Активная подвеска современного автомобиля

Активная подвеска современного автомобиля

Сайт сдается в аренду — обращайтесь на ipassat@mail.ru

+7 905 688 68 78

• Главная
• О компании
• Вакансии
• Услуги автосервиса
• Контакты

Активная подвеска — что это такое? Как устроена? Описание

Подвеска является одним из тех узлов в автомобилях, который появился раньше всех – то есть кузов, тормоза, мотор и сама подвеска. Например, двери для автомобилей не сразу появились, потом во время эволюции они стали герметичнее, со стёклами, далее появились ручные стеклоподъёмники, а сейчас без электростеклоподъёмников нормальную машину представить нельзя! То же самое можно говорить о других некогда не совсем «важных» атрибутов и аксессуаров. Конечно, сейчас от той конструкции подвески почти не остался и следа, по крайней мере, в мире легковых авто, разве что грузовики и суперпрофессиональные джипы оснащаются подобными механизмами, так как никто для тяжёлых условий ничего не придумал. Перед легковушками же стоят другие задачи – обеспечить водителю и пассажирам одновременно комфортную, безопасную, а порой и спортивную езду.

Подвеска современных автомобилей является симбиозом одновременно бескомпромиссности и компромиссом между управляемостью, комфортной ездой и устойчивостью. Поэтому, тут уже без последних супер-достижений в мире подвесок со сложными механизмами и автоматическими помощниками не обойтись. Об этом поподробнее. Благодаря жесткой подвеске крены сводятся минимум, следовательно, улучшается управляемость и устойчивость автомобиля. Мягкая же подвеска, наоборот, обеспечивает великолепную, «лимузинную» плавность хода, однако автомобиль при перестроениях и маневрировании начинает раскачиваться, ухудшается управляемость и устойчивость. И поэтому многие автопроизводители в течение существования всей автомобильной истории разрабатывают самые неожиданные и разнообразные конструкции и системы активной подвески и применяют их на своих автомобилях. В итоге спорткар может нажатием кнопки получить почти «джипарский» дорожный просвет, и, наоборот, у внедорожника, выезжавшего на трассу уменьшается примерно до уровня спортседана или даже неплохого купе! Плюс по необходимости (вручную), или автоматически получаем нужные спортивные или комфортные настройки. Но обо всём поподробнее.

Термином «активная» означает подвеска, обладающая параметрами, которые могут изменяться под конкретные дорожные условия при его эксплуатации. Электронная составляющая в составе активной подвески даёт нам возможность управлять, изменять свойства не только автоматически, но и вручную. Механизмы активной подвески принято условно разделить по его элементам, свойства каждого изменяются следующим образом:

Если элементом подвески является Амортизатор, то его Изменяемый параметр, это степень демпфирования, то есть жёсткость подвески;
Если в качестве элемента подвески выбран Упругий элемент, то его Изменяемый параметр, это степень жёсткости подвески (демпфирования) и высота кузова автомобиля;
Если элементом подвески являются Стабилизаторы поперечной устойчивости, то их Изменяемым параметром будет жёсткость стабилизатора;
Если элементом подвески является Рычаги, то их Изменяемый параметр: длина рычагов и схождение колес;

Во множестве систем современных конструкций своих активных подвесок всё чаще производители применяют более одного вида воздействия на несколько элементов, а то и все!

Со временем в конструкциях своих активных подвесок производители решили давать предпочтение амортизаторам с регулируемой степенью жёсткости. Этот вид активной подвески со временем получил своё другое известное, название – адаптивная подвеска, уже устоявшееся. Есть ещё название — полуактивная подвеска, так как в ее конструкции не применяются дополнительные приводы.

Чтобы регулировать жёсткость, или демпфирующую способность амортизатора, автопроизводители применяют два подхода – первый, применение электромагнитных клапанов в амортизаторных стойках и второй способ — применение специальных амортизаторов, наполненных магнитно-реологической жидкостью. Электроника регулирует степень демпфирования для каждого амортизатора индивидуально, чем и достигается более совершенная работа, благодаря различным характеристикам жёсткости подвески. Здесь поподробнее – программа автоматики с высокой степенью демпфирования отвечает за жесткую, спортивную подвеску, низкая степень – за мягкую подвеску, и соответственно настройка между ними это просто подвеска с обычными настройками. Наиболее распространёнными конструкциями адаптивной подвески на данный момент являются:

* система Electronic Damper Control, сокр. EDC от фирмы BMW, которая идёт в «группешнике» с активной подвеской Adaptive Drive. Всё больше и больше моделей BMW оснащаются такой системой;

* Mercedes-Benz со своим детищем Adaptive Damping System, сокр. ADS, которое выпускается в составе известной пневмоподвески Airmatic Dual Control, как и в случае BMW, количество моделей, обладающими данной подвеской, растёт;

* Адаптивный механизм Continuous Damping Control, CDS от фирмы Opel – эту систему можно встретить как на Опелях, так и на их американских и австралийских двойниках, например таких, как Бьюик или Воксхолл;

* Адаптивную и умную систему AVS, то есть Adaptive Variable Suspension — , предлагает своим покупателям компания Toyota;

* и наконец, Volkswagen со своей не менее известной системой подвески Adaptive Chassis Control, DCC;

Вид активной подвески с регулируемыми упругими «ингредиентами» более универсальна, ибо позволяет постоянно поддерживать заданную высоту кузова и необходимую жесткость подвески. Правда, такая продвинутая подвеска обладает более сложной конструкцией, так как используется дополнительный привод для контролирования и регулировки упругих элементов, следовательно, и её себестоимость намного выше. В активной подвеске в качестве упругих ингредиентов автопроизводители применяют несколько видов устройств — традиционные пружины, пневматические элементы и гидропневматические упругие.

