يمكن لهذه الوحدات رفع عجلات السيارة لأعلى معًا أو دفعها للأسفل ، بشكل فردي وفعال.على سبيل المثال ، عند الانعطاف ، يمكن سحب العجلتين الداخليتين وتمديد العجلات الخارجية للمساعدة في مواجهة حركات الرفع والتدحرج والرفع.
يتناول المفهوم أيضًا راحة الركوب من خلال نظام التوجيه النشط للمحور الخلفي AKC (التحكم النشط في الحركة الحركية) ، المصمم لتعزيز السلامة والديناميكيات والقدرة على المناورة. في السرعات المنخفضة للمركبة ، يسهل النظام المناورة من خلال توجيه المحور الخلفي في الاتجاه المعاكس للعجلات الأمامية. إذا كانت السيارة تتحرك بشكل أسرع ، يقوم النظام بتوجيه العجلات الأمامية والخلفية في نفس الاتجاه لتوفير مزيد من الاستقرار في الاتجاه. عند استخدامه بالاقتران مع التخميد النشط sMotion ، يمكن لـ AKC أن يمنع القوة المفرطة في الانحناءات الضيقة. مدعومًا بنظام التوجيه المعزز التوجيهي بالسلك ZF ونظام الفرامل النشط IBC (التحكم المتكامل في الفرامل) ، يمكن للجمع بين مكونات الهيكل الأربعة المتكاملة أن يضيف الراحة لمعظم مواقف القيادة.