Адаптивная подвеска что это – устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Адаптивная подвеска, как и любая другая система подрессоривания, представляет собой совокупность узлов и механизмов, которые обеспечивают комфорт и безопасность передвижения водителя и пассажиров. От качества подвески зависят управляемость и устойчивость автомобиля, а также срок службы других узлов и механизмов. Поэтому все чаще автолюбители делают выбор в пользу регулируемой подвески, которая подстраивается под любой тип дорожной поверхности.

Принцип работы

Адаптивной подвеской называют такой тип подвески, которая автоматически изменяет свои характеристики (адаптируется) во время движения. Сразу отметим, что активная подвеска – это общее определение, а адаптивная система подрессоривания является ее разновидностью.

Общий вид адаптивной подвески

Для успешной работы системе необходимо собрать информацию о текущих условиях движения автомобиля – этим занимаются различные датчики и сенсоры. В анализируемую информацию входят тип дорожной поверхности, положение кузова, параметры движения, стиль управления автомобилем и другие данные (зависит от разновидности адаптивного шасси). Далее в работу вступает электронный блок управления, который за доли секунды анализирует данные, полученные от датчиков, и отправляет управляющие сигналы на исполнительные устройства – активные стойки амортизаторов и стабилизаторы поперечной устойчивости. В результате механизм мгновенно подстраивается под конкретные условия.

В случае получения команды от блока ручного управления подвеской система подрессоривания начнет адаптироваться под выбранный водителем режим. Обычно используется три режима работы подвески: нормальный, комфортный и спортивный.

Элементы адаптивной подвески

Адаптивная подвеска обычно включает в себя следующие элементы:

  • электронный блок управления подвеской;
  • регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости;
  • активные (регулируемые) стойки амортизаторов;
  • датчики (ускорения кузова, неровной дороги, дорожного просвета и другие).

Автопроизводители могут применять различные системы подрессоривания, при этом их общий принцип действия всегда одинаков.

Электронный блок управления

Электронный блок управления с датчиками

Электронный блок управления – элемент системы, управляющий режимами работы подвески. Данный элемент анализирует информацию с датчиков либо получает сигнал от блока ручного управления, которым управляет водитель. Соответственно, в первом случае корректировка происходит автоматически, а во втором – в ручном режиме.

Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости

Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости

Данный элемент меняет степень своей жесткости по сигналу от блока управления. Стабилизаторы поперечной устойчивости включаются в работу при маневрировании автомобиля. Адаптивная подвеска использует этот компонент для уменьшения крена кузова автомобиля. Современные системы управления подвеской получают, анализируют и отправляют сигналы к исполняющим механизмам за миллисекунды. Это позволяет мгновенно менять настройки подвески.

Активные (регулируемые) стойки амортизаторов

Активный амортизатор с магнитно-реологической жидкостью

Этот элемент оперативно реагирует на тип дорожного покрытия и режим движения автомобиля, изменяя степень жесткости системы подрессоривания. Различают активные стойки амортизаторов с электромагнитным клапаном, а также с магнитно-реологической жидкостью. Первый вид стоек изменяет жесткость подвески с помощью электромагнитного клапана, который имеет переменное сечение. Само сечение меняется в зависимости от напряжения, которое подает электронный блок управления. Второй вид активных стоек амортизаторов заполнен специальной жидкостью, которая изменяет вязкость за счет воздействия электромагнитного поля. Сопротивление прохождению жидкости через клапана амортизатора увеличивает жесткость подвески.

Датчики

Датчик ускорения Bosch

Датчики адаптивной подвески – это устройства, предназначенные для измерения различных величин и отправки информации в электронный блок управления. Датчик ускорения кузова постоянно оценивает качество дороги и срабатывает при раскачке кузова автомобиля. Датчик неровной дороги реагирует на неровности дорожной поверхности, отправляя сигнал при вертикальных колебаниях. Благодаря этому сенсору электронный блок управления своевременно «узнает» о прохождении неровности.  Датчик положения кузова связывается с системой управления при различных маневрах автомобиля (ускорении, торможении), когда задняя часть автомобиля становится ниже передней и наоборот.

https://youtu.be/MInrfupAg5U

Основные отличия

Стандартная подвеска, которая устанавливается на бюджетные автомобили, ограничена в своих возможностях: она обеспечивает машине хорошую управляемость на трассе либо комфорт на неровной дороге. Адаптивная подвеска имеет два главных отличия от стандартной – это приспосабливание к текущему дорожному покрытию и стилю вождения. Это подвеска нового уровня, представляющая собой систему со множеством датчиков и активных механизмов. При движении на автомобиле с адаптивной подвеской водитель может и не заметить изменение качества дороги.

Данный тип регулируемой подвески нельзя назвать инновацией, так как эта сложная конструкция устанавливается на автомобили не первый год. Однако совсем недавно автопроизводителям удалось сделать ее компактнее, при этом увеличив функционал.

Усовершенствование этой части автомобиля также позволило уменьшить крен кузова и улучшить маневренность.

Преимущества и недостатки

Преимущества адаптивной подвески:

  • лучшие ходовые качества автомобиля;
  • комфорт и безопасность водителя и пассажиров при движении.

Главный недостаток адаптивной системы подрессоривания — ее цена. Ее наличие может на порядок увеличить изначальную стоимость автомобиля. При этом владельцы машины с таким типом подвески должны помнить, что в дальнейшем увеличится и стоимость ее обслуживания.

Применение

Наибольшее распространение получили адаптивные подвески с электромагнитным клапаном в активных стойках амортизаторов. Такая совокупность механизмов устанавливается на автомобилях Opel,  Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz. Шасси с магнитно-реологической жидкостью большой популярностью не пользуется. Его можно обнаружить на автомобилях Audi, Cadillac и Chevrolet.

