Son yıllarda taşıt süspansiyon sistemlerinin geliştirilmesi yoğun araştırma ve geliştirme konusu olmuştur. Bu çalışmalar bilimsel ve ticari olmak üzere iki şekilde yapılmaktadır. Ticari çalışmalar ürünlerinin kalitesini yükseltmeyi amaçlayan taşıt ve parça üreticileri tarafından gerçekleştirilmektedir. Bilimsel çalışmalar ise kontrol sistemleri araştırmacıları tarafından, actuator, sensör ve düşük maliyetli elektroniklerdeki yeni gelişmeler ile birlikte taşıt süspansiyonlarının otomatik kontrolü amacıyla gerçekleştirilmektedir. İyi bir süspansiyon sisteminden beklenen özellikler süspansiyon kontrolünü daha ilgi çekici kılmaktadır. İstenen özellikler ise şunlardır:

a) Gövde hareketinin ayarlanması: İdeal olarak bir süspansiyon gövdeyi yoldan gelen düzensizlikler ile viraj dönmeleri esnasındaki, kalkış ile duruşlardaki ataletlerden kaynaklanan düzensizliklere karşı korumalıdır.

b) Süspansiyon hareketinin ayarlanması: Tekerleğin aşırı dikey hareketi lastiğin yola göre uygun olmayan bir durumda olmasına neden olacaktır ve buda yol tutuş özelliğinin kötü olmasına yol açacaktır.

c) Kuvvet dağıtımı: İyi bir yol tutuş karakterinin sağlanması için, uygun lastik ve yol temasının dört tekerdede sağlanması gerekir.

Bu özellikler birbirleriyle zaman zaman çakışır ve geleneksel süspansiyon sistemleri bütün bu özellikleri sağlayamaz. Örneğin gövdenin yana yatmasını azaltan bir tasarımın rijitliği fazla olacaktır ve bu nedenle yoldan gelen titreşimlerin gövdeye iletilmesine neden olacaktır.



Farklı Sönüm Oranlarında Genlik Cevabı


Bu durum tek tekerleğin göz önüne alındığı çeyrek taşıt modeli üzerinde gösterilebilir. Şekil 1’de yoldaki düşey değişimleri, taşıt gövdesinin düşey hızındaki değişimlerle ilişkilendiren transfer fonksiyonunun genlik cevabı görülmektedir. Düz çizgi geleneksel taşıt süspansiyon sisteminin cevabıdır. Burada iki tane rezonans durumu mevcuttur. Düşük olan; gövdenin(yaylı kütle) titreşimleri ile, diğeride; tekerlek göbeğinin(yaysız kütle) titreşimleri ile alakalıdır. Süspansiyonun düşük frekanslardaki özelliğini iyileştirmek süspansiyonun sönüm sabitini arttırmakla mümkün olabilir. Noktalı çizgi sönüm sabiti on kat arttırıldığındaki durumu göstermektedir. Düşük frekanslardaki cevabın rezonans bölgesinin kaydırılması ile iyileştirildiğine dikkat ediniz. Fakat buda yüksek frekanslardaki kazancın artmasına sebep olur. Buda yüksek frekanslı yol düzensizliği durumunda süspansiyonda rahatsız edici sert bir his uyandıracaktır. Bu sertlik daha küçük sönüm oranları ile azaltılabilir. Fakat buda düşük frekanslardaki davranışı etkileyecektir. Şekil 1 deki kesikli çizgi sönüm oranı on kat düşürüldüğündeki genlik cevabını göstermektedir. Yüksek frekanslardaki kazancın azaldığına buna karşın gövde ve tekerleğin rezonans genliklerinin arttığına dikkat ediniz.

Yukarıda bahsedilen basit, çeyrek taşıt modeli düşük ve yüksek frekanslardaki sürüş konforu arasındaki ikilemi açıkça göstermektedir. Bundan başka taşıtın yana yatması ile burnu ile arka kısmının düşüp kalkmasının kontrolü herbir süspansiyon arasındaki etkileşimin bir fonksiyonu olacaktır.