Адаптивная подвеска автомобиля.
Адаптивная подвеска - это система узлов, способствующих устранению крена автомобиля при опасных ситуациях на дороге. Что важно знать о принципах работы данного узла? Кто и когда разработал адаптивную подвеску? Какие виды систем пользуются наибольшим спросом? На эти и ряд других вопросов дает ответ наша статья.
Стоимость ремонтаНайти запчасть


Адаптивная подвеска - один из видов активной подвески, где уровень демпфирования измеряется с учетом состояния дороги, требований водителя и особенностей амортизатора. Втрое название такой конструкции - активная или полуактивная подвеска. Демпфирование - параметр, который подразумевает скорость снижения колебаний. Его особенность - зависимость от размера подрессоренных масс и уровня сопротивления амортизаторов.



В чем сущность?

Особенность адаптивной подвески - в способности амортизаторов «анализировать» тип езды и подстраиваться под него. Сама система - комплекс датчиков, которые отвечают за следующие параметры:

  • силу удара при движении по неровным дорогам;
  • движение кузова по отношению к колесам (разног, торможение);
  • подрессоривание машины.

Для достижения поставленных целей производители монтируют группу датчиков, контролирующих следующие параметры - ровность дорожного полотна, клиренс, скорость транспортного средства, уровень демпфирования и так далее.

В работе системы принимают участие:

  • переключатель режимов работы, позволяющий настроить уровень демпфирования адаптивной подвески;
  • датчик клиренса контролирует ход подвески по двум критериям (на отбой и на сжатие);
  • датчик ускорения кузова гарантирует ускорение кузовной части по вертикали.

Число датчиков может меняться в зависимости от производителя и типа подвески. Информация с датчиков идет в ЭБУ, где программа обрабатывает данные, принимает решение и подает соответствующую команду. Что касается блока управления, то он взаимодействует с разными системами авто - рулевым управлением, АКПП, ГУР и прочими.



История

Первые «ласточки» в виде гидропневматических подвесок появились на машинах Ситроен в 50-х годах прошлого века. Разработчики поставили новую конструкцию на задней оси. При этом роль привычных пружин и амортизаторов взяли на себя другие устройства:

  • сферы-гидроаккумуляторы;
  • гидравлические цилиндры.

Действие подвески объяснялось изменением давления жидкости с последующей корректировкой параметров подвески. Первая адаптивная подвеска отличалась громоздкостью и большим весом, но зато по плавности хода и обеспечиваемому уровню комфорта ей не было равных. Кроме этого, особо ценилась возможность изменения дорожного просвета автомобиля.

Специальные сферы из металла (элементы подвески) - дополнительные узлы, внутри которых установлены эластичные мембраны. Снизу находится рабочий состав, а сверху - азот. Французы, которые первыми применили такую конструкцию, не остановились на достигнутом и продолжили разработки. Трудолюбие было вознаграждено с лихвой. В 90-х годах прошлого века мир увидел новую подвеску, работающую на гидропневматическом принципе.

Новую подвеску назвали адаптивной, ведь «мозги» автомобиля могли анализировать ситуацию и подстраивать подвеску под особенности движения и качество дороги. Конструкторам удалось добиться, чтобы подвеска сглаживала «клевки» во время торможения, уменьшала толчки  и уровень крена при повороте. Новая подвеска могла в автоматическом режиме менять жесткость упругого узла посредством изменения давления газа и жидкости.



Амортизаторы переменной жесткости

По происшествие лет гидропневматическая конструкция не стала проще. Наоборот, принцип действия узлов усложнился. Основной упор был сделан на способность амортизаторов гасить колебания и подстраиваться под особенности движения транспорта. Стандартный демпфирующий узел имеет вид цилиндра, поделенный на несколько камер с эластичным поршнем. В процессе работы подвески происходило перетекание жидкости из полости в полость через клапаны дросселя. В итоге внутри устройства появлялось дополнительное сопротивление и обеспечивалось затухание раскачки.

Ученые добились изменения скорости перетекания жидкости, что позволило корректировать жесткость амортизатора и повысить характеристики транспортного средства. Сегодня демпферы с регулировкой производятся многими компаниями и под разные модели авто. Это не удивительно, ведь эффективность изделий уже доказана, а сама технология отработана до идеала.

От конструкции амортизатора зависит регулировка, которая бывает двух типов:

  • Ручная. Корректировка подвески происходит с помощью специального винта на демпфирующем узле или через кнопку на приборной панели;

  • Автоматическая - вариант, который характерен для адаптивных подвесок. При этом возможна настройка нескольких различных режимов - Комфорт, Норма и Спорт.

Различаются и способы регулировки:

  • Путем применения клапанов, работающих на электромагнитном принципе.

  • С помощью специальной магнитореологического состава.

Быстродействие первой и второй технологии идентично. При этом есть возможность бесступенчатом менять упругость демпфирующего элемента. Главное отличие - в настройках, выбирающихся под определенное транспортное средство.

Кроме этого, в обоих случаях степень демпфирования меняется индивидуально с учетом особенностей дороги, характеристик управления, стиля пилотирования и так далее. Подвеска с установленными на ней адаптивными амортизаторами позитивно сказывается на поведении машины.