Рассмотрим работу на примере мерседесовского детище. В активно-адаптивной подвеске Active Body Control, сокр. ABC, от Мерседес-Бенц жёсткость пружины может меняться с помощью гидравлического привода. Он под высоким давлением поддерживает нагнетание масла в амортизаторную стойку и его уровень в системе. А пружины, установленные соосно с амортизаторами, активируются гидравлической жидкостью гидроцилиндра. В итоге при комфортной езде система нам предоставляет мягкую подвеску, но стоит «зажечь» рулём, как подвеска становиться цельной и собранной «натурой», и повороты проходим быстро и практически без кренов!

Умная электронная система не только осуществляет управление гидроцилиндрами амортизаторных стоек, но и всеми системами, что ей дано контролировать (в зависимости от версии и «продвинутости» системы). Она включает в себе блок управления и различные исполнительные механизмы — электромагнитные клапанов и минимум тринадцать различных датчиков, например, таких как положения кузова, давления, ускорения в продольном, поперечном и вертикальном направлении. Системе АВС практически полностью удаётся исключать крены кузова при самых различных условиях скоростного движения — поворотах, ускорениях, торможениях, а также контролировать положение кузова по высоте, то есть автомобиль начинает понижаться на одиннадцать мм, после того, как машина набирает скорость более чем 60-75 км/ч — дело в модели.

Пневматическая подвески имеет основу, который составляет пневматический упругий элемент. Он и есть тот важный элемент, который позволяет регулировать высоту автомобиля по отношению к поверхности дороги. В пневматических упругих элементах давление создаётся посредством пневматического привода, который имеет в своей основе электродвигатель и компрессор. А за изменение жесткости подвески отвечают амортизаторы с регулируемой степенью демпфирования, или же выражаясь простым языком – регулируемой жёсткостью. Это и есть подход, который реализован в широко известной Airmatic Dual Control — мерседесовской пневмоподвеске, в которой нашла своё применение продвинутая адаптивная система Adaptive Damping System.

Далее, гидропневматические упругие ингредиенты, что и есть один из важнейших элементов в таких подвесках, производители используют в гидропневматической подвеске, позволяющая изменять не только её жёсткость, но и высоту кузова. Делает система это не только следя за условиями движения, и в зависимости от этого давая команды, автоматически, но и в зависимости желаний водителя. Для этого можно оставить всё как есть, то есть доверится автоматике, а порой можно с помощью селектора самому выбрать нужный режим. Работу подвески происходит посредством гидравлического привода высокого давления. Гидросистема управляется электромагнитными клапанами. Одним их современнейших конструкций из мира гидропневматических подвесок является известная система Hydractive, устанавливаемая на модели Citroёn, которая уже насчитывает третье поколение и даже есть вариант 3+, то есть с расширенными и доработанными способностями.

Есть особая, отдельная группа среди версий активной подвески, в которых помимо всего вышеперечисленного изменяется также и жёсткость стабилизатора. Рассмотрим поподробнее — когда машина мчится в прямолинейном направлении – когда прямая или очень пологие изгибы, тогда стабилизатор поперечной устойчивости выключается полностью или частично. За счёт этого ходы подвески увеличиваются, неровности обрабатываются лучше, а это даёт высокую плавность и большую комфортность передвижения. При прохождении поворотов или внезапном изменении направления движения машины жёсткость стабилизаторов по команде электроник увеличивается пропорционально воздействующим на автомобиль силам, передающиеся на его подвеску, тем самым почти исключаются, или полностью предотвращаются крены кузова. Аналогичными системами активной стабилизации подвески можно считать Dynamic Drive от кампании BMW и тойотовскую систему Kinetic Dynamic Suspension System, сокр. от KDSS.

Есть ещё одна система из наиболее интересных механизмов в мире активных подвесок — это детище компании Hyundai. Данный механизм активного контроля и управления геометрией подвески по-корейски, то есть Active Geometry Control Suspension, сокр. от AGCS, даёт возможность изменять помимо всего. даже длину рычагов подвески! Как следствие изменяется сход-схождение или развал- схождение задних колёс. Это даёт колоссальные возможности – для спортивной, азартной езде короткие рычаги и своя настройка развала колёс А для преодоления пересеченной местности длинные рычаги и иной развал! А всех этих манипуляций, контроля и изменения длины рычага применяется электропривод. Рассмотрим одну из программ — при прямолинейном движении по шоссе и маневрировании на маленьких скоростях система следит и устанавливает минимальное схождение. При поворотах же на высокой скорости, активных перестроениях из ряда в ряд происходит с увеличённым схождением задних колес. В таком случае автомобиль с подобной системой получает дополнительную «порцию» устойчивости и наилучшую управляемость. Механизм AGCS активно взаимодействует со штатной системой курсовой устойчивости.

Что такое активная подвеска?

Активная подвеска называется подвеской, параметры которой могут меняться во время работы. Другими словами, активная подвеска может контролировать (гидравлически или электромагнитно) вертикальное движение колес автомобиля. Это делается с помощью бортовой системы, которая анализирует дорогу, уклон, скорость и общую нагрузку транспортного средства.

Что такое активная подвеска

Этот тип суспензии можно разделить на два основных класса: полностью активная суспензия и полуактивная суспензия. Разница между этими двумя классами заключается в том, что хотя активная подвеска может влиять как на амортизаторы, так и на любой другой элемент шасси, адаптивная подвеска может влиять только на амортизаторы.

