Принцип работы активной подвески

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

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 – 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

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

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

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.

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.

Читайте также:  Что такое подвеска полиуретан

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.

Источник

Что такое адаптивная подвеска автомобиля, устройство и принцип работы

В статье описан принцип работы адаптивной подвески автомобиля, плюсы и минусы, а так же устройство. Наведены основные модели машин, на которых встречается механизм и стоимость ремонта. В конце статьи видео-обзор принципа работы адаптивной подвески.

Содержание статьи:

  • Что это такое
  • Устройство подвески
  • Принцип работы
  • Плюсы и минусы
  • Основные отличия
  • Где встречается
  • Схема
  • Поломка и цена ремонта
  • Видео

Подвеска автомобиля считается одним из основных узлов, отвечающих за комфорт и возможность передвижения. Как правило, это совокупность нескольких элементов, узлов и элементов, каждый из которых выполняет свою важную роль. До этого уже рассматривали систему МакФерсон, многорычажную и торсионную, поэтому есть с чем сравнивать и понять насколько комфорт лучше или хуже, дешево обходится ремонт или дорого, а так же как устроена адаптивная подвеска и принцип работы.

Что такое адаптивная подвеска

С самого названия, что подвеска адаптивная, становится понятно – система может автоматически или посредством команд бортового компьютера менять те или иные характеристики, параметры и подстраиваться под требования водителя или дорожного покрытия. В некоторых производителей данный вариант механизма так же встречается под названием полуактивная.

Основной характеристикой всего механизма считается степень демпфирования амортизаторов (скорость затухания колебаний и минимизация передачи ударов на кузов). Первые упоминания адаптивного механизма известны еще с 50-ых годов ХХ века. Тогда производители стали использовать гидропневматические стойки, вместо традиционных амортизаторов и пружин. Для основы послужили гидроцилиндры и гидроаккумуляторы в виде сфер. Принцип работы был достаточно прост, за счет изменения давления жидкости, менялись параметры основы и ходовой части автомобиля.

В дальнейшем такой же механизм стали использовать для автомобилей марки DS, а начиная с 90-ых годов, появилась подвеска Hydractive, которую по сей день, инженеры используют и дорабатывают. За счет добавления электроники и систем автоматического управления, механизм самостоятельно может приспосабливаться к дорожному покрытию или стилю вождения водителя. Таким образом, понятно, что основной частью адаптивного механизма в наши дни считается электроника и гидропневматические стойки, способные менять характеристики на основе разных датчиков и анализа бортового компьютера.

Как устроена адаптивная подвеска автомобиля

В зависимости от производителя, подвеска может видоизменяться и менять составные детали, но есть те элементы, которые будут стандартными для всех вариантов. Как правило, в такой набор входит:

  • электронный блок управления;
  • активные стойки (регулируемые стойки автомобиля);
  • стабилизаторы поперечной устойчивости с функцией регулировки;
  • разнообразные датчики (неровность дороги, крен кузова, клиренса и другие).

Каждый из перечисленных элементов несет существенную ответственность в функционале адаптивной системы авто. Электронный блок управления подвеской автомобиля считается сердцем механизма, именно он отвечает за выбор режима и настройку отдельных механизмов. Как правило, он анализирует информацию, собранную с разных датчиков, либо же получает команду от ручного блока (селектор, которым управляет водитель). В зависимости от поступившего вида сигнала, корректировка жесткости будет автоматической (в случае сбора информации с датчиков) или же принудительным (по команде водителя).

Суть работы стабилизатора с электронной регулировкой такая же, как и в обычном стабилизаторе поперечной устойчивости, только разница в возможности регулировки степени жесткости, в зависимости от команды блока управления. Зачастую он срабатывает в момент маневрирования автомобиля, за счет чего уменьшается крен кузова. Блок управления способен просчитать сигналы за миллисекунды, что позволяет мгновенно реагировать на неровности дороги и разные ситуации.

Читайте также:  Урал 4320 подвеска двигателя

Датчики для адаптивной основы автомобиля – обычно специальные устройства, предназначением которых является измерение и сбор информации и передача на центральный блок управления. Для примера, датчик ускорения машины собирает данные о качестве дорогие, а в момент раскачки кузова срабатывает и передает информацию в блок управления.

Второй датчик – датчик неровности дороги, он реагирует на неровности и передает информацию о вертикальном колебании кузова автомобиля. Многие считают именно его главным, так как он отвечает за дальнейшую регулировку стоек. Не менее важным считается датчик положения кузова автомобиля, он отвечает за горизонтальное положение и во время маневров передает данные о наклоне кузова (при торможении или разгоне). Зачастую в такой ситуации кузов автомобиля наклоняется вперед при резком торможении или же назад в случае резкого ускорения.

Последняя деталь адаптивной системы — регулируемые (активные) стойки. Данные элементы быстро реагируют на дорожное покрытие, а так же на стиль передвижения транспортного средства. За счет изменения давления жидкости внутри, меняется и жесткость подвески в целом. Специалисты выделяют два основных типа активных стоек: с магнитно-реологической жидкость и с электромагнитным клапаном.

Первый вариант активных стоек заполнен специальной жидкостью. Вязкость жидкости может меняться в зависимости от силы воздействия электромагнитного поля. Чем выше сопротивление жидкости прохождения через клапан, тем более жесткой будет основа автомобиля. Такие стойки используются в автомобилях марки Cadillac и Chevrolet (MagneRide) или Audi (Magnetic Ride).

Стойки с электромагнитным клапаном меняют свою жесткость методом открытия или закрытия клапана (клапан с переменным сечением). В зависимости от команды блока управления, сечение меняется, соответственно меняется и жесткость стоек. Такой тип механизма можно встретить на подвесках автомобилей Volkswagen (DCC), Mercedes-Benz (ADS), Toyota (AVS), Opel (CDS) и BMW (EDC).

Как работает адаптивная подвеска автомобиля

Одно дело разобрать основные элементы адаптивной подвески, но другое дело понять, как она работает. Ведь именно сам принцип работы даст понятие о возможностях и вариантах использования. Для начала рассмотрим вариант автоматического управления подвеской, когда за уровень жесткости и настройки отвечает бортовой компьютер и электронный блок управления. В такой ситуации система собирает всю информацию с датчиков клиренса, ускорения и других датчиков, после чего передает все на блок управления.


На видео представлен принцип работы адаптивной подвески Volkswagen

Последний, анализирует информацию и делает выводы о состоянии дорожного покрытия, стиля езды водителя и прочих характеристиках автомобиля. В соответствии с выводами, блок передает команды на регулировку жесткости стоек, управление стабилизатором поперечной устойчивости, а так же другие элементы, которые отвечают за комфорт в салоне и привязаны к работе адаптивной основы авто. Стоит понимать, что все элементы и детали связаны между собой и работают не только на прием команд, но и отвечают о состоянии, отработанных командах и необходимости корректировки определенных узлов. Получается, что система, помимо передачи запрограммированных команд, еще и учится (адаптируется) под требования водителя или неровности дороги.

В отличие от автоматического управления адаптивной подвеской машины, ручное управление отличается по принципу работы. Специалисты выделяют два основных направления: первый – когда водитель принудительно задает жесткость за счет корректировки стоек (с помощью регуляторов в салоне авто). Второй вариант полуручной или полуавтоматический, так как изначально режимы зашиты в специальный блок, а водителю остается только выбрать режим передвижения. Соответственно электронный блок адаптивной подвески передает команды механизмам, чтоб установить жесткость механизма. В таком случае информация с датчиков считывается минимально, чаще используется для корректировки имеющихся параметров, чтоб сделать основу максимально комфортной для тех или иных условий дорожного покрытия. Среди самых распространенных режимов настройки встречается: нормальный, спортивный, комфортны и для езды по бездорожью.

Плюсы и минусы адаптивной подвески автомобиля

Как бы идеально не был устроен механизм, все время будет позитивная и негативная сторона (плюсы и минусы). Адаптивная подвеска автомобиля не стала исключением, несмотря на то, что многие специалисты говорят только о плюсах механизмов.

Плюсы и минусы адаптивной подвески автомобиля
Преимущества Недостатки
Отличная плавность хода Высокая цена производства
Хорошая управляемость автомобиля (в том числе и на плохой дороге) Высокая цена ремонта и обслуживания подвески
Возможность менять клиренс авто Сложность конструкции
Адаптация под дорожные условия Сложность ремонта
Выбор режима передвижения Парная замена гидропневматических элементов на одну ось
Долгий срок службы гидропневматических элементов (порядка 25000 км общего пробега)

Видим, что основной проблемой адаптивной основы автомобиля является дороговизна её обслуживания, ремонта и производства. К тому же, конструкция не самая простая. Выход из строя одного из датчиков, сразу же скажется на комфорте и регулировке механизма. Огромный плюс – электроника, которая реагирует за доли секунды, тем самым создавая идеальные условия для плавного хода кузова машины.

Читайте также:  Маятник задней подвески скутер

Основные отличия адаптивной подвески

Сравнивая выше описанное устройство адаптивной подвески и других, например многорычажной или МакФерсон, отличия можно заметить даже без специальных навыков в области конструкции автомобиля. Например, МакФерсон хоть и комфортная, но пересечение между хорошим и плохим дорожным покрытием будет ощущаться пассажирами в салоне машины. Управляемость такой подвеской на плохой дороге теряется и не всегда самая лучшая в случае езды по бездорожью.