Что касается конструкции каждого из видов амортизаторов, то здесь стоит выделить такие особенности:

1. Амортизатор с применением ЭМ клапанов отличается возможностью изменения каналов в перемещающемся поршне. Принцип действия состоит из двух этапов:

  • Электронная составляющая авто собирает данные от разных датчиков о величине клиренса, ускорении кузова, ходе подвески и так далее;

  • Подаются сигналы каждому из амортизаторов на зажатие или распускание на конкретный размер (время). Повышение или снижение тока приводит к изменению проходного сечения каналов и более активному прохождению рабочего состава. Расположение регулировочного клапана может быть различным. Как правило, он находится сбоку корпуса, на поршне или внутри демпфера. Что касается настройки амортизаторов с ЭМ клапанами, то ее принцип регулярно совершенствуется.

2. Амортизатор с применением магнитореологического состава. В устройстве, которое рассмотрено выше, основную функцию выполняют электромагнитные клапаны. Здесь же главным действующим элементом является магнитореологическая  жидкость. Именно ей заполнен адаптивный амортизатор.

Устройство амортизатора простое. В составе рабочей жидкости находятся металлические элементы, чувствительные к действию электромагнитного поля. При росте тока на электромагните частички жидкости выстраиваются по линиям поля, а вещество меняет вязкость. Как следствие, создается дополнительное сопротивление перемещению внутри амортизатора (устройство становится более жестким).

Ранее специалисты считали, что корректировка демпфирующих качеств в магнитореологическом амортизаторе реализуется на более высоком уровне по плавности, скорости и точности. Но на современном этапе обе технологии идентичны по эффективности. Хотя, в некоторых спортивных авто, где реакция амортизаторов особенно важна, устанавливаются устройства с магнитореологическим составом внутри.



Адаптивная пневматическая подвеска

Главное отличие регулируемой подвески - отсутствие привычных пружин. Функцию последних берут резиновые баллоны с определенным объемом воздуха внутри. Управляющим звеном является управляемый с помощью электроники пневмопривод, гарантирующий накачивание или спускание стойки. Как следствие, клиренс регулируется в широких пределах. Конструктивно пневматические подвески могут различаться - адаптивные амортизаторы монтируются внутри или отдельно от пневмобаллона.



Адаптивная гидропружинная подвеска

Не все производители отказываются от применения пружин в адаптивных подвесках. К примеру, разработчики компании Мерседес-Бенц в новом шасси «Актив Боди Контрол» сделали классическую пружину с амортизатором внутри более совершенной. Этого удалось добиться, благодаря монтажу цилиндра, работающего на гидравлическом принципе. Простое решение позволило сделать одну из наиболее совершенных подвесок.

Принцип действия системы базируется на применении двух составляющих:

  • Группы сенсоров, которые следят за изменением положения кузова;

  • Стереокамер, изучающих качество дорожного покрытия на 10-15 метров вперед.

Точный анализ позволяет электронике с точностью корректировать процесс закрытия и открытия электронных клапанов, а также упругость гидропружинных стоек. Благодаря такой конструкции, чрезмерные крены кузова даже при резких маневрах исключены. Система почти мгновенно реагирует не изменение  режима, что позволяет уйти от применения стабилизаторов поперечной устойчивости.

Плюс гидропружинной подвески заключается в возможности регулировки кузова по высоте, изменении его жесткости, снижения клиренса на большой скорости, повышения устойчивости. Минус гидропружинной подвески в дополнительной жесткости, которая превышает жесткость гидропневматических и пневматических подвесок.



Стабилизатор поперечной устойчивости

Ученым удалось доказать, что адаптации подлежат не только амортизаторы и упругие детали конструкции, но и вторичные элементы. Так, при грамотном подходе возможна адаптация стабилизатора, обеспечивающего поперечную устойчивость кузова. В классическом исполнении такой элемент только мешает - он передает колебания от колеса к колесу, снижая ход подвески. Применение адаптивной функции решило проблему. Добавилась возможность регулировать жесткость кузова и тем самым повысить комфортность поездки.

Внешний вид узла почти ничем не отличается от классического стабилизатора. Конструктивно стабилизатор состоит из двух элементов, объединенных гидравлическим узлом. После закачивания электрогидронасосом рабочей жидкости внутрь полости части стабилизатора проворачиваются по отношению друг к другу. При работе стабилизатора поднимается та часть машины, которая попадает под более мощное действие центробежной силы.

Монтаж адаптивного стабилизатора производится на одну или две оси. При движении по прямой стабилизатор не вмешивается в процесс движения. Как только машина входит в поворот или начинается агрессивная езда, ситуация меняется - жесткость возрастает вместе с боковым ускорением, а регулировка упругого элемента производится с учетом особенностей дороги. По сути, происходит закручивание той части стабилизаторов, которые находятся под нагрузкой. Грамотная корректировка дает возможность снизить крены автомобиля без потери устойчивости на дороге.

Практика показала, что применение адаптивных стабилизаторов позволило улучшить управляемость машины даже на спортивных авто.



Подвеска с регулируемыми задними рычагами

Разработчики компании Хюндай нашли другой путь - они адаптировали рычаги задней подвески. Название такой системы - Active Geometry Control Suspension. В данной конструкции у задних колес есть по два рычага, оборудованных электроприводом. В зависимости от условий движения регулируется степень демпфирования.

Пока машина идет по прямолинейному маршруту, рычаги не задействованы. Как только авто входит в резкий поворот, электроника и подвеска мгновенно реагирует на изменения состояния. В итоге происходит докручивание наиболее нагруженного колеса.



Итоги

Адаптивная подвеска заслужила популярность, благодаря особой конструкции, надежности и способности быстро приспосабливаться под дорожные условия. Пройдет 10-20 лет, и все автомобили будут комплектоваться такой подвеской.

Стоимость ремонтаНайти запчасть

Адаптивная подвеска автомобиля.