Производители активных подвесок не стоят на месте. Они комбинируют все имеющиеся варианты с целью улучшить их характеристики, а также уменьшить размер и массу. Главная задача – добиться уникальных настроек в каждый момент времени для каждого отдельного колеса. Это позволит поднять комфорт и безопасность еще на одну ступень, а также улучшить управляемость и устойчивость автомобиля.

techautoport.ru

Активная подвеска — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 июня 2018; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 июня 2018; проверки требуют 3 правки. Toyota Land Cruiser Prado 4-ого поколения (J150) имеет систему KDSS — одну из разновидностей гидравлической активной подвески Audi Q7 имеет систему ACC — пневматическую активную подвеску

Активная или адаптивная подвеска — активная система подрессоривания автомобиля, которая управляет вертикальным перемещением колёс относительно кузова. Система позволяет уменьшить до минимума крен кузова в стационарных (равномерное, прямолинейное движение) и нестационарных (разгон, торможение, поворот, буксировка прицепа) режимах движения автомобиля, а также минимизировать заметность неровностей на дороге для водителя и пассажиров.

Эта технология позволяет производителям повысить уровень комфорта в автомобиле для различных типов дорог без ущерба для управляемости.

Система работает на основе множества датчиков. Разные производители автомобилей используют различный набор датчиков. Например, компания Фольксваген в своей системе ACC Adaptive Chassis Control использует три датчика относительного перемещения кузова (два спереди и один сзади) и три датчика ускорения кузова (так же, два спереди и один сзади). Исходя из данных с датчиков блок управления подвеской задаёт различные уровни демпфирования. В качестве исполнительного механизма вместо привычных масляных амортизаторов используется пневмоэлементы, которые путём изменения давления воздуха адаптируют подвеску к различным дорожным условиям.

Адаптивные системы управления АТС (рус.) на сайте журнала Автомобильная промышленность

ru.wikipedia.org

Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески

Давайте сначала разберемся с понятиями, поскольку сейчас в ходу различные термины — активная подвеска, адаптивная… Так вот, мы будем считать, что активная ходовая часть — более общее определение. Ведь изменять характеристики подвесок ради повышения устойчивости, управляемости, избавления от кренов и т.д. можно как превентивно (нажатием кнопки в салоне или ручной регулировкой), так и полностью автоматически.

Именно в последнем случае уместно говорить об адаптивной ходовой. Такая подвеска при помощи различных датчиков и электронных устройств собирает данные о положении кузова автомобиля, качестве дорожного покрытия, параметрах движения, чтобы в результате самостоятельно подстроить свою работу под конкретные условия, стиль пилотирования водителя или же выбранный им режим. Главная и важнейшая задача адаптивной подвески — как можно быстрее определить, что находится под колесами автомобиля и как он едет, а затем мгновенно перестроить характеристики: изменить клиренс, степень демпфирования, геометрию подвески, а иногда даже… скорректировать углы поворота задних колес.

ИСТОРИЯ АКТИВНОЙ ПОДВЕСКИ

Впервые гидропневматическая подвеска была установлена на заднюю ось Citroen Traction Avant 15CVH в 1954 году

Началом истории активной подвески можно считать 50-е годы прошлого века, когда на автомобиле в качестве упругих элементов впервые появились диковинные гидропневматические стойки. Роль традиционных амортизаторов и пружин в такой конструкции выполняют специальные гидpoцилиндры и сферы-гидpoaккумуляторы с газовым подпором. Принцип прост: меняем давление жидкости — меняем параметры ходовой части. В те времена такая конструкция была очень громоздкой и тяжелой, однако в полной мере оправдывала себя высокой плавностью хода и возможностью регулировки дорожного просвета.

Металлические сферы на схеме — это дополнительные (к примеру, в жёстком режиме подвески они не работают) гидропневматические упругие элементы, которые внутри разделены эластичными мембранами. В нижней части сферы — рабочая жидкость, а в верхней — газ азот

Первой гидропневматические стойки на своих автомобилях применила компания Citroen. Это случилось в 1954 г. Французы продолжили развивать эту тему и дальше (например, на легендарной модели DS), а в 90-х годах состоялся дебют более совершенной гидропневматической подвески Hydractive, которую инженеры и по сей день продолжают модернизировать. Вот она-то как раз уже считалась адаптивной, поскольку при помощи электроники могла самостоятельно приспосабливаться к условиям движения: лучше сглаживать толчки, приходящие на кузов, уменьшать клевки при торможении, бороться с кренами в поворотах, а также подстраивать клиренс автомобиля под скорость машины и дорожное покрытие под колесами. Автоматическое изменение жесткости каждого упругого элемента в адаптивной гидропневматической подвеске основывается на управлении давлением жидкости и газа в системе (чтобы предметно понять принцип работы такой схемы подвески, посмотрите видео ниже).

АМОРТИЗАТОРЫ ПЕРЕМЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ

И все же с годами гидропневматика не стала проще. Скорее, наоборот. Поэтому логичнее начать рассказ с самого рядового способа адаптации характеристик подвески под дорожное покрытие — индивидуального контроля жесткости каждого амортизатора. Напомним, они необходимы любой машине для гашения колебаний кузова. Типичный демпфер представляет собой цилиндр, разделенный на отдельные камеры эластичным поршнем (иногда их несколько). При срабатывании подвески жидкость перетекает из одной полости в другую. Но не свободно, а через специальные дроссельные клапаны. Соответственно, внутри амортизатора возникает гидравлическое сопротивление, из-за которого раскачка и затухает.

Получается, что, управляя скоростью перетекания жидкости, можно менять и жесткость амортизатора. А значит — серьезно улучшить характеристики автомобиля довольно бюджетными методами. Ведь сегодня регулируемые демпферы выпускаются множеством фирм под самые разные модели машин. Технология отработана.

В зависимости от устройства амортизатора, его регулировка может осуществляться вручную (особым винтом на демпфере или нажатием кнопки в салоне), а также полностью автоматически. Но раз мы говорим об адаптивных подвесках, то будем рассматривать только последний вариант, который обычно еще позволяет регулировать подвеску превентивно — выбором определенного режима движения (к примеру, стандартный набор из трех режимов: Comfort, Normal и Sport).

В современных конструкциях адаптивных амортизаторов применяются два основных инструмента регулирования степени упругости: 1. схема на основе электромагнитных клапанов; 2. при помощи так называемой магнитореологической жидкости.

