Автомобиль с динамической подвеской

Активная подвеска современного автомобиля

Комфорт в автомобиле для многих главней всего, но иногда хочется воплотить спортивный и комфортный тип езды в одном. Для этого инженеры создали активную подвеску. Расскажем о принципе работы и устройстве системы.

Содержание статьи:

• Назначение подвески
• Составные элементы
• Разновидности системы
• Принцип работы
• Цена установки и ремонта
• Видео

При посадке и недолгой езде в автомобиле любой человек в первую очередь задумывается о комфорте, жесткая ли подвеска или мягкая. Некоторые предпочитают мягкую подвеску, другие же любят спортивный вариант, но объединить несколько разнообразных подвесок в одной можно благодаря активной подвеске автомобиля.

Как результат, в зависимости от стиля езды и выбранной конфигурации автомобиль может превратиться как в спорткар, так и в элегантный, мягкий седан. Каждый производитель имеет в своем арсенале подобный механизм, дорабатывают его по своему и как правило устанавливают на автомобили премиум класса.

Для чего устанавливают активную подвеску

Ходовая часть машины достаточно важный и основной элемент всей конструкции, но в каждой марке она устроена по-своему. Если же говорить более детально, то благодаря жесткой подвеске достигается минимальный крен автомобиля, в результате получаем хорошую устойчивость и управляемость на дороге. Обратно жесткой, мягкая активная подвеска задаст автомобилю плавный ход. Минусом будет опасность резких маневров, уменьшится управляемость и устойчивость машины.

Это и является причиной, почему многие производители стали разрабатывать активные подвески для своих автомобилей, различной конструкции и предназначения. Приставка «активная» говорит о том, что параметры подвески могут меняться во время её эксплуатации. Зачастую эти параметры можно менять автоматически. Чаще всего в такой активной подвеске используются амортизаторы с возможностью регулировки степени демпфирования. Чаще такую подвеску тогда называют адаптивной или полуактивной, так как в ней не используют дополнительные приводы.

Для того, чтоб понять какова разница между обычной подвеской и активной, наверное, лучше проехать или хотя бы посмотреть со стороны. На неровной дороге такая подвеска достаточно хорошо заметна и отличается по работе. Даже не опытный водитель сразу почувствует отличие при езде в автомобиле.

Элементы активной подвески

Как и любой другой механизм, адаптивная подвеска состоит из нескольких составных. Основой всей подвески считаются амортизаторы, в данном случае они могут регулировать жесткости подвески. Далее в списке значится упругий элемент, он так же отвечает за жесткость и высоту кузова.

Если речь идет о жесткости, то не обойтись без стабилизатора поперечной устойчивости. Последними по списку можно считать рычаги, они могут быть разной длины и отвечают за схождение колес. В зависимости от производителя автомобиля этот список может меняться.

Вся суть деталей оптимально настроить подвеску под пожелания водителя. Чтоб создать максимальный комфорт во время поездки. Во всех активных подвесках используется воздействие на несколько элементов. Некоторые производители устанавливают спаренные элементы, чтоб максимально достичь заданного эффекта.

Системы активной подвески в различных автомобилях

С учетом современного прогресса технологий в сфере строения автомобилей, активной подвеской обзавелся почти каждый производитель. В каждой марке автомобиля активная подвеска названа по-своему:

• Continuous Damping Control (CDS) – Opel;
• ADS (Adaptive Damping System) – Mercedes-Benz;
• Adaptive Variable Suspension, AVS – Toyota;
• EDC (Electronic Damper Control) – BMW;
• DCC (Adaptive Chassis Control) – Volkswagen.

Но все же это еще не весь список, достаточно того, что с прогрессом автомобилей, производители меняют названия и дорабатывают уже существующие системы.

Такую отдельную группу можно сделать из систем:

• Dynamic Drive от компании BMW;
• KDSS (Kinetic Dynamic Suspension System) от Toyota.

Стоит понимать, что в зависимости от названия и назначения принцип работы у одного и того же производителя может отличаться, для этого рассмотрим более детально несколько активных подвесок от разных производителей. Как видим, один и тот же тип активной подвески может использоваться разными производителями. При этом механическая часть может быть устроена аналогично.

Принцип работы активных подвесок

Во время подстройки активной подвески способности амортизатора могут настраиваться в двух направлениях, зависимо от типа самого механизма. Первый это использование электромагнитных клапанов в стойке амортизатора. Второй вариант – применение магнитно-реологической специальной жидкости, чтоб наполнить амортизатор.