Активная подвеска призвана повысить уровень безопасности автомобиля и обеспечить еще больший комфорт пассажира, а это достигается путем изменения конфигурации подвески.

Этот тип подвески, как и любая другая система подвески, представляет собой комбинацию компонентов и механизмов, обеспечивающих комфорт и безопасность водителя и пассажиров в автомобиле.

Управляемость и устойчивость автомобиля во многом зависят от качества подвески. Вот почему все больше производителей и владельцев автомобилей обращаются к регулируемой подвеске, которую можно адаптировать к любому типу дорожного покрытия.

Устройство и принцип действия активной подвески

Как устройство, активная подвеска не отличается существенно от стандартной подвески, которой оснащены большинство современных автомобилей. Чего не хватает в других типах подвески, так это бортового управления элементами подвески, но об этом немного дальше…

В начале мы упоминали, что активная подвеска может автоматически изменять свои характеристики (адаптироваться) на ходу.

Для этого, однако, она должен сначала собрать необходимую информацию о текущих условиях вождения транспортного средства. Это делается с помощью различных датчиков, которые собирают данные о типе и гладкости поверхности дороги, по которой движется автомобиль, о положении кузова автомобиля, параметрах вождения, стиле вождения и других данных (в зависимости от типа адаптивного шасси). ).

Данные, собранные датчиками, поступают в электронный блок управления автомобилем, где они обрабатываются и подаются на амортизаторы и другие элементы подвески. Как только дается команда на изменение параметров, система начинает адаптироваться к заданному режиму подвески: нормальному, комфортному или спортивному.

Элементы активной подвески

• электронное управление;
• регулируемый стержень;
• активные амортизаторы;
• датчики.

Электронный блок адаптивной системы контролирует режимы работы подвески. Этот элемент анализирует информацию, передаваемую ему датчиками, и отправляет сигнал на управляемое водителем устройство ручного управления.

Регулируемый стержень изменяет степень своей жёсткости в зависимости от сигнала, подаваемого ему электронным блоком. Современные адаптивные системы управления подвеской принимают и обрабатывают сигналы очень быстро, что позволяет водителю изменять настройки подвески практически сразу.

Регулируемые амортизаторы

Этот элемент может быстро реагировать на тип дорожного покрытия и способ движения автомобиля, изменяя степень жесткости системы подвески. Амортизаторы, используемые в активной подвеске, представляют собой активные амортизаторы с электромагнитным клапаном и амортизаторы с магнитной реологической жидкостью.

Амортизаторы первого типа изменяют жесткость подвески посредством электромагнитного клапана, а второй тип заполняется специальной жидкостью, которая изменяет свою вязкость под воздействием магнитного поля.

Датчики

Это устройства, предназначенные для измерения и сбора данных, которые необходимы на бортовом компьютере для изменения настроек и параметров подвески при необходимости.

Мы надеемся, что нам удалось внести немного больше ясности в вопрос о том, что такое активная подвеска, но давайте разберемся, как эта подвеска работает в целом.

Представьте себе, что вы едете по шоссе, и ваша поездка проходит относительно гладко (настолько же плавно, насколько это возможно на обычных трассах). Однако в один прекрасный момент вы решаете съехать с шоссе и поехать по дороге третьего класса, усеянной выбоинами.

Если у вас стандартная подвеска, у вас нет другого выбора, кроме как увидеть, что вибрации в салоне увеличиваются, и ваш автомобиль будет подпрыгивать чаще и неприятнее. Вы также должны быть осторожны при вождении и двигаться медленнее и осторожнее, так как существует опасность потери контроля над автомобилем при любых неровностях.

Однако, если у вас активная подвеска, это изменение типа дорожного покрытия, по которому вы едете, никак не повлияет на вас, потому что, как только вы выезжаете с шоссе, вы можете просто перенастроить амортизаторы, и они станут «тверже». или наоборот — если вы едете по ухабистой дороге на шоссе, вы можете перенастроить подвеску так, чтобы она стала «более мягкой».

Все это возможно благодаря активной подвеске, которая может автоматически адаптироваться к вашей дороге и стилю вождения.

Конечно, как мы упоминали в начале, то, насколько подвеска сможет адаптироваться, зависит от того, является ли она активной или адаптивной. В первом случае вы сможете отрегулировать всю подвеску, а во втором — только амортизаторы.

Активная подвеска

Основные различия между стандартной и активной подвеской
Стандартная подвеска, которая установлена ​​на всех автомобилях нижнего и среднего класса, может обеспечить устойчивость и комфорт автомобиля во время путешествия, но есть один существенный недостаток. Поскольку адаптивные функции отсутствуют, в зависимости от типа амортизаторов, которыми оснащен автомобиль, он может обеспечить хорошую управляемость и комфорт на дорогах и в хорошем состоянии, а также комфорт при движении по неровным дорогам.

Напротив, активная подвеска может обеспечить полный комфорт и хорошую управляемость, независимо от уровня дорожного покрытия, способа вождения или типа автомобиля.

Где бы вы ни находились, система активной подвески является чрезвычайно инновационной и может обеспечить чрезвычайно высокий комфорт и полную безопасность во время путешествий.

Единственные недостатки этого типа подвески, которые мы можем упомянуть, это высокая цена, которая может значительно увеличить начальную цену автомобиля и солидный объем технического обслуживания, который каждый владелец автомобиля с активной подвеской должен ожидать, что он должен будет заплатить. в будущем.

Применение активной подвески

Поскольку цена активной подвески достаточно высока, на сегодняшний день такой подвеской могут похвастаться в основном модели автомобилей повышенной комфортности таких марок, как Mercedes-Benz, BMW, Opel, Toyota, Volkswagen, Citroen и другие.

В зависимости от дизайна отдельных марок автомобилей, каждый производитель применяет в своих моделях автомобилей активную подвеску собственной разработки.

Например, система AVS используется в основном Toyota и Lexus, BMW использует систему активной подвески Adaptive Drive, Porsche использует систему управления активной подвеской Porsche (PASM), OPEL использует систему непрерывного демпфирования (DSS), Mercedes-Benz — адаптивную систему демпфирования (ADS). и т. д.

Каждая из этих активных систем предназначена для нужд конкретной марки автомобиля и может выполнять различные функции.

Адаптивная подвеска BMW, например, регулирует жесткость амортизаторов и обеспечивает комфорт во время вождения. Adaptive Drive имеет электронную систему, и с помощью переключателей водитель может выбрать наиболее удобный для себя вариант вождения: нормальный, комфортный или спортивный.

Подвеска Opel Continuous Damping Control (DSS) позволяет регулировать настройки амортизатора отдельно друг от друга. Opel готовит новое поколение активной подвески — FlexRide, в которой режим подвески можно выбрать одним нажатием кнопки.

Система PASM Porsche может связываться со всеми колесами автомобиля и регулировать как жесткость амортизаторов, так и размер дорожного просвета.

В активной подвеске Mercedes ADS жесткость пружины изменяется с помощью гидравлического привода, который обеспечивает давление масла в амортизаторах под высоким давлением. На пружину, установленную соосно на амортизаторе, воздействует гидравлическая жидкость гидроцилиндра.

Гидравлические цилиндры амортизаторов управляются электронной системой, которая включает 13 датчиков (для положения тела, продольного, поперечного, вертикального ускорения, наложения и т. Д.). Система ADS полностью отключает ролик кузова при различных условиях движения (поворот, ускорение, остановка), а также регулирует положение высоты кузова (автомобиль опускается на 11 мм при скорости выше 60 км / ч)

Один из самых интересных проектов активной системы подвески, предлагаемый Hyundai на своих автомобилях. Система подвески с активной геометрией AGCS позволяет водителю изменять длину рычагов подвески, тем самым изменяя расстояние до задних колес. Электропривод используется для изменения длины.

В случае движения по прямой и при маневрировании на низкой скорости система устанавливает минимальную конвергенцию. Однако, когда скорость увеличивается, система адаптируется, уменьшая расстояние до задних колес, таким образом, приобретая дополнительную устойчивость.

Краткая история активной подвески

История этого типа подвески началась более двух десятилетий назад, когда инженеры Lotus оснастили свои гоночные автомобили F1 активной подвеской. К сожалению, первые попытки оказались не очень удачными, так как подвеска была не только очень шумной и имела проблемы с вибрацией, но и потребляла слишком много энергии. С добавлением чрезвычайно высоких производственных затрат становится понятно, почему этот тип подвески не получил широкого распространения.

Тем не менее, с улучшением технологии и благодаря постоянному развитию инженерных отделов крупных автомобильных гигантов, первоначальные дефекты адаптивной подвески были преодолены, и она стала устанавливаться на некоторых моделях автомобилей класса люкс. Они первыми установили активную подвеску от Citroen, затем Mercedes, BMW, Toyota, Nissan, Volkswagen и т. д.

Сегодня все больше и больше марок роскошных автомобилей оснащаются адаптивной подвеской. К сожалению, цена такого типа подвески все еще слишком высока для среднего потребителя, но мы надеемся, что в ближайшее время мы, средний класс, сможем позволить себе купить автомобиль с активной подвеской.

Устройство автомобиля –
«Время умных подвесок»

Электроника все больше поддерживает, оберегает и заменяет человека в автомобиле. В последнее время растет популярность интеллектуальных подвесок, которые могут сделать более комфортными и спортивными любые машины, в том числе и автономные

Говорят, не красна изба углами. Зато хорошие «углы» украсят любой автомобиль. В обычной жизни нам приходится ездить по разным дорогам, и стандартная «пассивная» подвеска одинаково жестко или мягко отвечает на разбитый проселок и попадающийся местами ровный асфальт. Но ведь нередко хочется характер подвески изменить под конкретные условия, а то и просто под настроение.

Теорию – в практику

В принципе в этом может помочь механическая подвеска с регулируемой высотой пружин, которую предлагают в качестве опции для некоторых спортивных машин. Но проблема в том, что для регулировки жесткости таких «койловеров» надо залезать под автомобиль или ставить его на подъемник. А после очередного трек-дня делать это снова, чтобы не подвергать позвоночник бессмысленной тряске в повседневных поездках.

Однако есть идеи получше: во-первых, изменять жесткость подвески нажатием одной кнопки, во-вторых, поручить следить за характером дороги электронике, за счет чего машина становится более комфортной даже на треке. Именно этим занимаются в компании Monroe. Крупнейший производитель компонентов подвески выпускает ныне каждый третий комплект амортизаторов с электронным управлением. Благодаря чему за последние 13 лет на мировом рынке оказалось более 6 млн систем «умных» подвесок Monroe.

Специалисты из Monroe, входящей в состав компании Tenneco, сначала рассказали мне, как разрабатываются и испытываются их подвески, затем провели по цехам завода, расположенного по соседству, где собираются основные элементы электронной подвески.