Обе технологии регулировки жесткости амортизатора работают практически с одинаковым быстродействием и позволяют изменять упругость демпфера бесступенчато. Различия — лишь в нюансах настроек, выбранных под конкретный автомобиль

Обе разновидности позволяют индивидуально автоматически изменять степень демпфирования каждого амортизатора в зависимости от состояния дорожного полотна, параметров движения автомобиля, стиля пилотирования и/или превентивно по желанию водителя. Шасси с адаптивными амортизаторами ощутимо изменяет поведение машины на дороге, но в диапазоне регулирования заметно уступает, например, гидропневматике.

— Как устроен адаптивный амортизатор на основе электромагнитных клапанов?

Если в обычном амортизаторе каналы в движущемся поршне имеют постоянное проходное сечение для равномерного перетекания рабочей жидкости, то у адаптивных амортизаторов оно может изменяться при помощи специальных электромагнитных клапанов. Происходит это следующим образом: электроника собирает множество различных данных (реакции амортизаторов на сжатие/отбой, величину дорожного просвета, ходы подвесок, ускорение кузова в плоскостях, сигнал переключателя режимов и пр.), а затем мгновенно раздает индивидуальные команды на каждый амортизатор: распуститься или зажаться на определенное время и величину.

Так выглядит адаптивный электронноуправляемый амортизатор, работающий в системе DCC от Volkswagen

В этот момент внутри того или иного амортизатора под действием силы тока за считанные миллисекунды изменяется проходное сечение канала, а вместе с тем и интенсивность потока рабочей жидкости. Причем регулировочный клапан с управляющим соленоидом может находиться в разных местах: например, внутри демпфера прямо на поршне, или снаружи сбоку на корпусе.

Технологии и настройки регулируемых амортизаторов с электромагнитными клапанами постоянно совершенствуются, чтобы добиться максимально плавного перехода от жесткого состояния демпфера к мягкому. К примеру, у амортизаторов Bilstein в поршне имеется особый центральный клапан DampTronic, позволяющий бесступенчато снижать сопротивление рабочей жидкости.

— Как устроен адаптивный амортизатор на основе магнитореологической жидкости?

Если в первом случае за регулировку жесткости отвечали электромагнитные клапаны, то в магнитореологических амортизаторах этим ведает, как несложно догадаться, особая магнитореологическая (ферромагнитная) жидкость, которой заполнен амортизатор.

Какими суперсвойствами она обладает? На самом деле, ничего заумного в ней нет: в составе ферромагнитной жидкости можно обнаружить множество мельчайших металлических частиц, которые реагируют на изменение магнитного поля вокруг штока и поршня амортизатора. При увеличении силы тока на соленоиде (электромагните), частицы магнитной жидкости выстраиваются словно солдаты на плацу по линиям поля, а вещество моментально меняет свою вязкость, создавая дополнительное сопротивление перемещению поршня внутри амортизатора, то есть делая его жестче.

Так выглядит и работает магнитореологический амортизатор на Audi TT

Раньше считалось, что процесс изменения степени демпфирования в магнитореологическом амортизаторе проходит быстрее, плавнее и точнее, чем в конструкции с электромагнитным клапаном. Однако на данный момент обе технологии практически сравнялись по эффективности. Поэтому на деле водитель разницы почти не ощущает. Впрочем, в подвесках современных суперкаров (Ferrari, Porsche, Lamborghini), где время реакции на смену условий движения играет значительную роль, устанавливаются именно амортизаторы с магнитореологической жидкостью.

Демонстрация работы адаптивных магнитореологических амортизаторов Magnetic Ride от Audi.

АДАПТИВНАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА

Конечно же, в ряду адаптивных подвесок особое место занимает пневматическая подвеска, которой по сей день мало что может составить конкуренцию по плавности хода. Конструктивно от обычной ходовой эта схема отличается отсутствием традиционных пружин, поскольку их роль выполняют упругие резиновые баллоны, наполненные воздухом. При помощи электронноуправляемого пневмопривода (система подачи воздуха + ресивер) можно филигранно накачивать или спускать каждую пневматическую стойку, регулируя в автоматическом (или превентивном) режиме высоту каждой части кузова в широких пределах.

А чтобы контролировать жесткость подвески, на пару с пневмобаллонами работают те самые адаптивные амортизаторы (пример такой схемы — Airmatic Dual Control от Mercedes-Benz). В зависимости от конструкции ходовой части, они могут устанавливаться как отдельно от пневмобаллона, так и внутри него (пневматическая стойка).

Кстати, в гидропневматической схеме (Hydractive от Citroen) в обычных амортизаторах необходимости нет, поскольку за параметры жесткости отвечают электромагнитные клапаны внутри стойки, изменяющие интенсивность перетекания рабочей жидкости.

Воздушные упругие элементы могут быть двух типов: установленные вместе с амортизатором (на рисунке слева) или в более простой раздельной конструкции (справа)

АДАПТИВНАЯ ГИДРОПРУЖИННАЯ ПОДВЕСКА

Впрочем, не обязательно сложная конструкция адаптивной ходовой части должна сопровождаться отказом от такого традиционного упругого элемента, как пружина. Инженеры Mercedes-Benz, например, в своем шасси Active Body Control просто-напросто усовершенствовали пружинную стойку с амортизатором, установив на нее специальный гидравлический цилиндр. И в итоге получили одну из самых совершенных адаптивных подвесок из ныне существующих.

Схема гидропружинной подвески Mercedes-Benz Magic Body Control

Основываясь на данных от уймы сенсоров, следящих за перемещением кузова во всех направлениях, а также на показаниях с особых стереокамер (сканируют качество дороги на 15 метров вперед), электроника способна ювелирно корректировать (открытием/закрытием электронных гидроклапанов) жесткость и упругость каждой гидропружинной стойки. В итоге такая система практически полностью исключает крены кузова при самых разнообразных условиях движения: поворот, ускорение, торможение. Конструкция настолько быстро реагирует на обстоятельства, что даже позволила отказаться от стабилизатора поперечной устойчивости.

