Reklama

Mechanika - Podzespoły - układy jezdne i układy napędowe

Tajemnice dynamiki jazdy Alfy Romeo cz 1

dokument
pobierz +

Po raz pierwszy Alfa Romeo ujawnia sekrety w modelach Giulia i Stelvio dotyczące prowadzenia i dynamicznej jazdy w ramach czterech kompleksowych warsztatów technicznych i specjalnie opracowanych sesji na torze, by przetestować rozwiązania technologiczne dostępne w marce Alfa Romeo. Te niekonwencjonalne testy odbyły się w Balocco w Ośrodku Badawczym Grupy FCA, gdzie inżynierzy i technicy poddawali próbie najbardziej innowacyjne rozwiązania technologiczne, dzięki którym prowadzenie i jazda Giulią o nadwoziu sportowego sedana i Stelvio, samochodem klasy SUV jest jeszcze bardziej ekscytująca zwłaszcza w najmocniejszych wersjach Quadrifoglio. Zresztą to właśnie Giulia i Stelvio Quadrifoglio, prezentujące najwyższe osiągnięcia konstrukcyjne Alfy Romeo, były pierwszymi modelami, dla których zostały opracowane te wyrafinowane systemy, które następnie zaadoptowano w pozostałej gamie. To właśnie to podejście „top-down”, wyróżniające się na scenie motoryzacyjnej, przyświeca filozofii Alfy Romeo: jest to niepowtarzalna formuła na świecie, która zachowuje w swoich wszystkich mechanicznych dziełach właściwą równowagę pomiędzy unikatowym włoskim designem, nowoczesnymi silnikami, doskonałym rozłożeniem mas, unikatowymi rozwiązaniami technicznymi oraz doskonałym stosunkiem masy do mocy. Zresztą, wystarczy zasiąść za kierownicą Giulii czy Stelvio, by poczuć inny wymiar, w którym fundamentem motoryzacyjnego „dzieła” jest kierowca, ze swoimi emocjami i ochotą na ekscytującą jazdę. Jest to zasługą precyzyjnego układu kierowniczego, reakcji na pedał przyśpieszenia i bezpośrednich reakcji skrzyni biegów oraz hamulców. Do tej charakterystyki należy dodać wybór napędu na tył lub 4×4, który jest nie tylko wyrazem hołdu dla autentycznych korzeni legendarnej Alfy Romeo, ale też rozwiązaniem technicznym zapewniającym wysokie osiągi i dużą przyjemność jazdy. Tak więc, ekscytujące doznania podczas jazdy za kierownicą samochodu Alfa Romeo to prawdziwa gratka również dla bardziej wymagających i wytrawnych kierowców.

 

Warsztaty oraz sesje na torze, odkrywające tajemnice dynamicznej jazdy w/w modeli Alfa Romeo, organizowane są w ramach czterech warsztatów, na przykład skupiających się na innowacyjności napędu Q4 z technologią 4×4, stworzony, by zarządzać napędem pojazdu w sposób reaktywny i predyktywny, pozwalający zapewnić maksymalny poziom osiągów, oszczędności i bezpieczeństwa. W dużym skrócie, system Q4 Alfy Romeo ma wszystkie zalety napędu 4×4 i jednocześnie gwarantuje niski poziom spalania paliwa, szybszą reakcję oraz przyjemność prowadzenia auta z napędem na tył. Ponadto, wersje z napędem Q4 mogą zostać doposażone w samoblokujący, mechaniczny mechanizm różnicowy Q2, dostępny na zamówienie również w wersjach tylko z napędem na tył. Samoblokujący, mechaniczny mechanizm różnicowy uwydatnia zwinność i sportowy charakter, gwarantując doskonały napęd, zapewniający niezapomniane doznania podczas jazdy.
Uwaga skupiona jest również na innym, opatentowanym przez Alfę Romeo ekskluzywnym zaawansowanym systemie o nazwie Integrated Brake System (IBS), czyli systemie elektro-mechanicznym łączącym kontrolę stabilności z tradycyjnym wspomaganiem hamulców, gwarantującym natychmiastową reakcję hamulca i rekordowo krótką drogę hamowania, jak również znaczącą optymalizację obciążeń. W wersji Quadrifoglio układ hamulcowy dostępny jest również z tarczami ceramiczno-węglowymi.