За счет электроники можно регулировать уровень демпфирования для каждого из амортизаторов отдельно. Таким образом достигаются разные степени жесткости активной подвески автомобиля. Если степень демпфирования высокая, то подвеска будет жесткой, при низкой степени демпфирования подвеска наоборот будет мягкой.

В такой активной подвеске, в качестве упругого элемента инженеры решили использовать классические пружины, в сочетании с гидропневматическими и пневматическими элементами.

Активная подвеска ABC от Mercedes-Benz использует гидравлический привод для регулировки жесткости пружин. Он обеспечивает нагнетание масла под высоким давлением в стойку амортизатора, а гидравлическая жидкость гидроцилиндра в свою очередь воздействует на пружину, соосно установленную с амортизатором.

В свою очередь управление над гидроцилиндрами стоек амортизаторов осуществляет электронная система, с помощью 13 разных датчиков. Это и положение кузова автомобиля. Ускорение машины поперечное, вертикальное и продольное, а так же датчик давления. Так же сюда входит блок управления датчики исполнительных устройств в большей части электромагнитные клапаны.

В результате работы активной подвески, система исключает различные крены кузова при разных условиях (поворот, торможение или ускорение). При этом стоит отметить, что достигнув скорости 60 км/час и выше, система понижает клиренс автомобиля на 11 мм., а для аэродинамического сопротивления это немалые показатели.

Как уже говорили выше, по типу элементов есть гидропневматические и пневматические. Гидропневматические элементы, как правило, используются в активной гидропневматической подвеске. Такой вариант подвески позволяет изменять жесткость и высоту кузова в зависимости от пожелания водителя и условий движения. В основе такой активной подвески лежит привод высокого давления на основе гидравлики. Управление ж этим всем осуществляется за счет электромагнитных клапанов. Современную такую систему третьего поколения можно увидеть на автомобилях марки Citroen, под названием Hydractive. Проще говоря, работа такой подвески достигается за счет накачивания гидравлической жидкости (чаще всего это масло) в определенные механизмы.

Если же активная подвеска построена на пневматических, упругих элементах, то её относят к пневматической подвеске. Такие элементы обеспечивают регулировку клиренса кузова относительно дорожного покрытия. Благодаря пневматическому приводу (электродвигателю с компрессором) создается давление в пневматических элементах. Для того, чтоб отрегулировать жесткость подвески, инженеры решили использовать амортизаторы с возможностью регулировки степени демпфирования. Чаще всего такую подвеску можно встретить в автомобилях марки Mercedes-Benz, с маркировкой Airmatic Dual Control и адаптивной системой Adaptive Damping System.

Другими словами давление в подвеске регулируется за счет воздуха, который накачивается в определенные механизмы, если же есть где то пробоина в этих механизмах, то эффекта работы подвески не будет. Автомобиль попросту сядет дном на землю. В сравнении с гидропневматической подвеской, обычная пневматика при поломке почти сразу остановит движение автомобиля.

Но как говорили можно выделить еще и третью группу активной подвески. В ней меняется жесткость стабилизатора поперечной устойчивости. За счет прямолинейного движения стабилизатор поперечной устойчивости попросту выключается, а за счет этого увеличивается ход подвески. Лучше отрабатываются неровности на дороге, в результате достигается плавность хода и высокий комфорт для водителя и пассажиров.

Если же автомобиль резко изменяет направление движения или входит в поворот, то жесткость стабилизатора увеличивается относительно воздействующих сил. За счет такой работы предотвращаются крены кузова. Это те самые активные подвески KDSS (Toyota) и DD от BMW.

Наверное, самой интересной на сегодняшний день можно считать подвеску от Hyundai, именуемую как AGCS (Active Geometry Control Suspension). Система активного управления геометрией подвески позволяет сменить длину рычагов, в результате изменится схождение задних колес. Для того, чтоб сменить длину рычага применяется электронный привод.

Входя в поворот и ускоряясь по прямой, электроника делает схождение колес минимальным. При входе в поворот на высокой скорости или частой перестройке с полосы на полосу, схождение задних колес увеличивается. В результате автомобиль будет куда более устойчив и лучше управляемый.

Стоимость ремонта подвесок

Цена ремонта подвески зависит в первую очередь марки автомобиля. В частности, чем новей автомобиль, тем дороже его ремонт. Некоторые водители прибегают не к ремонту, а к частичной реставрации, вышедших из строя частей.

Зачастую выходят из строя активные части пневматической подвески, так как нагрузки во время маневров и перегрузок движения автомобиля никто не отменял, разве что если ездить максимально аккуратно и на близкие расстояния.