Ну и конечно, подобно пневматической/гидропневматической подвескам, гидропружинная схема может регулировать положение кузова по высоте, «играть» жесткостью шасси, а также автоматически уменьшать клиренс на высокой скорости, повышая устойчивость автомобиля.

А это видеодемонстрация работы гидропружинной ходовой с функцией сканирования дороги Magic Body Control

Правда, работает гидропружинная подвеска все же немного жестче пневматической и гидропневматической, однако все время модифицируется, вплотную приближаясь к их высоким показателям плавности хода. Взять, к примеру, совсем свежую фишку подвески Active Body Control — функцию обратного наклона кузова в поворотах, с которой познакомился Юрий Урюков во время тест-драйва Mercedes-Benz S-class Coupe (читайте в материале «Яд эгоизма: тест Mercedes-Benz S-class Coupe».

Вкратце напомним принцип ее работы: если стереокамера и датчик поперечных ускорений распознают поворот, то кузов автоматически наклонится на небольшой угол к центру виража (одна пара гидропружинных стоек мгновенно чуть расслабляется, а другая — чуть зажимается). Сделано это, чтобы исключить эффект крена кузова в повороте, повышая комфорт для водителя и пассажиров. Впрочем, на деле положительный результат воспринимает скорее только… пассажир. Поскольку для водителя крены кузова — это некий сигнал, информация, благодаря которой он чувствует и предсказывает ту или иную реакцию машины на маневр. Поэтому, когда система «антикрен» работает, информация приходит с искажением, и водителю приходится лишний раз психологически перестраиваться, теряя обратную связь с автомобилем. Но и с этой проблемой инженеры борются. Например, специалисты из Porsche настроили свою подвеску таким образом, чтобы само развитие крена водитель чувствовал, а убирать нежелательные последствия электроника начинает только при переходе определенной степени наклона кузова.

АДАПТИВНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Действительно, вы правильно прочитали подзаголовок, ведь адаптироваться могут не только упругие элементы или амортизаторы, но и второстепенные элементы, как, например, стабилизатор поперечной устойчивости, использующийся в подвеске для уменьшения кренов. Не стоит забывать, что при прямолинейном движении автомобиля по пересеченной местности стабилизатор оказывает скорее негативное воздействие, передавая колебания от одного колеса к другому и уменьшая ходы подвесок… Избежать этого позволил адаптивный стабилизатор поперечной устойчивости, который может выполнять стандартное назначение, полностью отключаться и даже «играть» своей жесткостью в зависимости от величины сил, действующих на кузов автомобиля.

Активный стабилизатор поперечной устойчивости состоит из двух частей, соединенных гидравлическим исполнительным механизмом. Когда специальный электрогидронасос закачивает в его полости рабочую жидкость, то части стабилизатора проворачиваются относительно друг друга, как бы приподнимая ту сторону машины, которая находится под действием центробежной силы

Устанавливают активный стабилизатор поперечной устойчивости как на одну, так и сразу на обе оси. Внешне он практически не отличается от обычного, но состоит не из сплошного прутка или трубы, а из двух частей, состыкованных специальным гидравлическим механизмом «закручивания». Например, при прямолинейном движении он распускает стабилизатор, чтобы последний не вмешивался в работу подвесок. А вот в поворотах или при агрессивной езде — совсем другое дело. В этом случае жесткость стабилизатора моментально увеличивается пропорционально нарастанию бокового ускорения и сил, действующих на автомобиль: упругий элемент работает либо в обычном режиме, либо также постоянно адаптируется под условия. В последнем случае электроника сама определяет, в какую сторону развивается крен кузова, и автоматически «закручивает» части стабилизаторов на той стороне кузова, которая находятся под нагрузкой. То есть под действием этой системы автомобиль немного наклоняется от поворота, как и на вышеупомянутой подвеске Active Body Control, оказывая так называемый эффект «антикрена». Вдобавок активные стабилизаторы поперечной устойчивости, установленные на обеих осях, могут влиять на склонность автомобиля к сносу или заносу.

Настройки активного стабилизатора в системе Porsche Dynamic Chassis Control уменьшают крены, позволяя не терять чувство автомобиля в повороте

В целом, применение адаптивных стабилизаторов существенно улучшает управляемость и устойчивость автомобиля, поэтому даже на самых крупных и тяжелых моделях вроде Range Rover Sport или Porsche Cayenne появилась возможность «вваливать» словно на спорткарах с низким центром тяжести.

ПОДВЕСКА НА ОСНОВЕ АДАПТИВНЫХ ЗАДНИХ РЫЧАГОВ

А вот инженеры из Hyundai в совершенствовании адаптивных подвесок не то, чтобы пошли дальше, а, скорее, выбрали другой путь, сделав адаптивными… рычаги задней подвески! Называется такая система Active Geometry Control Suspension, то есть активный контроль геометрии подвески. В такой конструкции для каждого заднего колеса предусмотрена пара дополнительных рычагов с электроприводами, которые варьируют схождение в зависимости от условий движения.

Работа шасси под названием Hyundai AGCS, основанного на активных задних рычагах

При движении по прямой рычаги не активны и обеспечивают стандартное схождение колес. Однако в вираже или при проезде, к примеру, змейки из конусов, эти звенья подвески мгновенно начинают работать: электроника собирает множество данных (о повороте руля, ускорении кузова и других параметров), а затем при помощи пары электронноуправляемых актуаторов моментально доворачивает то колесо, которое в этот момент находится под нагрузкой.

auto.mail.ru

Адаптивная подвеска принцип работы элементы плюсы и минусыПодвеска автомобиля

Подвеска есть в любой без исключения машине. Это может быть простейшее устройство на основе рессор и пружин или продвинутая адаптивная подвеска построенная на гидравлических или пневматических элементах. Все они выполняют одну и ту же функцию – обеспечивают комфорт, управляемость и безопасность в поведении автомобиля на дороге.

Активной подвеска называется из-за ее возможности изменять свои характеристики под разные условия движения. Достигается это применением следующих компонентов:

  • специальных демпфирующих элементов;
  • регулируемого стабилизатора поперечной устойчивости;
  • системы датчиков, отслеживающих ускорение, угол крена, дорожный просвет;
  • электронного блока управления, анализирующего полученные данные.

    В основе амортизирующего элемента может быть использован пневмоэлемент или специальный гидравлический амортизатор, способный менять свою жесткость. Оба варианта получили широкое распространение на различных типах автомобилей.

В основе конструкции пневмоподвески лежат пневматические упругие элементы, установленные под каждым колесом. В действие их приводит компрессор, который изменяет в них давление в зависимости от выбранного режима движения. Такой тип подвески может выдерживать значительные нагрузки, приподнимать кузов автомобиля для увеличения клиренса на бездорожье или, напротив, опускаться с ростом скорости.

По комфортабельности такому типу подвески нет равных. Они нашли широкое применение в грузовых автомобилях, внедорожниках концерна Volkwagen, Land Rover, Mersedes-benz и машинах представительского класса.

Жидкостная адаптивная подвеска различается по принципу регулировки жесткости. Это может быть осуществлено с помощью электромагнитного клапана или применением специальной магнитно-реологической жидкости.

В первом случае настройка амортизатора осуществляется за счет изменения силы тока через специальный клапан, устанавливаемый внутри амортизаторной стойки. Подаваемый электрический ток изменяет проходное сечение между контурами амортизатора, увеличивая или уменьшая его жесткость. Регулировка может осуществляться как для каждого клапана отдельно, так и синхронно.

Такая схема популярна у автомобилей Toyota – Adaptive Variable Suspension

Opel – Continuous Damping Control



Mersedes-Benz – Adaptive Damping System

Марка Citroen представила свою фирменную подвеску Hydractive поколения 3+, с которой когда-то и началось использование адаптивных подвесок на легковых автомобилях. Она надежна, проста в использовании и относительно дешева.

Подвеска с магнитно-реологической жидкостью работает несколько иначе. После обработки всех сигналов с датчиков на кузове, компьютер передает сигнал на специальное реле, встроенное в поршень амортизатора. Магнитное поле начинает действовать на мельчайшие металлические частицы, находящиеся в жидкости, увеличивая ее вязкость. Чем выше электромагнитное сопротивление жидкости, тем выше будет жесткость всей подвески.

В сочетании с регулируемыми пружинами и стабилизатором такая схема является наиболее эффективной. Из-за своей сложности этот тип не получил широкого распространения на автомобилях, хотя по своим характеристикам и превосходит все остальные типы активных подвесок.

Используется фирмами BMW – Electronic Damper Control и Adaptive Drive, Audi, Cadillac.

Плюсы адаптивной подвески:

  • Высокий уровень комфорта независимо от типа дорожного покрытия, особенно это применимо к пневмоподвескам. Зажимая амортизатор и пружину на хорошей дороге и ослабляя на ухабах, можно добиться стабильного поведения машины на любом типе покрытия. При этом кузов автомобиля будет находиться всегда в одном положении, независимо от загрузки.
  • Хорошая управляемость на больших скоростях и в крутых виражах. Отсутствие раскачки на волнах. Как правило, переключение в спортивный режим влечет за собой изменение не только жесткости амортизаторов, но и остроты рулевого управления, отклика на педаль газа. Позволяет раскрыть спортивный потенциал автомобиля на гоночном треке или иной специально подготовленной трассе.
  • Уменьшение нагрузки на несущие элементы кузова, снижение износа шин, уменьшение тормозного пути. Все это обеспечивается правильным распределением нагрузки по осям при разгоне и торможении.
  • Адаптация к стилю каждого водителя, возможность самостоятельного выбора режима подвески, точная настройка для конкретных дорожных условий.

Видео: работа адаптивной подвески на примере Skoda Superb

Минусы адаптивной подвески:

  • Сложность устройства и цена. Понятно, что столь продвинутая система не обходится без большого количества датчиков, компьютера для обработки данных о скорости, крене автомобиля и самих амортизирующих устройств в подвеске. Сложность электронной начинки может приводить к сбоям в работе, особенно в сложных климатических условиях. Как правило, такой тип подвески применяется в топовых моделях всех автопроизводителей и предназначен искушенному водителю.
  • Сложность в дальнейшей эксплуатации подразумевает более квалифицированное сервисное обслуживание по сравнению с традиционными амортизаторами. В большинстве случаев, для правильной настройки потребуется специальный сканер и другое оборудование.
  • Надежность адаптивной подвески ниже, чем у традиционной. Это может иметь решающее значение при выборе автомобиля для удаленных районов и бездорожья.
  • Потери в стоимости при продаже автомобиля – с этим приходится сталкиваться после нескольких лет эксплуатации, когда машина, оснащенная современной активной подвеской, может при продаже потерять больше, чем с простой механической. Опять же все зависит от качества проводимого сервисного обслуживания.

Таким образом, адаптивная подвеска стала настоящим прорывом в области автомобилестроения. Автопроизводители, комбинируя их различные варианты, стали создавать машины с уникальными настройками.

Это привело к росту безопасности и комфорта, позволило добиться лучшей управляемости и устойчивости, сделать вождение автомобиля интересным и захватывающим .

назад Что такое однорычажная подвеска автомобиля Вперед Именитая подвеска МакФерсон — надежна ли?

Похожие статьи

podveska-avtomobilya.ru

Адаптивная подвеска — что это? Устройство и принцип действия

Адаптивная подвеска одна из самых модных и навороченных тем. Она имеет также же другое название — полуактивная подвеска, и является дальнейшем развитием и разновидностью активной подвески, где амортизаторы изменяют свою степень демпфирования в зависимости от типа и состояния дороги или даже его отсутствия, различных параметров движения, стиля вождения водителя и его запросов. Степенью демпфирования — это быстрота затухания колебаний, зависящая от сопротивления амортизаторов и габаритов и параметров подрессоренных масс. Современные устройства адаптивной подвески предоставляют два метода регулирования степени жёсткости — демпфирования амортизаторов: с применением электромагнитных клапанов и амортизатор, наполненные магнитно-реологической жидкостью.

О первом варианте — с электромагнитным регулировочным клапаном. При регулировании свойств подвески с его помощью, контролируется его проходное сечение в зависимости от того, какой величины тока подающегося на него. Смыл в том, что чем больше напряжение тока, тем меньше так называемое проходное сечение клапана и тогда повышается степень демпфирования амортизатора – подвеска становится жесткой. Или же наоборот, чем слабее напряжение тока, тем больше у клапана становится проходное сечение, как следствие становится ниже степень жёсткости, или демпфирования, и мы получаем мягкую подвеску. Регулировочный клапан инсталлируется к каждому амортизатору и может находиться как внутри, так и снаружи амортизатора. Автомобильные амортизаторы с использованием таких электромагнитных регулировочных клапанов используются в механизмах адаптивных подвесок следующих брендов:
* система Electronic Damper Control, EDC от фирмы BMW, которая идёт в «группешнике» с активной подвеской Adaptive Drive. Всё больше и больше моделей BMW оснащаются такой системой;
* Mercedes-Benz со своим детищем Adaptive Damping System, ADS, которая выпускается в составе известной пневмоподвески Airmatic Dual Control, как и в случае BMW, количество моделей, обладающими данной подвеской, растёт;
* Механизм Continuous Damping Control, CDS от фирмы Opel;
* Адаптивная умная Adaptive Variable Suspension, AVS предлагает компания Toyota;
* и наконец, Volkswagen со своей не менее известной Adaptive Chassis Control, DCC;

Об использовании технологии жидкости на магнитно-реологической основе

Суть применения этой технологии состоит в том, что в составе магнитно-реологической жидкости находятся металлические частицы, которые начинают из-за воздействия магнитного поля вокруг самого амортизатора, где они находятся, выстраиваться вдоль его линий. В таких амортизаторах, заполненных жидкостью магнитно-реологического происхождения, нету привычных клапанов. Ни роль в поршне выполняют специальные каналы, которые помогают жидкости свободно циркулировать. В поршне также вмонтированы соленоиды — электромагнитные катушки. При подаче напряжения тока на эти соленоиды жёсткие частицы в магнитно-реологическом «мокром» составе по линиям магнитного поля выстраиваются и создают мощное сопротивление жидкости, точнее её движению по каналам. В результате чего достигается увеличение степени демпфирования, то есть подвеска становится жёстче, или наоборот — комфортнее. То есть машина имитирует управляемость спорткара, или любимого мягкого дивана на колёсах. Применение магнитно-реологической жидкости в составе адаптивных подвесок используется гораздо реже. Итак, подобную подвеску выпускают:
* General Motors — MagneRide для автомобилей Cadillac, Chevrolet, Например данной системой оснащаются Cadillac Seville STS ещё с первого поколения с 90х годов;
* Audi со своей Magnetic Ride. Оснащаются, например, Audi TT и R8.

Как осуществляется регулирование жёсткости адаптивной подвески

Регулирование необходимой степени жёсткости подвески — демпфирования амортизаторов, обеспечивается ЭБУ системы. Она работает в одной упряжке с входными устройствами, блоком управления и исполнительными механизмами.

Систему управления адаптивной подвески при её работе дополняют такие входные устройства, как сенсоры клиренса автомобиля и ускорения кузова машины во всех направлениях, селектор режимов работы.

С помощью селектора — селектора режимов работы, выбирается нужная настройка степени демпфирования, то есть жёсткости адаптивной подвески. Сенсоры дорожного просвета отвечают за «фиксированность» величины хода подвески, причём как на сжатие, так и на отбой. Сенсор ускорения кузова вычисляет «ускоряемость» кузова автомобиля по вертикальной плоскости, порой в некоторых моделях и в горизонтальной. Количество и перечень датчиков (сенсоров) различается в зависимости от конкретной модели, от конструкции адаптивной подвески. К примеру, Volkswagen в свою подвеску DCC два сенсора дорожного просвета и три сенсора ускорения кузова. Два находятся спереди автомобиля и один сзади.

В ЭБУ поступают сигналы от сенсоров, где в соответствии с конкретной заложенной программой и начинается их обработка и дальнейшее формирование основанная на них управляющих сигналов, которые уже поступают на исполнительные устройства, к таким как электрорегулировочные электромагнитные клапаны или соленоиды (электромагнитные катушки). Однако, блок управления продвинутых версий адаптивной подвески при своей работе активно взаимодействует также с остальными системами автомобиля. К примеру с такими, как усилитель рулевого управления, автоматика тормозной системы, автоматическая трансмиссия, система управления двигателем и другими.

Как правило, конструкция адаптивной подвески предусматривает три встроенных режима работы: это распространённый трио — нормальный, спортивный и комфортный. Ну а в некоторых случаях есть дополнительные режимы, скорее под-режимы, например нормальный, полуспортивный, и «настоящий» спортивный и т.д.

Водителем может выбирать режимы и управлять ими в зависимости от потребности. И естественно в новых подвесках каждый режим осуществляет регулирование степени жёсткости автоматически, то есть необходимого демпфирования амортизаторов в пределах установленных параметрических характеристиках.

Показания сенсоров ускорения кузова прямо зависят от качества дорожного покрытия. В итоге, на дороге чем больше неровностей, тем активнее кузов автомобиля раскачивается. В соответствии с этим «мозги» системы управления выбирают и настраивают степень жёсткости амортизаторов.

Роль сенсоров дорожного просвета состоит в отслеживании текущей ситуации при движении автомобиля — торможении, ускорении, поворотах. Например, при торможениях клюёт носом — передняя часть автомобиля всегда опускается ниже задней, а при ускорении – происходит всё наоборот. Здесь принцип в том, что для обеспечения постоянного горизонтального положения кузова система регулирует уровень демпфирования амортизаторов спереди и сзади, которые будет различаться для каждой оси соответственно. При поворотах же из-за воздействия инерционной силы одна сторона автомобиля всегда оказывается выше/ниже другой. В этом случае «мозги» адаптивной подвески берут на себя обязанность раздельно регулировать и управлять правые и левые амортизаторы, то есть при правом повороте, когда правый бок стремится подниматься в воздух, то левые амортизаторы становятся жёстче. Чем и достигается устойчивость при прохождении поворотов.