Duże zainteresowanie wzbudził system AlfaTM Active Torque Vectoring, najnowsza technologia pozwalająca uzyskać maksymalne właściwości jezdne sportowego samochodu. Kontrolowane elektronicznie dwa sprzęgła znajdujące się w tylnym mechanizmie różnicowym pozwalają odrębnie sterować przekazaniem momentu na każde z kół. W ten sposób przekazywanie mocy na podłoże poprawia się również w warunkach niskiej przyczepności. Pozwala to prowadzić samochód bezpieczniej i bardzo przyjemnie, bez konieczności nagłych interwencji ze strony systemu kontroli dynamiki pojazdu. AlfaTM Active Torque Vectoring, tak, jak wszystkie pozostałe systemy aktywnej kontroli, jest zarządzany przez układ Chassis Domain Control: jedyny, centralny „mózg operacyjny” samochodu stworzony przez Alfę Romeo według opatentowanych algorytmów, do zarządzania w rzeczywistym czasie i w harmonijny sposób wszystkimi elektronicznymi urządzeniami, które wpływają na zachowanie na drodze i dzięki którym jazda staje się łatwa, intuicyjna i bezpieczna.

Wreszcie, ostanie warsztaty skupiły się na najbardziej zaawansowanym w tym segmencie, systemie zawieszeń, z ekskluzywną technologią AlfaTM Link: na osi przedniej zastosowano czterowahaczowe zawieszenie z podwójną dźwignią na dole oraz z pół-wirtualną osią skrętną (patent Alfy Romeo), które neutralizuje nierówności, jednocześnie gwarantując szybkie i precyzyjne manewry. Na osi tylnej zastosowano opatentowane przez Alfę Romeo rozwiązanie wielowahaczowe typu Multilink, które gwarantuje jednocześnie wysoką jakość prowadzenia połączoną z doskonałym komfortem podczas jazdy.

Konstrukcja zawieszenia pozwala uzyskać bardzo dużą sztywność układu na zakrętach i jednocześnie dużą elastyczność w kierunku wzdłużnym. Ponadto, na zamówienie dostępne są aktywne zawieszenie AlfaTM Active Suspension z amortyzacją sterowaną elektronicznie, które na bieżąco dostosowuje się do warunków jazdy na drodze i pozwalają wybrać styl jazdy bardziej ukierunkowany na osiągi lub na komfort. Wreszcie, na maksymalną przyjemność jazdy wpływa również optymalne rozłożenie mas pomiędzy dwoma osiami oraz doskonały stosunek masy do mocy, uzyskany dzięki zastosowaniu ultralekkich materiałów, takich, jak na przykład włókno węglowe, z którego wykonany jest wał napędowy tożsamy dla pozostałych wersji.

Opatentowane zawieszenia AlfaTM Link oraz dynamika pojazdu.

Jazda Alfą Romeo to niepowtarzalne i niezapomniane uczucie. Jest to zasługa zastosowania wyjątkowego systemu zawieszeń. Na osi przedniej znajduje się czterowahaczowe zawieszenie z pół-wirtualną osią skrętną, które pozwala kierowcy na wykonywanie szybkich i precyzyjnych skrętów, dzięki wyjątkowej przyczepności kół do podłoża i poczuciu pełnej kontroli. Na osi tylnej, Giulia i Stelvio wyposażone są w nowy AlfaTM link, system multilink wykonany z aluminium.

Na etapie projektowania systemu zawieszeń w pojeźdzoie, główne, najważniejsze właściwości dotyczą bezpieczeństwa, komfortu i optymalizacji osiągów NVH (głośność, drgania i nierówności). W modelach Alfy Romeo zaprojektowano zawieszenia gdzie te parametry nie są wystarczające, gdyż trzeba przekazać również kierowcy emocje, a jest to możliwe dzięki poszukiwaniu niepowtarzalnego, precyzyjnego układu kierowniczego oraz osiągom rozumianym, jako perfekcyjna jakość prowadzenia. Z tego powodu zespół Alfy Romeo zaangażował się w rozwój całej gamy Giulii i Stelvio, począwszy od wersji Quadrifoglio. Pozwala to również wersjom ze słabszymi silnikami cieszyć się z korzyści typowych dla wyższych segmentów.

