Optymalna przyczepność, stabilne i bezpieczne prowadzenie

Transkrypt

1 Optymalna przyczepność, stabilne i bezpieczne prowadzenie Stosowany w Mercedesach Klasy GLK układ 4MATIC spisuje się znakomicie nie tylko podczas jazdy po suchej i mokrej nawierzchni. Jeszcze bardziej jego zalety uwidaczniają się w zimowych warunkach drogowych. Podstawowy układ 4MATIC, z podziałem momentu obrotowego w proporcjach 45:55 procent między przednią, a tylną oś, wraz z wielotarczowym centralnym mechanizmem różnicowym o ograniczonym uślizgu, którego podstawowy moment blokujący wynosi 50 Nm składają się na ustawienie, które gwarantuje wysoki poziom przyczepności. Z kolei dynamiczne przeniesienie obciążenia osi na oś tylną, które występuje podczas przyspieszania dostarcza więcej momentu obrotowego na tył pojazdu. Jednocześnie wielotarczowy centralny mechanizm różnicowy o ograniczonym uślizgu jest również w stanie w sposób płynny modyfikować rozkład momentu obrotowego w zakresie od 30 do 70 bądź od 70 do 30 procent pomiędzy oś przednią, a tylną, w zależności od wymagań narzuconych przez panujące warunki drogowe. Elektroniczne układy kontrolne ESP, 4ETS lub ASR wkraczają do akcji w ostatnim możliwym momencie; na śliskich drogach większa część momentu obrotowego jest przekształcana w trakcję. Wszelkie ingerencje elektroniki następują w sposób na dobrą sprawę niezauważalny, aczkolwiek kierowca jest mimo to natychmiast informowany, gdy pojazd zaczyna przekraczać granicę przyczepności. W takim przypadku na tablicy rozdzielczej zapala się żółta lampka ostrzegawcza wyraźny sygnał, iż należy dostosować styl jazdy do warunków panujących na drodze. Układ jezdny ze stałym napędem na obie osie posiada zasadniczą przewagę na innymi systemami, które muszą najpierw stwierdzić brak przyczepności któregoś z kół, zanim uruchomią napęd 4x4, którym dysponują. Układ 4MATIC na wyposażeniu Klasy GLK wykorzysta ten cenny czas na to, aby przenieść napędowy moment obrotowy, za pośrednictwem kół, na nawierzchnię drogi. Koło Kamma: granice wyznaczają prawa fizyki 1 / 9

2 Podobnie jak w przypadku wszystkich innych układów napędu na wszystkie koła, również system 4MATIC w Klasie GLK musi stosować się do praw fizyki, które jednoznacznie ilustruje zjawisko zwane kołem Kamma. Podstawowa zasada głosi, że opona jest jedynie w stanie przekazać pewien poziom całości generowanych sił na nawierzchnię drogi. Jeśli w ramach ruchu wzdłużnego wymagana jest duża ilość siły, na przykład podczas przyspieszania lub hamowania, dostępne siły poprzeczne ulegają redukcji. Podczas pokonywania zakrętów ma miejsce zjawisko odwrotne. Wówczas, aby zapewnić stabilność kierunkową poruszającego się pojazdu wymagany jest szczególnie wysoki poziom siły przyłożonej poprzecznie, zaś jednocześnie - potencjał siły wzdłużnej jest ograniczony. Projektując układ napędowy oraz precyzyjnie zestrajając systemy kontrolne, można wykorzystać tę współzależność w taki sposób, aby zapewnić jak najlepsze parametry prowadzenia w każdych warunkach. Współczynnik tarcia µ opisuje poziom przyczepności opony do nawierzchni drogi. Wartość ta jest wysoka na suchej drodze (µ=0,9), zaś na drodze pokrytej śniegiem niska (µ=0,3). 4ETS: zintegrowany układ automatycznego wspomagania jazdy na oblodzonej i ośnieżonej nawierzchni Ruszając w warunkach zimowych, dysponujemy opracowanymi przez inżynierów algorytmami terenowymi, które gwarantują GLK 4MATIC optymalne parametry przyczepności. Układ automatycznie rozpoznaje pewne rodzaje warunków drogowych, a ingerencja elektronicznego układu kontroli trakcji 4ETS polega na zapewnieniu maksymalnego przyspieszenia przy minimalnym poślizgu kół, gwarantując przy tym optymalną stabilność toru jazdy. Strategia ta umożliwia także ruszenie w niekorzystnych warunkach drogowych, jak na przykład w sytuacji, gdy jedno z kół pojazdu znajduje się na oblodzonym zboczu (tak zwana nawierzchnia typu µ-split ) bądź oba koła osi przedniej lub tylnej dysponują ograniczoną przyczepnością ( µ-jump ). Tak więc ruszając na nawierzchni typu µ-split, koła z jednej strony GLK stoją na śniegu lub lodzie, z drugiej zaś na suchym asfalcie. Współczynnik tarcia pomiędzy lewą a prawą stroną pojazdu wykazuje znaczące różnice. W przypadku pojazdu wyposażonego w otwarty mechanizm różnicowy, koło o najniższym współczynniku tarcia ogranicza maksymalną wielkość mocy napędowej, która może zostać przeniesiona. Jeśli moc ta przekracza maksymalny możliwy do przeniesienia poziom, koła spoczywające na śniegu lub lodzie zaczynają buksować i samochód nie jest w stanie ruszyć z miejsca. Sytuację tę natychmiast rejestruje układ 4ETS, zaś buksujące koła są wyhamowywane przez precyzyjnie dozowane ciśnienie wygenerowane w hamulcach kół. Ponieważ koło o wyższym współczynniku tarcia jest teraz wspomagane siłą układu hamowania przyłożoną do koła charakteryzującego się niższym współczynnikiem tarcia, GLK zaczyna się poruszać. 2 / 9

3 Wykonanie manewru ruszania nie oznacza zakończenia działania systemu. Charakterystyka pracy kół jest poddawana ciągłemu monitoringowi, a ciśnienie w układzie hamulcowym jest kontrolowane w taki sposób, aby na ile to możliwe wyeliminować różnice w szybkości obrotu poszczególnych kół. Siła hamowania stosowana przez 4ETS, symuluje wyższy współczynnik tarcia po tej stronie pojazdu, po której występuje lód lub śnieg, który, w optymalnym układzie, odpowiada współczynnikowi tarcia po stronie asfaltu. W rezultacie powstaje optymalny poprzeczny efekt blokujący na mechanizmach różnicowych osi, co, z kolei, skutkuje maksymalnym możliwym przyspieszeniem na nawierzchni typu µ-split. Łatwe ruszanie na różnych nawierzchniach drogi ( µ-split ) Przyczepność opon do drogi jest znacząco wyższa po stronie suchego asfaltu niż po stronie pokrytej lodem. 4ETS rozpoznaje tę sytuację i zapobiega buksowaniu kół na oblodzonej nawierzchni uruchamiając hamulce konkretnych kół. Tym sposobem moment obrotowy na dyferencjałach obu osi ulega wyrównaniu, gdyż po stronie pojazdu pokrytej lodem następuje symulacja identycznej wartości przylegania opon, jaka występuje po stronie suchego asfaltu. W efekcie GLK daje radę ruszyć z miejsca. Ruszanie na nawierzchni typu µ-jump, gdzie jedna z osi GLK spoczywa całkowicie na śniegu lub lodzie, zaś druga stoi na suchym asfalcie, jest trudniejsze z powodu dużej różnicy pomiędzy współczynnikami tarcia osi przedniej i tylnej. W przypadku pojazdu wyposażonego w otwarty wzdłużny mechanizm różnicowy, oś o niższym współczynniku tarcia określa maksymalną wielkość mocy napędowej, która może zostać przeniesiona. I chociaż wielotarczowy centralny mechanizm różnicowy o ograniczonym uślizgu, którego podstawowy moment blokujący wynosi 50 Nm, wpływa stabilizująco na trakcję, to jednak nie jest w stanie wyrównać tak wielkich różnic we współczynniku tarcia. Również w tych warunkach oba koła na osi o niższym współczynniku tarcia zaczynają buksować jeśli moc napędowa przekroczy maksymalną wielkość mocy napędowej, która może zostać przeniesiona przy danym współczynniku tarcia. System 4ETS służy tu pomocą momentalnie rozpoznając sytuację i dostarczając siłę hamowania na buksujące koła. Umożliwia to wsparcie osi dysponującej wyższym współczynnikiem tarcia poprzez przyhamowanie osi o współczynniku niższym i GLK rusza z miejsca. 3 / 9

4 Łatwe ruszanie na różnych nawierzchniach drogi ( µ-jump ) Przyczepność opon do drogi jest znacząco wyższa po stronie suchego asfaltu niż po stronie pokrytej lodem. Sytuację tę częściowo rozwiązuje wielotarczowy centralny mechanizm różnicowy o ograniczonym uślizgu, podczas gdy, jednocześnie, układ 4ETS wykrywa buksowanie kół tylnej osi na oblodzonej drodze i eliminuje to zjawisko aplikując siłę hamowania na konkretne koła. Wartość momentu obrotowego na osiach przedniej i tylnej jest wyrównana, jako że następuje symulacja tego samego poziomu przyczepności na drodze pokrytej lodem co na suchym asfalcie. W efekcie GLK daje radę ruszyć z miejsca. Stabilność jazdy na zimowych drogach Stabilność jazdy na krętych drogach pokrytych śniegiem i lodem jest kontrolowana przede wszystkim przez system kontroli trakcji ASR. Progi kontrolne ASR są uwzględniając dynamikę wzdłużną i poprzeczną pojazdu, nieprzerwanie określaną przez system czujników układu ESP regulowane w zależności od warunków jazdy, co ilustruje opisane powyżej koło Kamma. Aby zapobiec zjawisku zarzucania tyłu pojazdu, siły działające wzdłużnie na krętych drogach muszą być kontrolowane poprzez regulację momentu obrotowego z silnika tak, aby w sposób ciągły zapewnić wystarczającą ilość siły poprzecznej. Aby dostosować się do owych praw fizyki, podczas poruszania się po krętych drogach charakteryzujących się niskim współczynnikiem tarcia, stabilność pojazdu jest kontrolowana przede wszystkim poprzez ingerencję układu ESP oraz systemu kontroli trakcji ASR, gdzie przez cały czas zapewniona jest wystarczająca rezerwa siły poprzecznej. Początkowo odpowiednia ilość momentu obrotowego jest przenoszona wyłącznie na koła zewnętrzne, by zapewnić wystarczającą ilość siły poprzecznej generowanej przez opony. Jeśli funkcja ta nie jest w stanie zagwarantować stabilności kierunkowej samochodu, wówczas ESP uruchamia hamulce w celu ustabilizowania toru jazdy pojazdu. 4 / 9

5 Stabilna charakterystyka prowadzenia podczas pokonywania zakrętów Opona jest zasadniczo w stanie przenieść jedynie pewną wartość siły całkowitej na nawierzchnię drogi. W przypadku, gdy wymagana jest duża ilość siły poprzecznej, aby zachować stabilność kierunkową pojazdu na krętych drogach, dostępna siła wzdłużna jest redukowana. I na odwrót: podczas jazdy po prostej wymagana jest ograniczona wartość siły działającej poprzecznie. Na drogach krętych pokrytych śniegiem i lodem, stabilność pojazdu jest kontrolowana przede wszystkim przez system kontroli trakcji tak, aby w sposób ciągły zapewnić wystarczającą ilość siły poprzecznej. Jeśli to konieczne, układ zapobiegający buksowaniu kół podczas przyspieszania ASR redukuje moment obrotowy generowany przez silnik, a, w efekcie, także wartość siły działającej wzdłużnie, do poziomu, gdy koła zewnętrzne są w stanie wytworzyć wystarczającą ilość siły poprzecznej. Jeśli system ASR nie zdoła spowodować wystarczającej stabilności kierunkowej auta, do akcji wkracza ESP, który uruchamia hamulce celem ustabilizowania pojazdu. W przeciwieństwie do układów kontrolnych działających podczas jazdy po krętych drogach, znacznie większa wartość siły wzdłużnej jest dostępna podczas przyspieszania po linii prostej, jako że opony nie muszą przenosić prawie żadnej siły poprzecznej. Tu rzeczą istotną jest, aby opony były w stanie pracować w optymalnym zakresie krzywej µ-slip. Aby to osiągnąć, progi kontrolne momentu obrotowego generowanego przez silnik w takich warunkach drogowych są podniesione. Jednocześnie wielotarczowy centralny mechanizm różnicowy o ograniczonym uślizgu oddziaływuje na skrzynię rozdzielczą, blokując przeniesienie napędu wzdłużnie momentem o wartości 50 Nm. Ten czynnik blokujący znacząco zwiększa przyczepność auta, w żaden sposób nie osłabiając przy tym pracy układów kontrolnych. W efekcie przełożenia bezpośrednie przekładni umożliwiają przeniesienie 150 niutonometrów na koła. W pewnych zimowych warunkach jazdy konieczne może okazać się wyłączenie systemów kontrolnych za pośrednictwem przełącznika ESP OFF. Dzieje się tak w przypadku, gdy wymagane są wysokie wartości poślizgu na kołach na przykład, aby wydostać samochód bądź to wyposażony w łańcuchy przeciwślizgowe śnieżne, bądź nie z głębokiego śniegu. Po 5 / 9

6 ponownym wjechaniu na nawierzchnię drogi pokrytą normalną warstwą śniegu, kierowca powinien ponownie uruchomić systemy kontrolne. 4MATIC, czyli układ stałego napędu na obie osie System 4MATIC na wyposażeniu modeli Klasy GLK należy do najefektyjniejszych układów napędowych. Przewagę nad innymi zespołami napędowymi w układzie poprzecznym uzyskano dzięki zwartej, lekkiej i zoptymalizowanej pod względem strat wskutek tarcia konstrukcji, z wzdłużnie umieszczonym silnikiem i zintegrowanymi systemem zasilania oraz skrzynią rozdzielczą. Spalanie paliwa jest na poziomie porównywalnego samochodu z tradycyjnym napędem, podczas gdy poziom hałasu i drgań nie ustępuje pojazdom należącym do wyższych segmentów. Współpracując z układem dynamicznej kontroli prowadzenia ESP, systemem kontroli trakcji ASR oraz układem 4ETS, podstawowy podział momentu obrotowego w proporcjach 45:55 procent między przednią a tylną oś, gwarantuje pewne i przewidywalne prowadzenie. Pracując nad precyzyjnym zestrojeniem systemów kontrolnych, inżynierowie Centrum Technologicznego Mercedes-Benz szczególną wagę przywiązywali do określonej charakterystyki podsterowności, czego dowodem są wszystkie modele GLK, nawet w najbardziej zróżnicowanych z możliwych warunkach drogowych: na suchej nawierzchni, w deszczu, śniegu, na drodze oblodzonej, czy nieutwardzonej. Sprzęgło dwutarczowe, dysponujące podstawowym momentem blokującym o wartości około 50 Nm pomiędzy osią przednią a tylną, zamocowano do centralnego mechanizmu różnicowego. Zespół sprzęgła jest połączony na stałe za pomocą sprężyny płytkowej. W przypadku buksowania kół jednaj bądź obu osi, moment tarcia jest przekazywany na oś obracającą się wolniej poprzez względny ruch tarcz. Stałą poprawę trakcji i stabilności kierunkowej pojazdu osiąga się poprzez ową zasadę zmiennego przesunięcia momentu. Przyczepność i stabilizujący efekt owego tak zwanego przed-blokowanego sprzęgła są szczególnie zauważalne w przypadku niskiego współczynnika tarcia pomiędzy oponami a nawierzchnią drogi. Adaptive Brake: układ kontrolny najnowszej generacji gwarantujący najkrótszą z możliwych drogę hamowania nawet w zimowych warunkach drogowych 6 / 9

7 Inteligentny układ hamulcowy ADAPTIVE BRAKE najnowszej generacji łączy w sobie następujące podstawowe funkcje: systemu zapobiegającego blokowaniu się kół podczas hamowania (ABS), systemu kontroli trakcji (ASR) i systemu kontroli zbaczania z toru jazdy ( myszkowania ). Układy ABS i ASR rejestrują i kontrolują zachowanie się pojazdu na osi wzdłużnej, podczas gdy system kontroli zbaczania z toru jazdy odpowiada za właściwą dynamikę ruchu poprzecznego. W przypadku rozpoznania przez układ ADAPTIVE BRAKE warunków krytycznych, zbliżających zachowanie pojazdu do granic praw fizyki, trakcja i stabilność kierunkowa pojazdu są zachowane bądź przywrócone poprzez precyzyjne dawkowanie siły hamowania i kontrolę napędowego momentu obrotowego. Nowe, dodatkowe funkcje sprawiają, że ADAPTIVE BRAKE jest układem jeszcze bezpieczniejszym i gwarantującym większą wygodę. Układ wspomagania ruszania pod górę, Hill Start Assist, zapobiega mimowolnemu staczaniu się pojazdu w kierunku przeciwnym do zamierzonego przez kierowcę. Dodano także funkcję zwaną jako priming (inicjowanie). Jeśli kierowca szybko zdejmie nogę z pedału gazu, system przygotowuje się do możliwego hamowania awaryjnego poprzez zbliżenie okładzin hamulców do tarcz hamulcowych za pomocą niewielkiej wartości ciśnienia w układzie hamulcowym. Dzięki pośredniemu zwiększeniu ciśnienia w układzie w chwili naciśnięcia pedału hamulca, droga hamowania zostanie skrócona w przypadku, gdy kierowca uruchomi hamulce z pełną siłą. Dzięki zdolności układu ADAPTIVE BRAKE do precyzyjnego generowania nawet najmniejszych wartości ciśnienia w układzie hamulcowym, istnieje możliwość usuwania warstwy wody powstającej na tarczach hamulcowych podczas jazdy po mokrej nawierzchni drogi; dzieje się tak w wyniku krótkotrwałego, delikatnego uruchomienia hamulców. Czynność ta jeszcze bardziej zmniejsza czas reakcji układu hamulcowego, a co za tym idzie także drogę hamowania, w takich warunkach drogowych. Funkcja uruchamia się w chwili, gdy cykl pracy wycieraczek osiągnie określoną częstotliwość, a kierowca w międzyczasie sam nie uruchomi układu hamulcowego. Klasa GLK jest standardowo wyposażona w adaptacyjne światła hamowania. System ten ostrzega pojazdy z tyłu o hamowaniu awaryjnym poprzez uruchomienie pulsacyjnego trybu pracy świateł hamowania w sytuacji, gdy tempo wytracania prędkości jest duże. W przypadku hamowania awaryjnego z prędkości przekraczającej 70 km/h, funkcja ostrzegawcza świateł uruchamia się automatycznie w chwili zatrzymania pojazdu. Przycisk off-road na konsoli centralnej (w przypadku zakupu auta z wyposażeniem obejmującym pakiet terenowy) poprawia parametry jazdy samochodu w trudnym terenie. Za naciśnięciem guzika uruchamia się specjalny program jazdy, który modyfikuje punkty zmiany przełożeń automatycznej skrzyni biegów 7G-TRONIC, łagodzi charakterystykę przyspieszania i aktywuje funkcje ESP 7 / 9

8 : terenowy ABS oraz specjalny, offroadowy 4ETS. Kolejny przycisk uruchamia układ DSR (Downhill Speed Regulation, kontroli prędkości jazdy w dół zbocza), który automatycznie utrzymuje żądaną prędkość, w zakresie od 4 do 18 km/h, przy zjeździe ze stromego zbocza wzniesienia. Kierowca może w dowolnym momencie zmienić prędkość jazdy przy użyciu dźwigni tempomatu. Oprócz systemu ostrzegania na wypadek utraty ciśnienia w oponach, system elektronicznej kontroli stabilności ESP w Klasie GLK obejmuje w standardzie układ stabilizacji toru jazdy pojazdu z przyczepą. Funkcja ta reaguje na krytyczne warunki jazdy za pomocą precyzyjnie dawkowanej siły hamowania. Maksymalna masa ciągniętej przyczepy wynosi 2000 kilogramów. Mocny typ Nowa Klasa GLK to mocny typ, wzbogacający swoją obecnością świat kompaktowych SUV-ów. Dysponując praktycznym, atrakcyjnym stylistycznie nadwoziem, ów charakterystyczny, odznaczający się wieloma zaletami pojazd o klasę wyprzedza konkurentów, udanie łącząc w sobie cechy, które dotąd uważane były za wzajemnie się wykluczające: dzięki zawieszeniu typu AGILITY CONTROL, wyjątkowej dynamice jazdy towarzyszy najwyższej klasy poziom bezpieczeństwa jazdy oraz doskonały komfort podróży. Współpracując z elektronicznymi systemami kontrolnymi, układ zmiennego napędu na wszystkie koła najnowszej generacji 4MATIC godzi optymalną charakterystykę pracy w warunkach drogowych z dużą przydatnością w terenie. Silniki cztero- i sześciocylindrowe, tyleż mocne, co oszczędne i przyjazne środowisku, gwarantują wyjątkowe osiągi. Model GLK 220 CDI BlueEFFICIENCY zasila nowa, czterocylindrowa, wysokoprężna jednostka napędowa Mercedes-Benz. Silnik w wersji podstawowej generuje 125 kw/170 KM, spalając 6,7 litrów oleju napędowego na 100 kilometrów. 51 modeli 8 / 9

9 Oferta aut marki Mercedes-Benz z napędem na obie osie obejmuje dziewięć serii modelowych i szeroką paletę opcji: poczynając od Klas C i E, obu dostępnych w wesji sedan i kombi, poprzez Klasę S i luksusowe CL Coupé, a na kabrioletach SUV klasy R skończywszy. Producent z siedzibą w Stuttgarcie oferuje także auta sportowo-użytkowe, jak kompaktowy GLK SUV, a także terenowe Klasy GL i M. Wiecznie młoda, terenowa Klasa G, członek rodziny od roku 1979, uzupełnia tę niezwykle bogatą ofertę, a to przecież zaledwie jeden spośród 51 modeli aut osobowych ze stałym napędem na wszystkie koła oferowanych przez Mercedes-Benz. Materiały źródłowe: Mercedes-Benz Polska ( ) 9 / 9