Стартовая цена ремонта начинается от 200$, а дальше нужно смотреть по деталям, которые вышли из строя. Пневмобалоны стоят порядка 150$, а пневмоамортизатор на Mercedes-Benz ML-Class 2005-2011 годов около 1100$.

Видео принцип работы активных подвесок:

Источник статьи: http://fastmb.ru/auto_shem/1452-aktivnaya-podveska-sovremennogo-avtomobilya.html

Виды и типы подвесок автомобилей.

Подвеска, наряду с двигателем и кузовом, – это одна из важнейших составляющих автомобиля. Именно к ней приковано внимание множества конструкторов и инженеров. Типы подвесок автомобилей бывают разными, что зависит от вида авто (легковое или грузовик), привода (передний, задний, полный), сегмента, который занимает модель, и, конечно же, цены на машину.

Существует множество типов подвесок. Некоторые использовались ранее, другие применяются и сейчас, так что необходимо рассмотреть те типы, которые получили наибольшее распространение в современном автомобилестроении:

— Задняя зависимая схема подвески;

— Полузависимая задняя подвеска;

— Подвески пикапов и внедорожников;

Подвеска типа McPherson

Данный тип подвески был разработан еще в 1960 году инженером Эрлом Макферсоном, в честь которого и получила свое название. Она имеет несколько основных частей:

— Стабилизатор поперечной устойчивости;

— Блок (состоит из телескопического амортизатора и пружинного элемента).

Телескопический амортизатор называют еще «качающаяся свеча», потому как к кузову он крепится посредством шарнира и может качаться, когда колесо двигается вниз и вверх. Данный тип подвески имеет свои недостатки (значительное изменение угла развала колес), но он чрезвычайно популярен благодаря демократичной цене, невысокой сложности и надежности.

Двухрычажная подвеска

Это одна из самых совершенных схем. Она представляет собой подвеску с 2-мя рычагами разной длины (длинный нижний и короткий верхний), что гарантирует автомобилю прекрасную поперечную устойчивость на дороге и минимальный износ покрышек (поперечные перемещения всего колеса незначительны).

Это значит, что каждое отдельное колесо воспринимает ямы и бугры независимо от остальных, что позволяет сохранять максимально вертикальное отношение к дорожному покрытию и оптимальное сцепление покрышки с поверхностью дороги.

Многорычажная подвеска

Данный тип подвески немного похож на двухрычажную схему, но он гораздо сложнее и совершеннее. Неудивительно, что к ней перекочевали и все достоинства предыдущего вида. Это набор из рычагов, сайлент-блоков и шарниров, которые крепятся на специальный подрамник. Большое количество шаровых опор и «сайлентов» обеспечивают не только завидную плавность хода, но и отлично гасят удары в случае резкого наезда на какое-либо препятствие, а еще они уменьшают уровень шума в салоне от колес.

При такой схеме достигается наилучшее сцепление покрышки с дорогой (любой тип покрытия), отточенная управляемость и плавность хода.

— малые неподрессоренные массы;

— оптимальная поворачиваемость колес;

— независимость каждого отдельного колеса от остальных;

— отдельные поперечные и продольные регулировки;

— хороший потенциал при условии полного привода.

Однако у многорычажной подвески есть один существенный недостаток – высокая стоимость. Хотя в последнее время наметился перелом: если раньше данный тип подвески применяли только на представительских авто, то сейчас ею оснащают даже машины гольф-класса.

Адаптивная подвеска

Такая подвеска в корне отличается от остальных типов. Строго говоря, создание адаптивной схемы не было настоящей революцией, так как за основу была принята гидропневматическая подвеска, реализованная на автомобилях Citroen и Mercedes-Benz.

Но в те времена она была довольно примитивной, тяжелой и занимала слишком много места. На сегодняшний день от всех этих недостатков конструкторы смогли избавиться. Единственный минус подобного подхода заключается в его сложности.

Что касается достоинств, то их масса:

— адаптация под конкретного водителя;

-минимальные крены кузова и волновая раскачка на высоких скоростях;

— отличная устойчивость на прямой;

— принудительно изменяемое демпфирование;

— адаптация под любое дорожное покрытие в автоматическом режиме.

Различные концерны используют свои схемы такой подвески, но общие черты у них одинаковы. Это потому, что любая адаптивная конструкция имеет в своем составе следующие компоненты:

— Стабилизаторы поперечной устойчивости с возможностью регулировки;

— Активные стойки амортизаторов;

— Блок управления ходовой частью;

— Электронные датчики (неровной дороги, клиренса и других параметров).

Блок управления анализирует ситуацию на основе данных, полученных от датчиков, и посылает команды на стабилизатор и амортизаторы (зависит от дорожных условий). Все это происходит практически моментально. Кроме этого, варианты работы подвески можно настраивать и самому.

Подвеска типа «Де Дион»

Этот тип, равно как и подвеска McPherson, был назван в честь изобретателя. Им стал француз Альберт Де Дион. Цель данного типа подвески – максимально снизить нагрузку на задний мост автомобиля, путем отделения картера главной передачи. Если раньше он крепился к самой балке моста, то в данном случае картер держится непосредственно на кузове.

Это позволяет передавать крутящий момент посредством полуосей, закрепленных на ШРУСах, и сделать подвеску как независимой, так и зависимой.

Но от главных недостатков всех зависимых вариантов подвески, типу «Де Дион» избавиться не удалось. К примеру, затормозить без «клевков» практически невозможно, а при резком старте машина просто «приседает» на задние колеса.

Несмотря на попытки ликвидации этих недостатков путем установки дополнительных элементов (направляющих), несбалансированное поведение авто остается главной проблемой.

Задняя зависимая подвеска

Данный тип – характерная черта «классики» Жигулей. Особенностью сей конструкции являются цилиндрические винтовые пружины, играющие роль упругих элементов. По сути, балка заднего моста не только «висит» на этих 2-х пружинах, но и фиксируется к кузову посредством 4-х продольных рычагов. Дополняет этот набор реактивная поперечная штанга, которая обязана гасить крены кузова и улучшать показатели управляемости.

Комфорт и плавность хода оставляют желать лучшего, по причине большого веса самого заднего моста и неподрессоренных масс. Это особенно актуально в тех случаях, когда задний мост оказывается ведущим, так как к балке крепят редуктор, картер главной передачи и другие компоненты.

Полузависимая задняя подвеска

Данная схема получила широкое распространение и используется в конструкции большинства современных полноприводных машин. Она представляет из себя два продольных рычага, которые в центре крепятся к поперечине. У такого типа подвески много преимуществ:

— Простота в обслуживании и ремонте;

— Наилучшая кинематика колес;

— Значительное уменьшение неподрессоренных масс.

Минус этой конструкции только один – невозможность применения на заднеприводных автомобилях.

Подвески пикапов и внедорожников

В различных моделях джипов конструкторы идут разными путями. Это зависит от веса и назначения внедорожника. Возможны три варианта используемых подвесок:

— Зависимая задняя и независимая передняя схемы;

— Полностью зависимая подвеска;

— Полностью независимая подвеска.

Как правило, задняя ось оснащается либо рессорной, либо пружинной подвеской, которые сочетаются с жесткими неразрезными мостами. Рессоры идут в ход при создании пикапов или тяжелых джипов, так как они надежны, неприхотливы и в состоянии выдержать нешуточную нагрузку. Кроме того, такая схема довольно дешева, что стало причиной оснащения рессорами некоторых бюджетных авто.

Пружинная схема отличается мягкостью и длинноходностью. Она более ориентирована на комфорт и ставится на легкие джипы. Относительно сложности конструкции – она лишь немного сложнее рессорной.

Что касается передней оси, то здесь, в большинстве случаев, используются торсионные или зависимые пружинные схемы. Встречается, конечно, и оснащение джипов жесткими неразрезными мостами, но такое решение в наши дни наблюдается довольно редко.

Подвески грузовиков

Как правило, в грузовиках применяется зависимая конструкция подвески с поперечными или продольными рессорами, а также амортизаторами гидравлического типа. Благодаря своей простоте такая подвеска до настоящего времени широко используется в производстве.

Кроме того, данный вариант является и наиболее простым. Это значит, что продольные рессоры фиксируются в кронштейнах кузова, а к ним подвешивается мост. Что касается амортизаторов, то они крепятся прямиком к балке заднего моста. При такой конструкции главная роль отводится рессорам, которые не только выдерживают мост, но и связывают кузов и колесо, а также выступают в качестве направляющих элементов.

Однако такая простота является определяющей лишь в производстве, тогда как водителю приходится бороться с плохой управляемостью автомобиля на высоких скоростях. Дело в том, что рессоры далеко не идеальны в роли направляющих элементов. Следовательно, сцепление колес с дорогой значительно ухудшается.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5d2f518dcfcc8600ad6de3f3/vidy-i-tipy-podvesok-avtomobilei-5d30580bdfdd2500ad61854b