Zawieszenie przednie – architektura i rozwiązania opatentowane przez Alfę Romeo
Cele, które przyświecały przy projektowaniu systemu zawieszeń, to maksymalna poprawa jakości prowadzenia oraz komfortu, stworzenie niepowtarzalnego i niezapominanego, precyzyjnego układu kierowniczego, zapobieganie reakcji na kierownicy spowodowanych przez moment obrotowy w wersji Q4. Aby je zrealizować trzeba było wybrać czterowahaczową konstrukcję zawieszenia zamiast tradycyjnego McPhersona, pierwowzór, który faktycznie zapewnia najdokładniejszą kontrolę charakterystycznych kątów zawieszenia, koniecznych, by jak najlepiej wykorzystać właściwości opon i tym samym zapewnić maksymalną przyczepność kół samochodu. Architektura przedniego zawieszenia czterowahaczowego z pół-wirtualną osią skrętną Alfy Romeo Giulii i Stelvio składa się z:

  1. Górnego wahacza sterującego;
  2. Dwóch podwójnych wahaczy dolnych (komfort i jakość prowadzenia);
  3. Ramienia układu kierowniczego z drążkiem;
  4. Zespołu sprężyny amortyzatora współosiowego;
  5. Aluminiowego słupka ze specjalnym wygięciem w kształcie litery „S”.

Najistotniejszą cechą zawieszenia przedniego jest więc występowanie dwóch dźwigni dolnych, oddzielonych i zawieszonych na słupku w różny sposób: ten podwójny przegub dolny (patent Alfy Romeo) wykazuje ruch „nożycowy”, który utrzymuje precyzyjny układ kierowniczy we wszystkich warunkach. Jest to wynik niemożliwy do osiągnięcia przy konwencjonalnym zawieszeniu, które przewiduje jeden przegub dolny.

Rozwiązanie to gwarantuje pełną kontrolę wahacza na podłożu, uzależnioną od amplitudy zawieszenia, optymalizuje szybkość oraz precyzję skrętu w każdych warunkach, gwarantuje wrażenia typowe dla prowadzenia pojazdów Alfa Romeo i zapewnia liniowość reakcji nawet w ekstremalnych warunkach przy zachowaniu pełnego bezpieczeństwa.

Elektryczne wspomaganie kierownicy z silnikiem osadzonym na zębatce, jak również niezwykle bezpośrednie przełożenie układu kierowniczego (12:1) zostały tak zaprojektowane, aby współgrać z charakterystyką zawieszeń i zapewnić liniowość momentu obrotowego na kierownicy w całym zakresie przyśpieszenia bocznego.

W odniesieniu do konkurencji, zastosowanie zawieszeń czterowahaczowych zamiast McPherson pozwala więc na uzyskanie lepszych rezultatów pod względem jakości prowadzenia i komfortu jazdy, jednocześnie jednak ten nadzwyczajny wybór pociąga za sobą skomplikowanie konstrukcji zawieszenia. Aby zmniejszyć wagę, wszystkie części zostały wykonane z aluminium.

Zawieszenie tylne.

Na osi tylnej zastosowano, opatentowane przez Alfę Romeo, rozwiązanie wielowahaczowe AlfaTM Link, które gwarantuje niezwykle precyzyjną kontrolę kątów koła: przekłada się to na najlepsze w tej kategorii zachowanie na drodze i zapewnia wysoką jakość prowadzenia połączoną z doskonałym komfortem. Konstrukcja zawieszenia pozwala uzyskać bardzo dużą sztywność układu na zakrętach i jednocześnie dużą elastyczność w kierunku wzdłużnym: rezultaty płynności jazdy uzyskane na wyboistych drógach są bardzo zadawalające, również dzięki zastosowaniu elastycznych połączeń z amortyzacją hydrauliczną.

Do ustawiania zbieżności można użyć opatentowanego urządzenia, które pozwala utrzymać niezmienione sztywne punkty zawieszenie nawet wtedy, kiedy trzeba zmienić zbieżność i nachylenie. Dzięki temu rozwiązaniu nie trzeba modyfikować zachowania elastokinematycznego zawieszenia w przypadku regulacji kątów statycznych, czego nie można uniknąć stosując tradycyjne rozwiązania w innych samochodach.

Wymiar wzdłużny zawieszeń jest najbardziej kompaktowy w segmencie. Charakterystyka ta pozwala na zwiększenie miejsca pasażerów na siedzeniach tylnych, bez powiększania rozmiarów samochodu i zachowując rozstaw osi na poziomie rozmiarów z tego segmentu.

Elementy zawieszeń wykonane są z materiałów o wysokiej wytrzymałości. 45% zawieszenia tylnego wykonane jest z aluminium, aby zredukować masę zespołu koła i zoptymalizować komfort prowadzenia. Sztywność boczna zawieszeń odnotowuje maksymalną wartość w swoich segmencie.

Napęd 4×4 z technologią Q4.

Górski zakręt, kamienista nawierzchnia, zaśnieżona droga lub ostry zakręt podczas ulewy: to wszystko ekstremalne sytuacje i idealne miejsca, aby wystawić na próbę zwinność i moc nowych modeli Alfy Romeo. To głównie zasługa systemu Q4, który zapewnia wszystkie korzyści napędu 4×4, a jednocześnie gwarantuje przyjemność prowadzenia samochodu z tylnym napędem, oferując wyjątkowe emocje połączone z najlepszą dynamiką jazdy.

Pulsującym sercem systemu jest aktywny system rozdziału momentu obrotowego (aktywna skrzynka rozdzielcza lub ATC), który monitoruje w rzeczywistym czasie warunki przyczepności oraz żądania kierowcy, by cały czas gwarantować najlepsze osiągi, przenosząc, w razie konieczności w celu zapewnienia maksymalnych osiągów, nawet 50% momentu obrotowego na koła przednie za pośrednictwem niezwykle kompaktowego i lekkiego przedniego mechanizmu różnicowego.

Połączenie maksymalnego bezpieczeństwa z maksymalnymi osiągami w każdych warunkach drogowych, od toru wyścigowego po zaśnieżone drogi: te ambitne cele kierowały pracami nad rozwojem systemu napędowego Q4 (4×4) ‚On Demand’, którego elementy opracowane są w całości przez zespół Alfa Romeo i które uwydatniają sportowe zawieszenie samochodu oraz wzbogacają przyjemność jazdy. Tam, gdzie konkurencja bazuje na systemach rozdziału momentu obrotowego o niskiej dynamice i o stałych wartościach momentu obrotowego (np.: 60% – 40% w normalnych warunkach), system Q4 zastosowany w modelach Giulia i Stelvio utrzymuje samochód z tylnym napędem tak długo dopóki nie zbliży się on do limitu przyczepności, lub w zależności od konkretnego żądania kierowcy, nie zamkną się sprzęgła znajdujące się w systemie rozdziału i nie przeniesie się aż 50% momentu obrotowego na oś przednią w czasie krótszym niż 150ms.

Rozdział momentu obrotowego pomiędzy osią przednią a tylną jest więc stale dawkowany z niezwykłą precyzją, w zależności od rzeczywistych warunków jazdy oraz poleceń kierowcy: przekłada się to na najlepszą w tej kategorii kontrolę samochodu pod względem napędu i stabilności na zakrętach.

Dodatkowy napęd gwarantowany przez system Q4 jest wykorzystywany w celu zwiększania osiągów do maksimum w każdego rodzaju sytuacji, podnosząc pewność prowadzenia pojazdu, który zyskuje stabilność przed włączeniem się elektronicznego programu stabilizacji toru jazdy.

Napęd Q4 ‚On Demand’ stanowi prawdziwy skok pokoleniowy: tradycyjne samochody z napędem na cztery koła dla miłośnikom motoryzacji znane były zawsze ze swojej tendencji do podsterowności. Natomiast w przypadku Q4 sportowe serce Alfy Romeo bije w innym tempie w każdej konfiguracji systemu DNA, zapewniając maksymalne emocje w konfiguracji Dynamic, w której strategia kontroli napędu opracowana przez zespół Alfy Romeo pozwala prowadzić samochód oferując czystą radość z jazdy z napędem na tył, przy maksymalnym bezpieczeństwie gwarantowanym przez napęd 4×4.
Aby podkreślić własności dynamiczne oraz jakość prowadzenia, tradycyjny wybór przewidywał wyposażenie samochodów w opony o zróżnicowanych rozmiarach, Alfa Romeo wybrała jednak dla swojego systemu Q4 inną drogę: uwypukliła jakość prowadzenia poprzez różne przełożenia pomiędzy osią przednią a tylną. Umożliwia to, bez zróżnicowanych opon, szybkie wyjście samochodu z zakrętów poprzez szybką stabilizację, czyli możliwość wcześniejszego dodania gazu w porównaniu do napędu 4×4 o podobnych cechach, ale z tradycyjną konfiguracją z takimi samymi przełożeniami pomiędzy osią przednią a tylną.

