Можно ли создать «идеальную» подвеску?

19 июля 2018 / 00:3054
Статья о разных видах активной подвески: пневматическая, гидропневматическая, KDSS, DD, AGCS. В конце статьи — забавное видео об «идеальной» подвеске.

Можно ли создать «идеальную» подвеску?

Содержание статьи:

Уровень комфорта при движении автомобиля всегда находится в зоне пристального внимания и конструкторов, и потребителей, независимо от того, идёт ли речь о дорогостоящих моделях или автомобилях так называемого «народного» класса.

Как известно, одним из основных узлов, отвечающих за комфортную езду, является автомобильная подвеска. Её назначение – компенсировать неровности дорожного покрытия, одновременно обеспечивая надёжное сцепление колёс машины с дорогой.

К сожалению, до последнего времени все виды подвесок, применяемые в «бюджетных» авто, были стандартными, то есть могли либо обеспечить высокий уровень управляемости автомобилем либо комфортную езду по неровным дорогам. И лишь дорогие модели могли похвастаться так называемой «активной» подвеской, которая в той или иной мере решала обе проблемы.

Активная подвеска – приближение к идеалу



Активная подвеска – приближение к идеалу

Как известно, ходовая часть авто может отличаться жёсткой подвеской — в этом случае крен кузова будет минимальным, а степень управляемости высокая. Мягкая же подвеска привнесёт мягкость хода в движение, но резкие маневры станут опасны. Как найти «золотую середину»?

Производители пришли к выводу, что оптимальным решением будет активная подвеска. Название говорит само за себя: конструкция должна уметь изменять свои характеристики в процессе движения автомобиля.

Преимущества



Процесс создания и усовершенствования активной подвески длится уже давно. Первая модель была установлена на Citroёn французскими инженерами. Немногим позже эстафету приняли проектировщики Mercedes-Benz. Преимущества введённого новшества очевидны:
  • активная подвеска дала машине возможность автоматически подстраиваться под неровности дороги;
  • крен автомобиля при движении уменьшился, а следовательно, маневренность стала выше;
  • конструктивные особенности подвески позволили адаптировать ряд характеристик авто к стилю вождения.

Изначально громоздкая и сравнительно примитивная, активная подвеска со временем сменила габариты на более компактные, а своё устройство – на более сложное.

Элементы, входящие в состав активной подвески



Элементы, входящие в состав активной подвески

Механизмы, составляющие функциональный узел подвески, можно условно разделить на четыре основные группы. Принцип разделения — в разновидностях элементов. Для каждой группы существуют свои характеристики, которые могут быть адаптированы в процессе движения:
  1. Упругие элементы. Адаптивные характеристики – величина жёсткости подвески и высота автомобильного кузова над дорожным полотном.
  2. Рычаги. Адаптивные характеристики – характеристики схождения колёс и длины регулирующих подвеску рычагов.
  3. Поперечные стабилизаторы. Здесь доступен только один изменяемый параметр – степень жёсткости стабилизатора.
  4. Амортизаторы. Изменяемая характеристика – степень жёсткости амортизатора.

Главный смысл установки активной подвески на машину – в способности изменять все перечисленные параметры по мере того, как изменяется скорость движения, стиль вождения, характер дорожного покрытия, на котором происходит движение автомобиля.

Сделать это можно по-разному, в зависимости от типа узла. Среди применяемых способов – такие, как активизация электромагнитных клапанов, установленных в амортизационной стойке, а также изменение объёма магнитной реологической жидкости, наполняющей амортизатор.

Электронное оборудование позволяет изменять характеристики каждого элемента активной подвески в отдельности. Именно благодаря такому функционалу подвеска становится «идеальной», то есть, приспосабливается к постоянно изменяющимся условиям в процессе движения.

Виды и принципы функционирования современных подвесок активного типа



Виды и принципы функционирования современных подвесок активного типа

Современные разработчики активных подвесок уделают большое внимание узлам с возможностью корректировки степени демпфирования. Если в подвеске для адаптации характеристик не применяются специализированные приводы, такая система носит название «адаптивная», или «полуактивная» подвеска.

Электронные методы, контролирующие состояние подвески и положение авто на дороге, управляют изменяемыми характеристиками элементов, позволяя устанавливать требуемый клиренс (постоянную высоту автомобильного кузова над поверхностью дороги) и жёсткость амортизаторов подвески.

В такой модели применяется автономный контролирующий привод для упругих элементов узла. Это уже полноценная активная подвеска, она имеет гораздо более сложное устройство, чем лишённые контролирующего электронного модуля адаптивные системы.


Принцип работы активной гидропневматической подвески



Принцип работы активной гидропневматической подвески

Рассмотрим, как функционирует гидропневматическая подвеска ABC от конструкторов Mercedes-Benz. На одной оси каждым амортизатором в системе установлена пружина; на неё оказывает воздействие гидравлическая жидкость из гидроцилиндра. Жёсткость каждой пружины корректируется автономно при помощи насоса, который под высоким давлением нагнетает в стойку амортизатора масло.

За гидроцилиндрами амортизационных стоек следит электронная система, получающая информацию от тринадцати электронных и аналоговых датчиков. От них поступают такие данные:
  • продольное автомобильное ускорение;
  • поперечное автомобильное ускорение;
  • вертикальное автомобильное ускорение;
  • положение автомобильного кузова относительно плоскости дороги;
  • давление на стойки и шины.

Система работает таким образом, чтобы исключить резкий крен кузова при разгоне, торможении и поворотах.

Разработчики могут похвастать впечатляющими результатами: начиная со скорости в 60 км/ч данная система может понижать клиренс авто на 11 мм. Это отличный показатель корректировки аэродинамических свойств машины.

Привод высокого давления на гидравлической основе применяется также в автомобилях Citroёn. Здесь в основу положено всё то же нагнетание гидравлической жидкости в механизмы при помощи работы электромагнитных клапанов.

Принцип работы активной пневматической подвески



Принцип работы активной пневматической подвески

Пневматические элементы в конструкции подвески отвечают за клиренс авто. Регулировка степени давления в подвесном узле обеспечивается за счёт сжатого воздуха, накачиваемого в конструктивные элементы. Системы, действующие по данному принципу, используется той же компанией Mercedes-Benz.

Говоря о минусах данной подвески, нужно обязательно упомянуть тот факт, что если пневматическая подвеска при каких-либо обстоятельствах получила пробоину, автомобиль моментально опустится днищем на дорогу и, естественно, не сможет возобновить движение.

Принцип функционирования подвесок KDSS и DD



Принцип функционирования подвесок KDSS и DD

Производители Toyota и BMW предлагают модели, оснащённые подвесками, в которых главным изменяемым параметром выбрана жёсткость стабилизатора поперечной устойчивости. На прямом участке движения стабилизатор поперечной жёсткости отключается, а при входе в резкий поворот его жёсткость увеличивается, чем предотвращается кузовной крен.

Принцип работы AGCS-подвески



Принцип работы AGCS-подвески

Разработчики Hyundai создали, пожалуй, самую неординарную на сегодняшний момент активную подвеску. В основе функционирования системы – возможность смены длин рычагов, которая влияет на схождение задних колёс. При движении по прямой электронное управление устанавливает минимальный уровень схождения. Смена полосы или вхождение в поворот приводит к увеличению схождения. Такой подход очень повышает устойчивость автомобиля и облегчает водителю процесс управления.

Активная подвеска для «народного» авто: отдалённая перспектива или реальность?



Активная подвеска для «народного» авто: отдалённая перспектива или реальность?

Традиционно активные подвески применяются в автомобилях премиум-класса. Это естественно, если принять во внимание сложность и высокую стоимость механизма. Подавляющее большинство недорогих моделей авто по сей день решают проблемы неровности дороги при помощи обычной подвески.

Но инженерная мысль не стоит на месте, новые технологии постепенно внедряются и в бюджетные модели авто. Например, компания Ford планирует снабдить свою модель «Форд Фокус» четвёртого поколения активной подвеской с защитой от неровностей дорожного покрытия.

В данной модели подвески применяется 12 датчиков, которые каждые 2 миллисекунды докладывают бортовому компьютеру информацию о положении кузова и состоянии амортизаторов. Получив вводную о существенном ухабе или выбоине, компьютер посылает системе команду на изменение жёсткости амортизатора. Внешне это выглядит следующим образом: амортизатор колеса, которое начинает проваливаться в яму, становится жёстким, «зажимается» и не доходит до нижнего положения.

Такая подвеска не имеет всей полноты функций устройств, которые ставятся на дорогостоящие модели автомобилей, но, тем не менее, имеет все возможности для того, чтобы стать востребованной средним классом потребителей.

Заключение



Сложность конструктивных решений при разработке активной подвески обуславливает её высокую стоимость. Но разработчики активно двигаются вперёд, при всей сложности агрегата стоимость его постепенно удешевляется и становится доступной более широкому классу автомобилистов. Стремление к комфорту и безопасности на дорогах не позволит инженерам остановиться на достигнутом, и можно с уверенностью сказать, что «идеальная» подвеска в скором будущем станет нормой для ведущих производителей автомобилей, независимо от класса выпускаемых авто.

Видео об «идеальной» подвеске:

Теги
0
Интересные статьи:
Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вы случайно не робот? *