Таким образом, на основании полученных сигналов сенсоров в блок управления формируются управляющие сигналы отдельно для каждого амортизатора, что позволяет добиться максимальной комфортности, спортивности и безопасности для каждого из выбранных на данный момент режимов.

reno.by

принцип работы, достоинства и недостатки

Подвеска является одной из основных частей автомобиля. Качественная и правильно отрегулированная, она прибавит комфорта в поездках, сделает автомобиль более послушным в управлении, уменьшит вредные для остальных частей машины вибрации и толчки. Существует много различных типов подвесок, среди которых явно выделяется адаптивная подвеска либо как её называют – активная.

Подвеска авто

Что собой представляет адаптивная подвеска?

Активной она названа потому, что амортизаторы способы подстраиваться под нужный темп езды в любой ситуации, или даже на ровной дороге. Она представляет собой систему различных датчиков и активных элементов, отвечает за смягчение ударов от неровностей дороги и движения кузова автомобиля относительно колёс (торможение и разгон), выполняет общую функцию подрессоривания автомобиля. Производители комплектуют свои подвески разными датчиками:

  • Высоты дорожного просвета;
  • Искажения дорожного полотна;
  • Скорости автомобиля;
  • Напряжения в электронных модулях;
  • Степени демпфирования и другие.

Адаптивная подвеска может иметь гидравлический или пневматический принцип работы. Гидравлический тип более распространён на медленных и больших автомобилях, поскольку режим его работы относится к умеренному и такая система не в состоянии за доли секунды выставить нужную жёсткость.

Другое дело – гидравлика. Здесь уже присутствуют поршни, цилиндры, жидкость, система клапанов и прочего, что позволяет ей выдержать большие нагрузки, занимать меньше места, а также стать более производительной.

Типы активной подвески

Адаптивная подвеска

Адаптивная подвеска, в зависимости от способа регулирования, степени демпфирования делится на подвеску с системой электромагнитных клапанов и с магнитно-реологической жидкостью внутри. Оба варианта применяются по сей день, но более распространён именно первый. Это обусловлено некоторыми причинами:

  1. Дешевизна;
  2. Более проста при обслуживании;
  3. Простая настройка;
  4. Требуется менее пристальный уход.

Принцип работы заключается в следующем. Разнообразные датчики воспринимают всю необходимую информацию, после чего передают данные в электронный блок управления. Там информация обрабатывается, из чего компьютером делается вывод об определении нужной жёсткости амортизаторов в данной ситуации. Во время подачи большого тока на электромагнитные клапаны, диаметр из проходимого сечения уменьшается, что, в свою очередь, повышает жёсткость подвески.

Подвеска со специальной жидкостью работает несколько иначе. Информацию, собранную датчиками, обрабатывает электронный блок управления, затем принимается решение для отдачи команды подачи напряжения, вот только уже не напрямую в электромагнитные клапаны, а в электромагнитное реле, встраиваемое в поршень. В результате образуется магнитное поле, которое буквально управляет магнитно-реологической жидкостью. Эта жидкость содержит в себе металлические частицы, которые под воздействием магнитных сил выстраиваются вдоль поля, соответственно – консистенция становится вязкая, а давление выше – уровень степени демпфирования возрастёт.

Подавляющее множество автомобильных компаний все чаще используют в своих конструкциях активную подвеску, причём каждый старается назвать разновидность стандартной технологии по-разному.

Комфорт

Несомненно, комфорт, полученный во время езды с адаптивной подвеской более высок в сравнении с другими типами подвесок. С такой системой вы будете полностью контролировать автомобиль даже в самых непредсказуемых ситуациях, к примеру, на сильном гололёде или бездорожье.

Мелкие или даже средние выбоины станут просто незаметными, а на поворотах крен кузова снизится до минимума, что обеспечит практически полностью горизонтальное положение авто даже при быстром повороте.

При всём этом даже не придётся следить за уровнем её регулировки и настройки, поскольку, блок управления сам решает, какую жёсткость применить для того или иного амортизатора.

Регулировка

Регулировка подвески может проходить несколькими способами как в ручном, так и автоматическом режиме. Обычно на панели управления автомобиля имеются соответствующие центры управления, которые позволяют выбрать несколько режимов езды, к примеру: спорт, город, бездорожье и так далее, в этом случае БУ сделает все сам, без вмешательства пользователя. Иногда возможно создание новых, и редактирование уже существующих режимов. Есть возможность отрегулировать подвеску механическим путём.

autodont.ru

Сообщества › Club Mercedes-Benz (Новосибирск) › Блог › Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески

Настройки ходовой части обычного дорожного автомобиля — это, как правило, компромисс. И не всегда удачный. Но делать уступки не имеет смысла, если подвески умеют менять свои параметры прямо в движении

Давайте сначала разберемся с понятиями, поскольку сейчас в ходу различные термины — активная подвеска, адаптивная… Так вот, мы будем считать, что активная ходовая часть — более общее определение. Ведь изменять характеристики подвесок ради повышения устойчивости, управляемости, избавления от кренов и т.д. можно как превентивно (нажатием кнопки в салоне или ручной регулировкой), так и полностью автоматически.
Именно в последнем случае уместно говорить об адаптивной ходовой. Такая подвеска при помощи различных датчиков и электронных устройств собирает данные о положении кузова автомобиля, качестве дорожного покрытия, параметрах движения, чтобы в результате самостоятельно подстроить свою работу под конкретные условия, стиль пилотирования водителя или же выбранный им режим. Главная и важнейшая задача адаптивной подвески — как можно быстрее определить, что находится под колесами автомобиля и как он едет, а затем мгновенно перестроить характеристики: изменить клиренс, степень демпфирования, геометрию подвески, а иногда даже… скорректировать углы поворота задних колес.
ИСТОРИЯ АКТИВНОЙ ПОДВЕСКИ
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 1
Впервые гидропневматическая подвеска была установлена на заднюю ось Citroen Traction Avant 15CVH в 1954 году
Началом истории активной подвески можно считать 50-е годы прошлого века, когда на автомобиле в качестве упругих элементов впервые появились диковинные гидропневматические стойки. Роль традиционных амортизаторов и пружин в такой конструкции выполняют специальные гидpoцилиндры и сферы-гидpoaккумуляторы с газовым подпором. Принцип прост: меняем давление жидкости — меняем параметры ходовой части. В те времена такая конструкция была очень громоздкой и тяжелой, однако в полной мере оправдывала себя высокой плавностью хода и возможностью регулировки дорожного просвета.
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 2
Металлические сферы на схеме — это дополнительные (к примеру, в жёстком режиме подвески они не работают) гидропневматические упругие элементы, которые внутри разделены эластичными мембранами. В нижней части сферы — рабочая жидкость, а в верхней — газ азот
Первой гидропневматические стойки на своих автомобилях применила компания Citroen. Это случилось в 1954 г. Французы продолжили развивать эту тему и дальше (например, на легендарной модели DS), а в 90-х годах состоялся дебют более совершенной гидропневматической подвески Hydractive, которую инженеры и по сей день продолжают модернизировать. Вот она-то как раз уже считалась адаптивной, поскольку при помощи электроники могла самостоятельно приспосабливаться к условиям движения: лучше сглаживать толчки, приходящие на кузов, уменьшать клевки при торможении, бороться с кренами в поворотах, а также подстраивать клиренс автомобиля под скорость машины и дорожное покрытие под колесами. Автоматическое изменение жесткости каждого упругого элемента в адаптивной гидропневматической подвеске основывается на управлении давлением жидкости и газа в системе (чтобы предметно понять принцип работы такой схемы подвески, посмотрите видео ниже).

АМОРТИЗАТОРЫ ПЕРЕМЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ
И все же с годами гидропневматика не стала проще. Скорее, наоборот. Поэтому логичнее начать рассказ с самого рядового способа адаптации характеристик подвески под дорожное покрытие — индивидуального контроля жесткости каждого амортизатора. Напомним, они необходимы любой машине для гашения колебаний кузова. Типичный демпфер представляет собой цилиндр, разделенный на отдельные камеры эластичным поршнем (иногда их несколько). При срабатывании подвески жидкость перетекает из одной полости в другую. Но не свободно, а через специальные дроссельные клапаны. Соответственно, внутри амортизатора возникает гидравлическое сопротивление, из-за которого раскачка и затухает.

Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 3
Получается, что, управляя скоростью перетекания жидкости, можно менять и жесткость амортизатора. А значит — серьезно улучшить характеристики автомобиля довольно бюджетными методами. Ведь сегодня регулируемые демпферы выпускаются множеством фирм под самые разные модели машин. Технология отработана.
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 4
В зависимости от устройства амортизатора, его регулировка может осуществляться вручную (особым винтом на демпфере или нажатием кнопки в салоне), а также полностью автоматически. Но раз мы говорим об адаптивных подвесках, то будем рассматривать только последний вариант, который обычно еще позволяет регулировать подвеску превентивно — выбором определенного режима движения (к примеру, стандартный набор из трех режимов: Comfort, Normal и Sport).
В современных конструкциях адаптивных амортизаторов применяются два основных инструмента регулирования степени упругости: 1. схема на основе электромагнитных клапанов; 2. при помощи так называемой магнитореологической жидкости.
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 5
Обе технологии регулировки жесткости амортизатора работают практически с одинаковым быстродействием и позволяют изменять упругость демпфера бесступенчато. Различия — лишь в нюансах настроек, выбранных под конкретный автомобиль
Обе разновидности позволяют индивидуально автоматически изменять степень демпфирования каждого амортизатора в зависимости от состояния дорожного полотна, параметров движения автомобиля, стиля пилотирования и/или превентивно по желанию водителя. Шасси с адаптивными амортизаторами ощутимо изменяет поведение машины на дороге, но в диапазоне регулирования заметно уступает, например, гидропневматике.
— Как устроен адаптивный амортизатор на основе электромагнитных клапанов?
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 6
Если в обычном амортизаторе каналы в движущемся поршне имеют постоянное проходное сечение для равномерного перетекания рабочей жидкости, то у адаптивных амортизаторов оно может изменяться при помощи специальных электромагнитных клапанов. Происходит это следующим образом: электроника собирает множество различных данных (реакции амортизаторов на сжатие/отбой, величину дорожного просвета, ходы подвесок, ускорение кузова в плоскостях, сигнал переключателя режимов и пр.), а затем мгновенно раздает индивидуальные команды на каждый амортизатор: распуститься или зажаться на определенное время и величину.
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 7
Так выглядит адаптивный электронноуправляемый амортизатор, работающий в системе DCC от Volkswagen
В этот момент внутри того или иного амортизатора под действием силы тока за считанные миллисекунды изменяется проходное сечение канала, а вместе с тем и интенсивность потока рабочей жидкости. Причем регулировочный клапан с управляющим соленоидом может находиться в разных местах: например, внутри демпфера прямо на поршне, или снаружи сбоку на корпусе.

Технологии и настройки регулируемых амортизаторов с электромагнитными клапанами постоянно совершенствуются, чтобы добиться максимально плавного перехода от жесткого состояния демпфера к мягкому. К примеру, у амортизаторов Bilstein в поршне имеется особый центральный клапан DampTronic, позволяющий бесступенчато снижать сопротивление рабочей жидкости.
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — Фото 8
— Как устроен адаптивный амортизатор на основе магнитореологической жидкости?
Если в первом случае за регулировку жесткости отвечали электромагнитные клапаны, то в магнитореологических амортизаторах этим ведает, как несложно догадаться, особая магнитореологическая (ферромагнитная) жидкость, которой заполнен амортизатор.
Я сделаю

www.drive2.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *