Адаптивная подвеска: устройство и принцип работы, плюсы и минусы — Stoppanic

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

Справочник подвесок: на чем стоим? — журнал За рулем

Еще недавно выделяли лишь типы подвесок — зависимая, «Мак-Ферсон», многорычажная. Непонятные имена появились, когда шасси научились приспосабливаться к дорожным ситуациям и покрытию. Проясним ситуацию.

Agility Control

В подвеске Agility Control у моделей «Мерседес-Бенц» жесткость амортизаторов меняется в зависимости от частоты и амплитуды, с которой перемещается шток.

История адаптивных подвесок

Она начинается в середине 50-х годов прошлого века, когда французская фирма Citroen установила гидропневматику на заднюю ось представительного Traction Avant 15CV6, а чуть позже — на все четыре колеса модели DS. На каждом амортизаторе располагалась сфера, разделенная мембраной на две части, в которых находится рабочая жидкость и подпирающий ее газ под давлением.

В 1989 году появилась модель XM, на которой установили активную гидропневматическую подвеску Hydractiv. Под контролем электроники она подстраивалась под дорожную ситуацию. Сегодня на Citroen работает Hydractiv третьего поколения, причем наряду с обычной версией предлагают и более комфортную с приставкой Plus.

В прошлом веке гидропневматическую подвеску устанавливали не только на «ситроены», но и на дорогие представительские автомобили: Mercedes-Benz, Bentley, Rolls-Royce. Кстати, автомобили, увенчанные трехлучевой звездой, и сейчас не избегают такой схемы.

Active Body и другие системы

Система Active Body Control (активный контроль за кузовом) по конструкции отличается от Hydractiv, но принцип похож: изменяя давление, задают жесткость подвески и дорожный просвет (гидроцилиндры поджимают пружины). Впрочем, у Mercedes-Benz есть и варианты шасси на пневмоподвесках (Airmatik Dual Control), задающие дорожный просвет в зависимости от скорости и загрузки. За жесткостью амортизаторов следит ADS (Adaptive Damping System — система адаптивного демпфирования). А как более доступный вариант покупателям «мерседесов» предлагают подвеску Agility Control с механическими устройствами, регулирующими жесткость.

Volkswagen называет систему, управляющую настройками амортизаторов, DСС (aDaptive Chassis Control — адаптивный контроль за подвеской). Блок управления получает от датчиков данные о перемещении колес и кузова и соответствующим образом изменяет жесткость шасси. Характеристики задают электромагнитные клапаны, установленные на амортизаторах.

Пневмопружины

Пневмопружины позволяют изменять в довольно широких пределах дорожный просвет и плавность хода. Иногда их устанавливают отдельно от амортизатора, но чаще объединяют ради компактности и удобства монтажа, как, например, на «Ауди-А8».

Аналогичную адаптивную подвеску применяет Audi, однако на некоторых моделях устанавливают оригинальную систему Audi Magnetic Ride. Демпфирующие элементы заправлены магниторезистивной жидкостью, изменяющей вязкость под действием магнитного поля. Кстати, конструкцию, работающую по такому же принципу, первым применил Cadillac. И название у «американцев» созвучное — Magnetic Ride Control. Вписавшись в эту семью, Volkswagen пока не спешит расставаться с именами собственными. Интеллектуальное шасси от Porsche с амортизаторами, управляемыми электроникой, а на некоторых моделях еще и пневмоподвеской, носит обозначение PASM (Porsche Active Suspension Management — активное управление подвеской). Эффективно бороться с кренами и клевками помогает другое именное оружие PDCC (Porsche Dynamic Chassis Control — динамический контроль шасси). Стабилизаторы поперечной устойчивости с гидронасосами практически не дают кузову кланяться из стороны в сторону. Opel почти десятилетие устанавливает IDS (Interactive Driving System — интерактивная система вождения) на серийные модели. Основной ее составляющей служит CDC (Continuous Damping Control — непрерывное управление демпфированием), настраивающая амортизаторы в зависимости от дорожных условий. Кстати, аббревиатуру CDC используют и другие производители, например Nissan. В новых моделях Opel хитрые электронные и механические приспособления называют «флексами». Не стала исключением и подвеска — ее нарекли FlexRide.У BMW другое заветное слово — Drive. Поэтому вполне логично, что адаптивную подвеску называют Adaptive Drive. К ней относятся системы подавления кренов Dynamic Drive и регулирования жесткости амортизаторов EDC (Electronic Damper Control). Последней наверняка скоро тоже придумают обозначение со словом Drive.Toyota и Lexus пользуются общими названиями. За жесткостью амортизаторов следит система AVS (Adaptive Variable Suspension — адаптивная подвеска), дорожный просвет регулирует пневмоподвеска AHC (Active Height Control — активный контроль высоты кузова). Проходить повороты с минимальными кренами позволяет KDSS (Kinetic Dynamic Suspension System), управляющая гидроприводами стабилизаторов. Аналог последней у Nissan и Infinity — оригинальная система НВМС (Hydraulic Body Motion Control — гидравлический контроль за передвижением кузова), изменяющая характеристики амортизаторов и уменьшающая тем самым раскачку автомобиля из стороны в сторону.