Oczywiście, w wersji Q4 wybór opon o zróżnicowanym rozmiarze, tak jak w przypadku Stelvio Quadrifoglio, jeszcze bardziej uwydatnia własności dynamiczne samochodu.
Aby móc zaoferować ten poziom osiągów, cały system został zaprojektowany pod kątem absolutnie innowacyjnych i konkurencyjnych specyfikacji: aktywny system rozdziału momentu obrotowego (aktywna skrzynka rozdzielcza lub ATC) został zaprojektowany, aby szybko i precyzyjnie wyregulować ilość wysłanego momentu obrotowego osi przedniej, modyfikując ją natychmiast w oparciu o przebieg napędu, potrzebę kierowcy i dynamikę jazdy samochodu.

Czasy reakcji stanowią wzorzec dla tej kategorii samochodów: system jest w stanie wysłać prawie 1.000Nm do zębatki mechanizmu różnicowego przedniego w czasie krótszym niż 150ms, zejść z 1.100Nm do 100Nm w zaledwie 120ms i potrafi wytrzymać intensywną eksploatację, typową dla jazdy po torze lub po nawierzchniach o niskiej przyczepności, rozpraszając bardzo wysokie poziomy energii w zespole sprzęgła, bez dodawania zewnętrznych układów chłodzenia. Jest to wyjątkowa i niepowtarzalna na rynku charakterystyka, potrafiąca zapewnić niezwykle dynamiczną jazdę, bez przegrzewania.

Ponadto, aktywny system rozdziału momentu obrotowego (aktywna skrzynka rozdzielcza lub ATC) Q4 Alfy Romeo może pochwalić się niezrównanym w tej kategorii poziomem momentu obrotowego na wejściu i na wyjściu i jest w stanie przyjąć od napędu maksymalny moment obrotowy na wejściu równy 5.000Nm oraz wysłać do zębatki osi przedniej maksymalny moment obrotowy równy 1.200Nm (stosunek 1:1), wszystko to za pośrednictwem napędu łańcuchowego ze smarowaniem rozbryzgowym, by zapewnić ciche działanie, wydajność i maksymalną niezawodność.

Jednostka mechanizmu różnicowego przedniego Q4 Alfy Romeo jest niezwykle kompaktowa i lekka, a mimo to wytrzymała i potrafiąca zarządzać bardzo wysokim momentem obrotowym (aż do 4.000 Nm na wieńcu zębatym). Ponadto jest bardzo wydajna i lekka (mniej niż 12kg), dzięki elementom zaprojektowanym specjalnie pod kątem redukcji nawet do minimum wszelkich strat oraz masy. Jest to małe dzieło sztuki. Całkowity wzrost wagi układu napędowego z systemem 4×4 w porównaniu do systemu tradycyjnego, wliczając do tego półosie napędowe i oleje, to mniej niż 50 kg, co stanowi wzorcową wartość w tym segmencie.

Samoblokujący mechaniczny mechanizm różnicowy Q2.

Wersje z napędem Q4 mogą zostać wyposażone w samoblokujący, mechaniczny mechanizm różnicowy tylny, dostępny na zamówienie również w wersjach dostępnych tylko z napędem na tył. Samoblokujący, mechaniczny mechanizm różnicowy uwydatnia zwinność i sportowy charakter nowych Alf Romeo. Niezależnie od warunków, mechanizm różnicowy gwarantuje doskonały napęd zapewniający płynną jazdę. Został zaprojektowany z 1,5-stopniowym pakietem sprzęgieł, pierścieniami dociskowymi oraz bez napięcia wstępnego.

Samoblokujący, mechaniczny mechanizm różnicowy Q2 uwydatnia zwinność samochodu, co ma pozytywny wpływ również na bezpieczeństwo. System gwarantuje:

  • wysokie właściwości jezdne, dzięki blokadzie mechanizmu różnicowego;
  • lepszą stabilność pojazdu na zakrętach przy dużej prędkości i przyspieszeniu bocznym;
  • zwiększenie możliwości przeniesienia napędu samochodu nawet przy zróżnicowanej przyczepności kół;
  • stabilność i niesamowitą kontrolę podczas jazdy na wprost we wszystkich warunkach przyczepności;
  • maksymalne bezpieczeństwo w przypadku mokrej lub śliskiej nawierzchni, dzięki stałej kontroli kół i redukcji poślizgu.
 


Reklama