Give the suspension back to the automobile

Заглавная 02.jpg

EN

 

In existing structures installation stiffness is the main way to deal with uneven load on the wheels. Our goal is to distribute this load more evenly instead of compensating it with stiffness. Our design ensures more rational positioning of the tyre during a turn and shifting the tyre’s functioning towards its inner edge thus allowing for a larger and more stable point of contact with the road. We achieve these goals by applying a coordinated force to the elastic elements which are fixed not on the body, but on movable elements, and through them to the point of contact of the wheel with the road thus changing the angle at which the body and the wheels are tilted during a turn and giving more function to the suspension. There is no anti-roll bar and no need for it in our design. Our concept can be easily employed in existing vehicles. There is a live functioning model demonstration video on our website.

 

Analysis of the development vectors of modern automotive suspensions indicates escalating contradictions between the essence of the physical model, the technological reality and the development of the design thought. Since the introduction of the anti-roll bar as a means of combating body roll the suspension has started rapidly degrading, losing its independence and efficiency. In modern sports cars it is semi-dependent, and in some cases dependent, with partial damping. The automobile is kept on course due to the aerodynamic component and the tire design effectively acting as a suspension. In production cars the combination of physical processes is fully controlled by electronic systems that either relax or compress the existing physical model without essentially changing its negative properties. Naturally one can enable the computer to control all processes, but it’s better to understand the physical foundations, and then connect the computer.

 

RU

 

В существующих конструкциях жесткость установки является основным способом борьбы с неравномерной нагрузкой на колеса. Наша цель состоит в том, чтобы распределить эту нагрузку более равномерно, а не компенсировать ее жесткостью. Наша конструкция обеспечивает более рациональное позиционирование шины во время поворота и смещение функционирования шины в сторону ее внутреннего края, что обеспечивает большую и более устойчивую точку контакта с дорогой. Мы достигаем этих целей, прикладывая согласованную силу к упругим элементам, которые закреплены не на кузове, а на подвижных элементах, и через них к точке соприкосновения колеса с дорогой, изменяя таким образом угол, под которым кузов и колеса наклоняются во время поворота, и придавая больше функций подвеске. В нашей конструкции нет стабилизатора поперечной устойчивости, и в этом нет необходимости. Наша концепция может быть легко использована в существующих автомобилях. На нашем веб-сайте есть демонстрационное видео модели в реальном времени.

 

Анализ векторов развития конструкций современных автомобильных подвесок указывает на все более обостряющиеся противоречия между сутью физической модели, технологической реальностью, и развитием конструкторской мысли. С момента появления стабилизатора поперечной устойчивости как средства борьбы с креном кузова подвеска стала стремительно деградировать, теряя независимость и эффективность. В современных спортивных автомобилях она уже полузависимая, а в некоторых случаях и зависимая с частичным демпфированием. Средством удержания автомобиля на курсе являются аэродинамическая составляющая и конструкция шины, фактически выполняющая роль подвески. В серийных автомобилях совокупность физических процессов отдана управляющим электронным системам, которые либо разжимают, либо сжимают существующую физическую модель, не меняя по сути ее отрицательных свойств. Разумеется можно поручить компьютеру управлять всеми процессами, но все же лучше разобраться в физических основах, а за тем подключить компьютер.

Ferrari_003.gif

EN

 

The goal of this research was to find a way to change the physical model of the modern automobile by enhancing the existing, fully functional kinematic scheme and thus to obtain new properties and discover new paths of constructive enhancement.

The motto of this research work is:

Give the suspension back to the automobile.

 

RU

 

Задачей данной исследовательской работы было найти способ, внеся дополнения в существующую, вполне работоспособную, обладающую определенным запасом, кинематическую схему современного автомобиля, изменить его физическую модель, получить новые родовые свойства, открыть новые пути для конструктивного совершенствования.

Девиз данной работы:

«Вернем подвеску автомобилю!»

Ferrari_001.gif

EN

 

Known designs mainly related to tricycles and ATVs are based on the application of rotating force to the body along longitudinal axis, causing the body and the wheels to tilt in direct proportion, motorcycle style. For automobile kinematics this process is unnecessary. It is both more rational and technically easier to ensure coordinated movement of the elastic elements’ fulcrums relative to the vehicle body, causing the body to tilt 0º-3º in the direction of the turn and the wheels to tilt 0º-5º in the direction of the turn. These numbers ensure the optimisation of the dynamic model and allow the tires to function effectively during a turn. The physics, effects and numbers are well studied and tested in oval track racing.

 

RU

 

Известные конструкции, в основном относящиеся к трициклам и квадроциклам, основаны на приложении к кузову вращающего усилия вдоль продольной оси, вызывающего наклон кузова и колес прямо- пропорционально, «по мотоциклетному». Для кинематики автомобиля такой процесс не нужен. Рациональнее и технически проще обеспечить согласованное перемещение точек опоры упругих элементов относительно кузова, вызывающее наклон кузова от 0º до 3º в сторону поворота и наклон колес от 0º до 5º в сторону поворота. Данные значения обеспечивают оптимизацию динамической модели и создают условия для эффективной работы шин в повороте. Физика, эффекты и значения хорошо изучены и опробованы в гонках на овалах.

EN

 

Transferring the fulcrums of the suspension’s kinematic chain is simply and effectively realised in the Push-rod, Pull-rod designs, the essence of which is the use of movable elements. By changing the goal and applying a coordinated force to the elastic elements fixed not on the body, but on the moving elements, and through them to the point of contact of the wheel with the road, one can change the angle at which the body and the wheels are tilted during a turn thus maintaining the individual properties of the elastic elements, which means the independence of the suspension stays intact and the wheel load during a turn is distributed more evenly.

There is no need for an anti-roll bar in this scheme.

 

RU

 

Перенесение точек опоры кинематической цепи подвески просто и эффективно решено в конструкциях Push-rod, Pull-rod, сутью которых является использование подвижных элементов. Изменив задачу, то есть подавая согласованное усилие на упругие элементы, закрепленные не на кузове, а на подвижных элементах, и через них на точку контакта колеса с дорогой, можно изменять угол наклона кузова и колес в повороте, сохраняя индивидуальные свойства упругих элементов, то есть не нанося ущерба независимости подвески и более равномерно распределяя нагрузку на колеса в повороте.

Стабилизатор поперечной устойчивости в данной схеме не нужен.

Gif_02-2.gif

EN

 

The force is transmitted from the steering or the transmission coordinated with the steering to the movable elements with elastic elements fixed on them through a kinematic chain. The parameters of said elements, their interconnections, the values and characteristics within the kinematic chains, selection and adjustments – all of this is the goal of the development period accompanying any innovation.

 

RU

 

Усилие на подвижные элементы с закрепленными на них упругими элементами подается через кинематическую цепь с рулевого управления или привода, согласованного с работой рулевого управления. Параметры элементов, их взаимосвязи, величины и характеристики усилий внутри кинематических цепей, их подбор и регулирование – задача опытно-конструкторского периода, сопровождающего любую инновацию.

Gif_02.gif
Рычаги_01-1024x768.jpg
Tesla_01-1.gif

EN

 

Having studied this method on a model, and having implemented said tilt control unit in a standard design we have verified its ultimate efficiency, compliance with the stated goals and the lack of reactions which could negatively affect its functioning.

 

RU

 

Изучив данный способ на модели, а затем внедрив описанный узел управления креном в стандартную конструкцию, мы убедились в ее принципиальной работоспособности, соответствии заявленным целям и отсутствии реакций, негативно влияющих на ее функционирование.

Пепелац_01-1-1024x395.jpg

EN

 

We have established a variety of ways of implementing this method for different types of vehicles and there is an ongoing work on expanding the range of application examples and further study of the properties. We will be happy to hear an opinion on the proposed method from professionals in this field.

 Respectfully, ZELENOVENGINEERING

 

RU

 

Сформированы разновидности применения данного способа для различных типов транспортных средств, и продолжается работа по расширению примеров применения и дальнейшему исследованию свойств. Будем рады услышать мнение о предложенном способе от профессионалов данной области.

С уважением, ZELENOVENGINEERING.

842_способ_наклона.jpg
247_наклон_колес_и_кузова-730x1024.jpg
955_прогресс_харракт_эл.jpg
584_Динамич_управл_наклоном.jpg
296_регул_параметров_кинемат_подв.jpg