Пневмоподвеска и амортизаторы с регулируемой жесткостью

Минимальный набор для автомобиля представительского класса, обеспечивающий достойную плавность хода и надежную управляемость, — пневмоподвеска и амортизаторы с регулируемой жесткостью.

Любопытную идею реализовала фирма Hyundai, установив на новой Sonata заднюю подвеску AGCS (Active Geometry Control Suspension — активный контроль за изменением геометрии). Электромоторы приводят в движение тяги, изменяя углы установки колес. Таким образом электроника помогает корме подруливать в поворотах. Кстати, у некоторых автомобилей электромоторы, подчиняющиеся активному рулевому управлению, изменяют вместе с передними угол поворота. Например, RAS (Rear Active Steer — активные задние колеса) у Infinity или Integral Active Steering у BMW.Справочник подвесок: на чем стоим?

Еще недавно выделяли лишь типы подвесок — зависимая, «Мак-Ферсон», многорычажная. Непонятные имена появились, когда шасси научились приспосабливаться к дорожным ситуациям и покрытию. Проясним ситуацию.

Справочник подвесок: на чем стоим?

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:

Дешевизна;
Более проста при обслуживании;
Простая настройка;
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.

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.

За счет этого склонность автомобиля к заносу уменьшается. Вдобавок из-за того, что внутреннее колесо доворачивается в повороте, этот хитрый прием одновременно активно борется с недостаточной поворачиваемостью, выполняя функцию так называемого полноуправляемого шасси. На самом деле последнее можно смело записывать к адаптивным подвескам автомобиля. Ведь эта система точно так же подстраивается под различные условия движения, способствуя улучшению управляемости и устойчивости автомобиля.

ПОЛНОУПРАВЛЯЕМОЕ ШАССИ

Впервые полноуправляемое шасси установили почти 30 лет назад на Honda Prelude, однако ту систему нельзя было назвать адаптивной, поскольку она была полностью механическая и напрямую зависела от поворота передних колес. В наше же время всем заведует электроника, поэтому на каждом заднем колесе имеются специальные электромоторы (актуаторы), которыми рулит отдельный блок управления.

Система полноуправляемого шасси P-AWS на Acura

В зависимости от условий маневрирования, он выбирает тот или иной алгоритм для доворота задней пары колес на определенный небольшой угол (в среднем до трех-четырех градусов): на малых скоростях колеса поворачиваются в противофазу с передними для повышения маневренности машины, а на высоких — в одинаковую, способствуя повышению стабильности движения (к примеру, на свежем Porsche 911). Еще, для увеличения эффективности торможения, на особо продвинутых системах (например, у некоторых моделей Acura) колеса даже могут сходиться вместе, как ставит лыжи спортсмен, когда ему нужно замедлиться.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АДАПТИВНЫХ ПОДВЕСОК

На сегодняшний день инженеры пытаются комбинировать все придуманные системы адаптивных подвесок, уменьшая их массу и размеры. Ведь в любом случае главная задача, движущая автомобильными инженерами-подвесочниками, такая: у подвески каждого колеса в каждый момент времени должны быть свои уникальные настройки. И, как мы можем наглядно видеть, многие компании в этом деле довольно сильно преуспели.

Алексей Дергачев

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
Я сделаю это сама. Всё про адаптивные подвески — 4КОЛЕСА
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
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.
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.
За счет этого склонность автомобиля к заносу уменьшается. Вдобавок из-за того, что внутреннее колесо доворачивается в повороте, этот хитрый прием одновременно активно борется с недостаточной поворачиваемостью, выполняя функцию так называемого полноуправляемого шасси. На самом деле последнее можно смело записывать к адаптивным подвескам автомобиля. Ведь эта система точно так же подстраивается под различные условия движения, способствуя улучшению управляемости и устойчивости автомобиля.
ПОЛНОУПРАВЛЯЕМОЕ ШАССИ
Впервые полноуправляемое шасси установили почти 30 лет назад на Honda Prelude, однако ту систему нельзя было назвать адаптивной, поскольку она была полностью механическая и напрямую зависела от поворота передних колес. В наше же время всем заведует электроника, поэтому на каждом заднем колесе имеются специальные электромоторы (актуаторы), которыми рулит отдельный блок управления.

истема полноуправляемого шасси P-AWS на Acura
В зависимости от условий маневрирования, он выбирает тот или иной алгоритм для доворота задней пары колес на определенный небольшой угол (в среднем до трех-четырех градусов): на малых скоростях колеса поворачиваются в противофазу с передними для повышения маневренности машины, а на высоких — в одинаковую, способствуя повышению стабильности движения (к примеру, на свежем Porsche 911). Еще, для увеличения эффективности торможения, на особо продвинутых системах (например, у некоторых моделей Acura) колеса даже могут сходиться вместе, как ставит лыжи спортсмен, когда ему нужно замедлиться.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АДАПТИВНЫХ ПОДВЕСОК
На сегодняшний день инженеры пытаются комбинировать все придуманные системы адаптивных подвесок, уменьшая их массу и размеры. Ведь в любом случае главная задача, движущая автомобильными инженерами-подвесочниками, такая: у подвески каждого колеса в каждый момент времени должны быть свои уникальные настройки. И, как мы можем наглядно видеть, многие компании в этом деле довольно сильно преуспели.

Источник

Адаптивная подвеска — что это?
Адаптивной или активной подвеску автомобиля называют из-за того, что ее элементами управляет бортовой компьютер, меняя, в зависимости от качества дорожного покрытия, жесткость амортизаторов. Принцип работы адаптивной подвески состоит в том, что у автомобиля имеется система подрессоривания, которая изменяет степень демпфирования амортизаторов. Электронный «мозг» автомобиля понимает, когда нужно сделать подвеску мягче или жестче, получив предварительно информацию со специальных датчиков, которые расположены на кузове автомобиля. Они сканируют состояние кузова – его ускорение и перемещение относительно оси, и на основе этих данных изменяют степень демпфирования. Активная подвеска помимо датчиков, имеет в своем составе электронный блок управления и пневмоэлементы в амортизаторах, которые, собственно, и исполняют роль демпферов. В зависимости от конструкции, регулировка работы адаптивной подвески может осуществляться двумя способами: при помощи электромагнитных клапанов или магнитно-реологи
ческой жидкости. В первом случае, степень демпфирования активной подвески зависит от силы тока, проходящего через электромагнитный клапан: чем она выше, тем подвеска жестче, и наоборот – чем меньше сила тока, тем подвеска мягче. Эти клапаны монтируются непосредственно на каждом амортизаторе. Подвески с электромагнитными клапанами используются на автомобилях марокVolkswagen, Mercedes-Benz, Toyota, Opel. Во втором случае, степень демпфирования амортизаторов зависит от состояния магнитно-реологи ческой жидкости, которой наполнены корпуса амортизаторов. Принцип действия такого вида подвески заключается в создании электромагнитного сопротивления жидкости в амортизаторах: чем выше это сопротивление, тем больше степень демпфирования и тем жестче настройки подвески. Особого распространения адаптивная подвеска с магнитно-реологической жидкостью не получила: ее устанавливают на автомобили Cadillac, Chevrolet и Audi.
Плюсами этой подвески является возможность минимально снизить крены кузова автомобиля в различных режимах торможения. Минусами адаптивной подвески является сложность ее конструкции, дороговизна обслуживания и ремонта.

Адаптивная подвеска BMW

Адаптивная подвеска Opel
Что такое адаптивная подвеска? | Паркер
Адаптивная подвеска позволяет водителю быстро переключаться между более мягкой ездой и более жесткой настройкой, которая лучше прохождение поворотов, что означает, что один автомобиль может удовлетворить предпочтения нескольких водителей.
Как работает адаптивная подвеска?
Производители используют множество методов контроля прочности шасси автомобиля. Обычные маслонаполненные демпферы могут иметь клапанную систему для изменения количества масла в демпфере, изменяя силу, необходимую для сжатия демпфера, и, таким образом, насколько комфортной или устойчивой является поездка.
Технически подобное (но, как правило, более дорогое) решение включает использование «пневматических рессор» — нагнетайте больше воздуха, и поездка будет более жесткой, тогда как снятие давления повысит уровень комфорта.
Другая система, которую используют некоторые производители премиум-класса, — это магнитореологическое демпфирование. Это жидкость внутри амортизаторов, которая содержит крошечные металлические частицы, что означает, что она меняет свою вязкость при приложении магнитного поля.

Это позволяет сверхбыстрое изменение характеристик подвески.Ferrari известна тем, что использует такую систему во многих своих автомобилях.
Мне это нужно?
Автомобили, оснащенные адаптивной подвеской, обычно ездят лучше, чем их аналоги с обычной подвеской, особенно если они оснащены колесами большего размера. Также есть преимущество, если вы часто едете по сильно разбитым городским дорогам во время ежедневных поездок на работу, но при этом любите мчаться по гладкой проселочной дороге А в выходные.
В этом сценарии адаптивная подвеска теоретически должна дать вам лучшее из обоих миров: комфортную, гибкую езду в течение недели и более твердую и острую кромку автомобиля в выходные.
Найдено на
Обычно адаптивную подвеску можно найти в автомобилях премиум-класса или в высокопроизводительных автомобилях, таких как Audi A3, BMW 3 серии и Range Rover Evoque.
Аналогично
У каждого производителя будет своя версия и название технологии, например: регулируемое управление амортизаторами (BMW), адаптивное управление ходовой частью (Volkswagen), адаптивная динамика (Land Rover), активная подвеска (Mercedes-Benz).
Ищете другие автомобильные значения, убирающие жаргон? Перейдите на страницу Parkers Car Glossary и ознакомьтесь с другими нашими определениями
,
Как работают системы адаптивной подвески?
Адаптивные амортизаторы становятся все более распространенными на автомобилях с высокими характеристиками, но каковы их основные типы и как они работают?

Конструкция подвески — это компромисс.Для оптимальной управляемости автомобиль в идеале должен быть достаточно твердым, избегать крена и наклона кузова и поддерживать хорошее пятно контакта шины с дорогой. Но жесткая установка также делает автомобиль жестким на дороге. Слишком сильно смягчите демпфирование, и вы получите плавную езду, но немного тревожный наклон на первом повороте.
Производители должны точно настроить пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости своих автомобилей, чтобы достичь наилучшего возможного компромисса, но есть также вариант, когда все готово: адаптивная подвеска.
Эти системы позволяют пользователям решать, насколько прочен или мягок их автомобиль, в то время как сложные программные системы постоянно контролируют условия и при необходимости вносят небольшие изменения в поведение подвески.
Но есть несколько способов сделать это. Вот основные типы систем адаптивной подвески, с которыми вы, вероятно, столкнетесь:
Магнитореологический

Любимый крупными автопроизводителями, такими как General Motors и VW Group, магнитореологический демпфер или демпфер MagneRide обычно имеет однотрубную конструкцию, заполненную магнитореологической жидкостью.Это синтетическое масло, содержащее частицы железа толщиной всего несколько микрометров (несколько тысячных долей миллиметра). Под воздействием магнитного поля одной или нескольких магнитных катушек в демпфере частицы выравниваются.
Хотя это не меняет — как сообщают некоторые — вязкость жидкости, перестройка частиц способна придать ей почти твердое состояние, что затрудняет прохождение поршня демпфера. Сила поля определяет, насколько «твердая» жидкость, позволяя программному обеспечению транспортного средства контролировать, насколько твердым или мягким будет демпфер.
Большинство автомобилей с амортизаторами MagneRide будут иметь предустановки на выбор, которые различаются по жесткости, но в дополнение к этим общим настройкам программное обеспечение системы будет постоянно контролировать дорожное покрытие и то, как автомобиль движется, внося дальнейшие корректировки в соответствии с требованиями.
с клапаном

Однако можно поиграть с жесткостью демпфера на лету, не прибегая к необычной магнитной жидкости.Во многих системах используется клапан для управления скоростью потока жидкости через поршень, а не для изменения свойств самой жидкости. Чем более ограничен поток, тем жестче ход поршня демпфера.
Aston Martin, например, использует систему от Bilstein под торговой маркой «Damptronic». Здесь поршневой узел имеет жесткий клапан и мягкий клапан. Поток через мягкий клапан регулируется электронно с помощью соленоида, при этом мягкий клапан полностью закрыт в самом прочном профиле заслонки.
Наслаждайтесь вступлением …
Подобные системы имеют настройки, которые определяют общее поведение, но, как и магнитореологические демпферы, работа постоянно меняется.В случае Damptronic система управления амортизатором учитывает показания различных акселерометров и датчиков дорожного просвета.
В некоторых приложениях, таких как DBS Superleggera, Damptronic даже изменяет жесткость амортизаторов в зависимости от угла поворота рулевого колеса, настраивая его для более четкого поворота.
Пневматическая подвеска

Принцип работы системы пневматической подвески OEM такой же, как и у системы послепродажного обслуживания — диапазон ее работы не такой уж и большой.
Здесь винтовые пружины заменены подушками безопасности или пневморессорами, часто сделанными из резины и полиуретана. Компрессор заполняет эти пневморессоры через резервуар в разной степени: чем больше воздуха поступает, тем выше дорожный просвет.
Помимо возможности изменять высоту дорожного просвета, воздушные установки позволяют изменять жесткость пружины. Это осуществляется через серию камер на каждой пневматической рессоре, по три в случае системы, которую использует Bentley. В этой трехкамерной установке два отсека можно активировать или деактивировать с помощью электромагнитного клапана.
За исключением корпуса, на этом Continental GT второго поколения отчетливо видны пневморессоры.
Чем больше объем воздуха, тем мягче подвеска.Таким образом, в комфортном режиме все три камбера активны. Камера 1, самая маленькая из трех, работает сама по себе, когда требуется максимальная жесткость, или для жесткости пружины где-то посередине камеру 1 можно объединить либо с камерой 2, либо с камерой 3.
Пневматические рессоры — не единственная активная часть подвески — в Bentley каждая работает вместе с амортизатором ZF Sachs Continuous Damping Control (CDC), который работает аналогично системе Damptronic, описанной выше.

Что вы думаете об адаптивных амортизаторах? Отличный способ «взломать» компромиссы, связанные с подвеской, или еще одно ненужное усложнение современного автомобиля? Принимайте в комментарии!
,Адаптивная пневматическая подвеска
— Технологический портал Audi
Вернуться к обзору
Адаптивная пневмоподвеска — пневматическая подвеска с управляемым демпфированием — используется в полноразмерных моделях, таких как A6 allroad quattro (расход топлива в смешанном цикле в л / 100 км: 8,9 — 6,1; выбросы CO₂ в смешанном цикле в г / км: 206 — 159) ** с плавным комфортом и спортивным управлением.
В стойках передней подвески пневморессоры закрывают амортизаторы; в задней подвеске эти компоненты разделены.Компрессор работает очень эффективно; Алюминиевый сосуд высокого давления в нише для запасного колеса вмещает 5,8 л воздуха под давлением 18 бар.
Адаптивная пневматическая подвеска устанавливает высоту кузова на разных уровнях в зависимости от скорости автомобиля и запроса водителя. При постоянно более высоких скоростях он снижает уровень на 15 миллиметров (0,59 дюйма) в автоматическом режиме. На скорости до 80 км / ч (49,71 мили в час) он поднимает уровень на 35 миллиметров (1,38 дюйма) — этот режим Allroad идеально подходит для пересеченной местности.При медленной езде водитель может выбрать режим подъема, увеличивая дорожный просвет A6 allroad quattro еще на десять миллиметров (0,39 дюйма). Эти настройки водитель может выбрать через систему динамики движения Audi drive select.
Амортизаторы CDC (непрерывный контроль демпфирования) также работают с высокой гибкостью. Их блок управления действует в зависимости от дорожных условий, стиля водителя и режима, указанного в Audi drive select (динамический, автоматический, комфортный, allroad или лифт).Компьютер индивидуально регулирует демпфирующие силы для каждого колеса за миллисекундные циклы. Клапаны с электромагнитным приводом регулируют поток гидравлической жидкости между внутренней и внешней трубками, при этом характеристики демпфера меняются по мере увеличения или уменьшения поперечного сечения.
** Цифры зависят от используемых шин / колес.

Статус: 2012
,