Hoe ziet de schokdemper van de toekomst er uit? We nemen een kijkje bij schokdemperfabrikant Monroe.
Om een goed inzicht te krijgen in moderne schokdempertechnologieën en om te zien wat de toekomst te bieden heeft, bezoeken we Tenneco, de fabrikant van Monroe-schokdempers. In het Belgische Sint-Truiden is een groot onderzoeks-, productie- en distributiecentrum van Tenneco gehuisvest. Elke dag worden hier miljoenen schokdemperonderdelen en meer dan 30.000 schokdempers geproduceerd voor de vervangingsmarkt en voor eerste montage. Op de tekentafels van de ontwikkelingsafdeling van Monroe liggen de schetsen voor de schokdempers van de toekomst. Nemen we over tien jaar afscheid van de klassieke demper zoals we hem nu kennen? Neemt de elektronica het volledig over?
Monroe en exclusieve auto’s
Hoe worden over enkele jaren volumemodellen ‘gedempt’? Een goede indicatie hiervoor bieden de huidige paradepaardjes van Monroe: de elektronische en actieve dempingssystemen Kinetic H2/CES en Acocar. Kinetec H2/CES is in eerste instantie ontwikkeld voor een supercar. Monroe beschikt hiervoor over een aparte afdeling en een aangepaste, beschermde ruimte. Het systeem, dat ook in race auto’s wordt getest, combineert onafhankelijke controle van wielen en koetswerk. Het is de bedoeling dat dit ophangingssysteem na invoering op duurdere en exclusieve modellen, in een later stadium ook zijn intrede zal doen op volumemodellen. Ook de Acocar is een futuristisch product met elektronische ophanging, die door het geringe gewicht het brandstofverbruik en de CO2-emissie verlaagt.
De basis: CES
Monroe’s nieuwe technologieën zijn gebaseerd op het semi-actieve veringsysteem CES (Continuously Controlled Electronic Suspension System), dat al sinds 2003 in verschillende automodellen te vinden is. CES biedt een optimale balans tussen rijcomfort en handling. Het systeem verandert de rijeigenschappen van een auto door de dempingniveaus van de schokdempers voortdurend aan te passen aan de wegomstandigheden en de voertuigdynamiek, zoals die worden ingegeven door snelheid, bochtenwerk en gedrag van de bestuurder. Een snelle reactietijd en een goede verdeling van de krachten maken het mogelijk om dit soort geavanceerde technieken te gebruiken. In huidige CES-systemen wordt elke schokdemper individueel aangestuurd door een speciale centrale controller, die gebruik maakt van eigen sensoren en sensoren die via het motormanagement, ABS, ESP en CAN-bus informatie leveren. De eerste generatie CESdempers ging in 2003 in productie en behoorde tot de standaarduitrusting van de Volvo R-lijn (optie op de S80, V70 en S60). Vandaag zijn CESschokdempers beschikbaar voor de Audi Q3, Ford S-Max, Galaxy en Mondeo, Mercedes-Benz C-Klasse, E-Klasse-, AMG E-Klasse, SLK en CLS, BMW X3, Volkswagen Golf, Golf GTI, Scirocco, Passat, Passat CC, Eos, Tiguan, Touran en Sharan, en Volvo V70, S80, XC70, XC60, S60 en V60.
Kinetic® H2/Ces systeem
Kinetic H2/CES
Voortbouwend op het succes van de CEStechnologie heeft Tenneco nu een systeem ontwikkeld dat het Kinetic® H2-systeem met CES-technologie integreert: Kinetic® H2/CES. Dit systeem combineert geavanceerde mechanische en hydraulische systemen met intelligente elektronica. Hiermee ontstaat een nieuw wielophangingsconcept dat de voertuigdynamiek aanzienlijk verbetert. Vergeleken met andere stabilisatiesystemen biedt dit systeem belangrijke voordelen op het gebied van prestaties, energieverbruik, gewicht, verpakking en kosten. Hoe werkt het? Het Kinetic-systeem biedt een simpele oplossing die de tegenstelling opheft tussen controle van de zijdelingse carrosseriebewegingen (door verhoging van de rolstijfheid) enerzijds en optimaliseren van het contact dat de wielen met de ondergrond hebben anderzijds. Het Kinetic-systeem vervangt de normale dempers en dwarsstabilisatoren en bestaat uit speciale dempers waarvan de vloeistofreservoirs met elkaar verbonden zijn en een ‘roll accumulator’ die ergens op het chassis van de auto is gemonteerd. Zolang de auto vlak staat, wordt er geen vloeistof van links naar rechts of van voor naar achter verplaatst en bewegen de wielen van het voertuig zich volledig onafhankelijk van elkaar. Pas wanneer de auto over zijn lengteas rolt, wordt er vloeistof verplaatst en zullen de dempereenheden de rolstijfheid overeenkomstig verhogen. Het systeem is in het verleden in verschillende vormen toe-gepast, zoals bij winnende auto’s van het World Rally Championship van 2003 en 2004 en de Dakarrally van 2004.
Betere tractie, prestaties en handling
Het nieuwe geïntegreerde Kinetic® H2 CESsysteem is verder ontwikkeld en bestaat uit vier dubbelwerkende hydraulische cilinders die de schokdempers en dwarsstabilisatoren vervangen. De cilinders beschikken elk over twee CESactuatoren (kleppen), vier accumulatoren met een drukregelaar, een ‘comfortklep’ en hydraulische leidingen die alles met elkaar verbinden. De twee CES-kleppen in elke demper vormen een restrictie in de leidingen tussen de cilinder en de accumulatoren om langs elektronische weg het rollen over de lengteas, de verticale beweging van de wielen en de beweging van het voertuig ‘van voor naar achter’- lift- en duikneiging te controleren. Deze continue geregelde demping regelt de verticale krachten op de banden veel beter, wat tot aanzienlijk betere tractie, prestaties en handling leidt. Vooral dankzij extra informatie van andere sensoren, denk aan wielsensoren, sensoren van de stuurinrichting, het remsysteem en acceleratiesysteem, zijn onafhankelijke bewegingen van wielen en carrosserie gegarandeerd. Extra pluspunt: een Kinetic® H2 CES-systeem weegt niet meer dan een set normale veren en dempers met dwarsstabilisatoren voor dezelfde toepassing. Het onafgeveerde gewicht is duidelijk lager.
| Voorzijde | Achterzijde |
Actively Controlled Car (Acocar)
Een actief veersysteem dat technisch wat minder complex en bovendien wat goedkoper is dan de huidige systemen op de markt, is Monroe’s Acocar-systeem. Dit systeem is opgebouwd uit standaard componenten, die nu al gebruikt worden in standaard (schokdemper)productie. De elektro-hydraulische pompen zijn bijvoorbeeld vergelijkbaar met die van stuursystemen. Het hydraulische gedeelte van het systeem is vervaardigd van aluminium. In combinatie met het feit dat dankzij dit systeem de stabilisatorstangen achterwege kunnen blijven, neemt het gewicht van de auto aanzienlijk af. Het Acocar-systeem beschikt net zoals het Kinetic® H2/CES-systeem over schokdempers met twee continue variabele CES-kleppen. Aan iedere demper wordt echter een elektro-hydraulische pomp toegevoegd, die de hydraulische olietoevoer in de demper en daarmee de dempingskarakteristiek regelt. De olie circuleert voortdurend door de dempers, waarbij de CES-kleppen individueel gesloten kunnen worden om de carrosserie omhoog te drukken of naar beneden te trekken. Zo tracht het systeem de carrosserie in horizontale positie te houden, terwijl wielbewegingen zo veel mogelijk geneutraliseerd worden om optimaal contact met de weg te houden. Het cocar-systeem controleert daarmee de rolneiging en de verticale en duikbewegingen van een auto beter dan klassieke dempingssystemen, die altijd een compromis zijn tussen veiligheid, comfort en handling.