Что касается адаптивной, то водитель, по сути, может и не понять, когда автомобиль попал на плохое дорожное покрытие. Система молниеносно подстраивается, меняет условия управления и жесткость стоек. Датчики становятся более чувствительными, а стойки быстрей реагируют на команды электронного блока управления.

По устройству механизма, помимо специфических стоек, система отличается множеством датчиков, самим устройством деталей, а так же громоздким видом, который легко заметить, заглянув за колесо автомобиля. Стоит отметить, что такая подвеска автомобиля постоянно развивается и говорить о конкретном строении или отличиях смысла нет. Инженеры разных производителей учитывают недочеты, делая дорогие детали более дешевыми, увеличивают срок службы и расширяют возможности. Если говорить о сходстве с другими известными подвесками, то адаптивная система, больше всего подходит под строение многорычажной, или на двойных поперечных рычагах.

На какие автомобили устанавливают адаптивную подвеску

Сегодня найти машину с адаптивной подвеской намного проще, чем лет 10 тому. Можно сказать, что многие премиальные автомобили или внедорожники укомплектованы подобным механизмом. Конечно это плюс к стоимости машины, но и плюс к комфорту и управлению. Среди самых популярных моделей можно назвать:

  • Toyota Land Cruiser Prado;
  • Audi Q7;
  • BMW X5;
  • Mercedes-Benz GL-Class;
  • Volkswagen Touareg;
  • Opel Movano;
  • BMW 3-Series;
  • Lexus GX 460;
  • Volkswagen Caravelle.

Естественно это минимальный список автомобилей, которые можно встретить на улице в любом городе. За счет своих отличных качеств комфорта и возможности приспосабливаться к дороге, адаптивная основа все больше становится популярной.

Схема устройства адаптивной подвески автомобиля

Основные варианты поломки и цена деталей подвески

Как и любой механизм, такая подвеска со временем ломается, к тому же учитывая её бережные условия эксплуатации. Предсказать, что именно выйдет из строя в таком механизме очень тяжело, по разным данным быстрей всего изнашиваются стойки, всевозможные соединительные элементы (шланги, коннекторы и резиновые втулки), а так же датчики, отвечающие за сбор информации.

Характерной поломкой адаптивной основы машины могут быть разнообразные ошибки датчиков. В салоне ощущается дискомфорт, грохотание или же вовсе чувствуются все неровности дорожного покрытия. Еще одной характерной поломкой может быть низкий клиренс авто, который нельзя отрегулировать. Чаще всего это пробой адаптивных стоек, баллонов или емкостей отвечающих за давление. Автомобиль попросту будет всегда занижен, а о комфорте и управляемости вовсе не будет идти речь.

В соответствии с поломкой адаптивной подвески автомобиля, будет разной и цена деталей для ремонта. Огромный минус в том, что ремонт такого механизма неотложный и в случае обнаружения поломки, её нужно устранить в ближайшее время. В классических и самых распространенных вариантах поломка амортизаторов или других частей позволяет еще некоторое время ездит без ремонтов. Чтоб понять, сколько обойдется ремонт, рассмотрим цену на основные детали Audi Q7 2012.

Стоимость деталей адаптивной подвески Audi Q7 2012
Наименование Цена от, руб.
Передние амортизаторы 16990
Задние амортизаторы 17000
Датчик дорожного просвета 8029
Клапан давления в стойке 1888

Цены не самые низкие, хотя, поговаривают, что некоторые детали подлежат ремонту. Поэтому прежде, чем бежать покупать новую деталь и если хотите сэкономить, поищите в Интернете, можно ли вернуть её в «боевое состояние». По статистике и учитывая дорожное покрытие, чаще всего выходят из строя адаптивные амортизаторы и датчики. Амортизаторы из-за всевозможных повреждений и ударов, датчики чаще из-за условий эксплуатации в грязи и частые встряски, на плохой дороге.

О современной адаптивной основе машины можно сказать, что с одной стороны это идеальный вариант для комфорта и управления автомобилем. С другой же стороны весьма дорогое удовольствие, которое требует определенного ухода и своевременного ремонта. Такую основу чаще всего можно встретить на дорогих, премиальных авто, где комфорт главней всего. По отзывам многих водителей, такой механизм идеально подходит при поезде по бездорожью, на дальние расстояния или же когда ну очень необходима тишина в салоне вашего автомобиля.

Видео-обзор принципа работы адаптивной подвески:



Источник

Поделиться с друзьями