В теории все просто. Чтобы автомобиль адекватно реагировал на неровности дороги, нужно постоянно контролировать ход сжатия и отбоя каждого амортизатора. На извилистых дорогах вдобавок просится, чтобы становились жестче стабилизаторы, а на бездорожье их хочется «распустить». Иногда же приходит мысль, что машина должна двигаться как ковер-самолет, не реагируя на ямы и бугры.

Примерно в таком порядке и развивался «интеллект» подвесок. В классические пассивные подвески сначала добавили амортизаторы с одним внешним соленоидом, регулирующим характеристики сжатия и отбоя. Получилась полуактивная подвеска с условными режимами «Комфорт» и «Спорт», в которых жесткость амортизаторов водитель может регулировать по нескольким уровням. В такой подвеске электроника с помощью датчиков, оценивающих вертикальные ускорения колес, перемещения кузова и углы поворота руля, анализирует текущие условия и через каждые десять миллисекунд меняет характеристики каждого амортизатора для повышения комфорта и надежности контакта колес с дорогой, от которых зависит управляемость. Такая относительно простая система и была разработана Monroe в бельгийском городке Синт-Трёйден десять лет назад, сейчас она применяется уже почти в 40 моделях машин, лидируя на рынке.

Следующий шаг – в амортизаторы добавили еще по одному наружному клапану, чтобы за сжатие и отбой отвечали отдельные соленоиды. В таком варианте контролировать комфорт и управляемость можно еще тоньше: этот апгрейд стал очередным шагом к активной подвеске.

Амортизаторы с двумя внешними клапанами инженеры Monroe соединили между собой гидравлическими трубками, чтобы полностью отказаться от стальных стабилизаторов и регулировать крены с помощью электроники и гидравлики. Это практически идеальное решение для спорткаров, кроссоверов и внедорожников уже предлагается в качестве опции и для серийных моделей.

В арсенале компании есть и активная система, которая тестируется на автомобилях разных марок. К активным амортизаторам, созданным на основе амортизаторов с двумя внешними клапанами, добавились гидроаккумуляторы, насос и более сложная электроника. Благодаря гидроаккумуляторам можно быстро менять высоту и жесткость амортизаторов для подавления боковых кренов, «нырков» и «приседаний» кузова при торможениях и разгонах, за счет чего комфорт, управляемость и безопасность выходят на совершенно новый уровень. Планируется, что эта система, которую назвали ACOCAR, появится уже на следующих поколениях премиальных машин в сегментах E и F.

Время удивляться

Об «активизации» подвесок мне рассказали в Инженерно-технологическом центре Monroe, расположенном рядом с заводом компании. Я увидел, как разрабатываются поршни, пластины клапанов и другие детали амортизаторов. Плавность хода во многом зависит от величины неподрессоренной массы, поэтому все детали подвески здесь стремятся максимально облегчить. Впервые в жизни я подержал в руках композитную чашку, в которую упирается. композитная пружина подвески! С помощью уникальной технологии в Monroe делают наружные трубы амортизаторов с переменной толщиной – не путем гидроформовки, а с помощью особой протяжки. Посмотрел и как изготавливают амортизаторы – весь процесс. Производство можно назвать таким же интеллектуальным, как сами подвески, для которых здесь производятся все детали.

И все же самой интересной частью знакомства с Monroe стал тест нескольких автомобилей со всеми типами подвесок, которые здесь выпускают или разрабатывают: от сравнительно демократичного Ford Focus RS и фантастического McLaren с полуактивной подвеской до нескромного Range Rover c ACOCAR. Во всех машинах четко чувствуешь разницу выбираемых настроек, а в некоторых из них поведение подвески меняется вместе со всеми настройками шасси и системы привода («несколько авто в одном» – уже реальность).

Так, за счет функции «лифта» на McLaren можно проходить «лежачих полицейских», не сбавляя «газа». Говорят, FIA потребовала убрать электронику из подвесок этих машин, участвующих в гоночных сериях (она делает болиды более быстрыми). А в Range Rover вы действительно ощутите себя на ковре-самолете – автомобиль становится практически автономным по отношению к неровностям дороги.

Что дальше? Полуактивные и активные подвески с помощью фронтальной камеры и навигатора превращаются в проактивные. А еще в навигацию можно «зашить» данные о микропрофиле дороги. Но последнее слово за клиентами, выбирающими эти недешевые опции. Производитель же делает все, чтобы «интеллект» подвесок стал более привлекательным и популярным.

Принцип работы активной подвески современного автомобиля и основные её элементы

Во время передвижения водитель хочет получать только комфорт и полное наслаждение, что не удивительно. В связи с этим возникает вопрос, какую подвеску лучше покупать, жесткую или мягкую. После многочисленных исследований стало понятно, что мягкая подвеска пользуется большей популярностью у простых водителей, ценителей комфорта. Что касается более жесткой и спортивной, то она устанавливается только на скоростных автомобилях.

В последнее время конструкторы продвигают активную подвеску, она устанавливается практически на все современные транспортные средства. Ее главная особенность состоит в том, что водитель получает некий симбиоз мягкой и жесткой подвески. Во время передвижения подвеска автоматически подстраивается под стиль езды, может превращаться как в спорткар, так и мягкий седан. Стоит отметить, что подобная разработка устанавливается в большей части на премиум сегмент.

Для чего нужная такая подвеска

Каждый знает, что подвеска транспортного средства относится к важному и основному элементу. Без него невозможно представить современный автомобиль, получить удовольствие от передвижения. Более жесткая подвеска позволяет достигать минимального крена при прохождении поворота, резкого разворота. Более мягкий вариант позволяет получить плавность хода и комфорт. Конечно, при резком повороте могут возникнуть трудности, об этом не стоит забывать. Особенно в зимний период времени.

Подобные особенности и подтолкнули производителей выпускать активные подвески с различной конструкцией и назначением. Под приставкой «активная» следует понимать то, что элементы подвески способны самостоятельно подстраиваться под стиль вождения, менять основные параметры. При таком подходе удается получать не только комфорт во время передвижения, но и полную безопасность. Изменяющимися элементами являются амортизаторы, что не удивительно. Ведь от них зависит мягкость и жесткость подвески. Чтобы различать подвески, достаточно проехать небольшое расстояние. Даже неопытный водитель сможет ощутить основные особенности и отличия.

Из чего состоит активная подвеска

Как и любой механизм подвеска имеет несколько составных частей. Основой являются несколько амортизаторов, которые автоматически регулируют жесткость подвески. Без них невозможно получить должный эффект во время передвижения. Далее идут всевозможные упругие элементы, которые отвечают не только за жесткость, но и высоту кузовной части автомобиля.

Производители не обходятся без стабилизаторов поперечной устойчивости и рычагов различной длины. Все это необходимо для схождения колес и получения полного комфорта от вождения. Конечно, список может немного изменяться, все зависит от производителя. К основной функции элементов относят создание комфорта и безопасности во время передвижения.

Какие бывают активные подвески

Практически каждый автопроизводитель имеет в своем арсенале активную подвеску, что не удивительно. Ведь разработка получила большое количество положительных отзывов. Вот несколько разновидностей подвесок:

1. CDS – подобная подвеска устанавливается на автомобили Opel ;

2. ADS – подобная устанавливается на автомобили Mercedes-Benz;

3. AVS – подобную можно встретить на автомобилях Toyota ;

4. EDS – распространена на автомобилях BMW ;

5. DCC – используется на автомобилях Volkswagen .

Конечно, это не весь список, так как существует огромное количество автопроизводителей. Но эти являются эталоном, к чему стоит стремиться многим новичкам в сфере автомобилестроения. Стоит отметить, что функционал активной подвески может отличаться, это зависит от производителя. Ведь кто-то использует одни элементы, а кто-то другие.

Как работает подвеска

Вот мы и подошли к самому интересному. Подобная подвеска работает довольно просто, здесь нет ничего сложного. Во время подстройки активной подвески амортизатор настраивается в нескольких направлениях все зависит от механизма. Первый основан на использовании электромагнита, а второй на магнитно-реологической жидкости. Благодаря точной электронике можно регулировать жесткость амортизатора отдельно.

Современная подвеска имеет:

1. Гидропневматические элементы – позволяют менять высоту кузова и жесткость подвески в зависимости от пожелания водителя;

2. Пневматические элементы – создают жесткость подвески за счет давления. Подобная схема пользуется большой популярностью.

Вывод

Подобная подвеска устанавливается на многих автомобилях, независимо от ценовой категории. Водитель получает не только комфорт во время передвижения, но и полную безопасность. К главному недостатку относят высокую стоимость ремонта.

Подвески современных автомобилей

В зависимости от направляющего устройства, которое определяет характер перемещения колёс относительно кузова, подвески подразделяются на зависимые и независимые.

Зависимые подвески имеют жёсткую балку, с помощью которой соединяются левое и правое колёса. Образующийся таким образом мост автомобиля называют неразрезным. Перемещение одного из колёс зависимой подвески в поперечной плоскости передаётся другому.

Независимая подвеска отличается тем, что колёса одной оси не имеют между собой непосредственной связи и могут перемещаться независимо друг от друга.

Из большого многообразия применявшихся в разное время независимых подвесок в конструкциях современных легковых автомобилей в основном используются всего пять. Это подвеска на двойных рычагах, подвеска Мак-Ферсон, на продольных рычагах, торсионная балка и многозвенная подвеска Multilink.

Подвеска на двойных рычагах , представляет собой классическую независимую подвеску, состоящую из двух рычагов, расположенных друг над другом, раздвоенные стороны которых крепятся к кузову, а противоположные концы с помощью шарниров к верхней и нижней частям поворотной цапфы. К недостаткам такого типа подвески следует отнести то, что она занимает довольно много места по ширине автомобиля, а это создаёт определённые сложности в размещении поперечно расположенного силового агрегата.

Подвеска Мак-Ферсон, (рис. 6) основным элементом которой служит амортизационная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага. К основным преимуществам этой подвески следует отнести то, что она занимает небольшой объём и создаёт удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило её широкое применение.

Рис. 6. Схема подвески Мак-Ферсон

Многозвенные подвески называются такие, у которых поворотный кулак или ступица колеса соединяются с кузовом не менее , чем четырьмя звеньями. Изменение формы рычагов многозвенной подвески даёт возможность не только варьировать пространство для размещения агрегатов автомобиля, но и задавать желаемые характеристики изменения развала или колеи колёс при движении.

Независимая подвеска на продольных рычагах получается простым присоединением колеса к рычагу, расположенному вдоль продольной оси автомобиля и шарнирно закреплённому к кузову или подрамнику другим концом. Подвеска получается простой и компактной и, кроме того, эффективно воспринимает боковые усилия. Она часто применяется в качестве задней подвески небольших автомобилей.

Подвеска с торсионной балкой похожа на подвеску на продольных рычагах, с тем отличием, что рычаги не соединяются шарнирно с балкой, а составляют с ней единое целое. Такая подвеска сейчас широко применяется в качестве задней подвески на большинстве переднеприводных автомобилей малого и среднего классов. Преимущество такой подвески в невысокой стоимости и удобстве монтажа в процессе производства.

Активная подвеска обеспечивает с одной стороны возможность перемещения колёс по траекториям, копирующим дорожные неровности, а с другой – сохраняет уровень пола кузова. Гидравлические системы, используемые в таких подвесках, требуют большой мощности привода.

Мосты

Мосты автомобиля служат для поддержания рамы и кузова и передачи от них на колёса вертикальной нагрузки, а также для передачи от колёс на раму (кузов) толкающих, тормозных и боковых усилий. В зависимости от типа устанавливаемых колёс мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые одновременно) и поддерживающие.

Ведущий мост предназначен для передачи на раму (кузов) толкающих усилий от ведущих колёс, а при торможении – тормозных усилий. Ведущий мост при зависимой подвеске представляет собой жёсткую пустотелую балку, на концах которых на подшипниках установлены ступицы ведущих колёс, а внутри размещены главная передача, дифференциал и полуоси.

Управляемый (обычно передний) мост представляет собой балку, в которой на шарнирах установлены поворотные цапфы и соединительные элементы. Основой управляемого моста может служить жёсткая штампованная балка или подрамник.

Комбинированный мост выполняет функции ведущего и управляемого мостов, применяется, как правило, в качестве передних мостов переднеприводных легковых автомобилей на полноприводных автомобилях или, реже в качестве промежуточных и задних мостов.

Поддерживающий мост предназначен только для передачи вертикальной нагрузки и тормозных усилий от рамы (кузова) к колёсам автомобиля. Поддерживающие мосты применяются на прицепах и полуприцепах, а также на переднеприводных легковых автомобилях.

Дата публикования: 2014-11-02 ; Прочитано: 727 | Нарушение авторского права страницы

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:

Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

1. История появления
2. Основные функции и характеристики подвески автомобиля
3. Устройство подвески
4. Классификация подвесок
5. Зависимая подвеска
6. Независимая подвеска
7. Виды независимых подвесок
8. МакФерсон
9. Двухрычажная передняя подвеска
10. Пневматическая подвеска
11. Гидравлическая подвеска
12. Спортивные независимые подвески
13. Подвески типа push-rod и pull-rod

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:

1. Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
3. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.

Дрифт-кар с жесткой подвеской

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

Автомобиль класса “Люкс” с энергоемкой подвеской

В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.

Внедорожник с длинноходной подвеской

Ход подвески – расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет “внедорожные” возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.

Устройство подвески

Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:

1. Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д.
2. Демпфирующее устройство – гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов.
3. Направляющее устройство – обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости – уменьшает поперечный крен кузова.
5. Резино-металлические шарниры – обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
6. Ограничители хода подвески – ограничивают ход подвески в крайних положениях.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

Отличия зависимой и независимой подвески

• простая и надежная в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

• плохая управляемость;
• плохая устойчивость на больших скоростях;
• меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

• хорошая управляемость;
• хорошая устойчивость автомобиля;
• большая комфортабельность.

• более дорогая и сложная конструкция;
• меньшая надежность при эксплуатации.

Полузависимая подвеска

Полузависимая подвеска или торсионная балка – это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Подвеска McPherson – самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.

Двухрычажная передняя подвеска

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.

• простота конструкции;
• компактность;
• надежность;
• недорогая в производстве и ремонте.

• средняя управляемость.

Двухрычажная передняя подвеска

Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Пневматическая подвеска

Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При пневматической подвеске есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.

Гидравлическая подвеска

Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. Гидравлическая подвеска дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе – двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

Различие спортивных подвесок push-rod и pull-rod

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

Виды подвесок автомобилей

Главная > Реферат >Транспорт

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Автомобиле — и тракторостроение»

Реферат

На тему: “Виды подвесок автомобилей”

студент группы АТФ-4С

Подвески легковых автомобилей

Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.

Конфигурация поперечного рычага позволяет каждому колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги. А это означает лучшее сцепление с дорогой.

Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.

Кинематическия схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении.

Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.

Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.

Главные преимущества многорычажной подвески

-Независимость колес друг от друга

-Низкая неподрессоренная масса

-Независимая продольная и поперечная регулировки

-Хорошая недостаточная поворачиваемость

— Хороший вариант для использования в схеме 4×4

Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса.

На всех вышеописанных подвесках пневмоэлемент устанавливается по схожей схеме. Он одевается на шток аммортизатора через сальники, обеспечивающие герметичность системы. Место крепления пневмоэлемента к корпусу стойки также надежно герметизируется.

Задняя зависимая подвеска

Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.

Подвеска типа «ДеДион»

Стремясь как можно больше «облегчить» задний мост, инженеры многих автомобильных компаний начали применять подвеску типа «Де Дион», названную по имени своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие — картер главной передачи теперь отделен от балки моста и прикреплен непосредственно к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как зависимым, так и независимым. Нечто похожее применяется на внедорожных автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.

Но несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение автомобиля при старте и торможении. Машина начинает «приседать» при интенсивном разгоне и «клевать носом» во время торможения. Для устранения этого эффекта стали применять дополнительные направляющие элементы.

Полунезависимая задняя подвеска

Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой вес, как следствие — уменьшение «неподрессоренных масс», и самое ее весомое достоинство — наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно применять только на неведущем заднем мосту.

В случае если пружина и аммортизатор конструктивно установлены отдельно друг от друга, пружина просто заменяется на пневмоэлемент с проставками необходимой толщины. Проставками подбирается минимальный и максимальный дорожный просвет автомобиля.

Если пружины с аммортзаторами собраны в единый узел, наподобие передней стойки, то пневмоэлемент устанавливается так же, как и на передней подвеске — одевается на шток аммортизатора.

Подвески грузовых автомобилей

Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески — с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами.

Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост «подвешивается» на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.

Плюс зависимой задней подвески подобного типа — очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно «мягкие» рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.

Подвески внедорожников и пикапов

Рассмотрим варианты подвесок на данный тип автомобилей подробней. Здесь присутствуют несколько видов подвесок:

-автомобили с зависимой передней и задней подвесками

-автомобили с независимой передней и зависимой задней подвеской

-автомобили с полностью независимой подвеской

Разбирать устройство начнем с задней подвески. Наиболее распространенной задней подвеской внедорожников является рессорная или пружинная подвеска с жестким неразрезным мостом.

Слева — рессорная подвеска, справа — пружинная на четырех продольных рычагах

Рессорная подвеска имеет простую конструкцию, высокую надежность, выдерживает очень большие нагрузки и поэтому чаще всего применяется на тяжелых джипах и пикапах. Но в погоне за ценой и надежностью автопроизводители используют рессорные подвески и на более легких недорогих внедорожниках. Пружинные подвески немного сложнее рессорных, но при этом компактны и обычно довольно мягкие и длинноходные и устанавливаются на более легких и комфортных внедорожниках. В остальных же случаях на паркетниках и спортивных городских внедорожниках применяются различные варианты независимых рычажных задних подвесок.

Передние подвески внедорожников так же бывают с жестким неразрезным мостом, но сегодня подобные конструкции встречаются редко. Стремясь улучшить управляемость и устойчивость автомобилей на шоссе автопроизводители все чаще применяют независимые пружинные или торсионные подвески.

Передняя подвеска. слева — торсионная, справа — пружинная.

В состав подвески автомобиля также входит стабилизатор поперечной устойчивости. Назначение этого устройства — уменьшение наклона автомобиля при движении на поворотах, а также повышение его устойчивости и управляемости.

Когда автомобиль выполняет поворот, его кузов с внутренней стороны поворота приподнимается над поверхностью дороги, а с внешней — наоборот, сближается к ней, что создает опасность опрокидывания. Этому препятствует стабилизатор, который, прижавшись к поверхности вместе с автомобилем с одной его стороны, одновременно прижимает другую сторону. Если одно из колес автомобиля наезжает на неровность, то стабилизатор стремится вернуть его в первоначальное положение.

Однако от последствий лихачества не спасет ни один стабилизатор: подтверждением этому являются частые случаи опрокидывания автомобилей.

Активной называется подвеска, которая может изменять положение и жесткость упругих элементов по команде от управляющего устройства, которое в свою очередь получает данные о положении кузова от различных датчиков. Основные виды активной подвески: пневматическая, гидравлическая и пневмогидравлическая. Наиболее широкое применение активная подвеска получила в автобусах и троллейбусах, где она позволяет избежать кренов кузова при неравномерном распределении пассажиров по салону, и в грузовиках. В легковых автомобилях применяется реже из-за сложности и дороговизны.

Устройство ходовой части

Современная подвеска это элемент автомобиля, который выполняет амортизационные и демпфирующие свойства, что связано с колебаниями автомобиля в вертикальном направлении. Качество и характеристики подвески позволят пассажирам испытать максимальный комфорт передвижения. Среди основных параметров комфортабельности автомобиля можно признать плавность колебания кузова.

Конструкция активной подвески

Этот тип подвески должен предусматривать контроль нескольких параметров,- упругость и демпфирование. Конструкция активной подвески может быть основана на следующем. Работа гидравлических цилиндров обеспечивается за счет внешнего источника питания. Связь между кузовом и цилиндром автомобиля обеспечивается с помощью датчиков. Датчики служат для передачи нагрузки прилагаемой к колесам автомобиля и преобразовывают их в электрические сигналы, чтобы передать на электронный блок управления. Вся система в совокупности позволяет получить постоянную нагрузку на колеса, а также позволяет достичь почти неизменной высоты автомобиля. Пружины и элементы гидропневматики служат для поддержания нагрузки на колесо.

Конструкция современной подвески предполагает наличие системы подвесок (управляемой)

Одной из функций систем является выравнивание нагрузки. К таким относятся частично нагружаемые системы. Для того, чтобы при движении автомобиля можно было сохранить высоту кузова на необходимом уровне, следует применять специальные гидропневматические пружины или, аналогично, пневматические.

В систему могут входить специальные электронные устройства, которые регулируют нагрузку, действующую на соленоидные клапаны.

Преимущества данной электронной системы заключаются в следующем:

-уменьшение расхода энергии (добиться этого можно устранением промежуточных циклов при торможении, ускорении и при резких поворотах).

— экономия топлива (реакция на увеличение скорости автомобиля и принятие мер, в частности уменьшение высоты подвески)

-экономия топлива, лучшая проходимость (аналогично предыдущему, в случае езды на плохих участках дороги или грунта увеличение высоты подвески)

— повышение устойчивости автомобиля при поворотах (блокировка элементов подвески на одной из осей)

Самые нагруженные системы ходовой части автомобиля

Газовый элемент подвески служит для обеспечения действия с пружинным эффектом при отсутствии спиральных элементов. В таком случае автомобиль может быть с приводом одной оси, так и обоих. Но в таком случае необходимо использовать специальный электронный блок, на который разрабатывается программа управления. Данная программа обязательно должна учитывать следующие факторы: