Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Содержание

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

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

active

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

active sa

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

Датчики

Датчик ускорения

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.

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.

Читать статью  Рейтинг лучших авто с мягкой подвеской и качественной шумоизоляцией

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.

Особенности и принцип действия адаптивной подвески автомобиля

В случае с датчиками, жесткость упругих деталей и степень демпфирования регулируются автоматически. Но когда сигнал поступает в электронный блок от водителя, настройки меняются принудительно (по команде человека за рулем).

адаптивная подвеска в авто

Устройство подрессоривания машины – подвижно соединенная прослойка между кузовом и колесами. Механизм, обеспечивающий комфорт и безопасность передвижения экипажа авто, постоянно совершенствуется. Современные транспортные средства комплектуют регулируемыми конструкциями – это адаптивные подвески автомобиля. Рассмотрим составляющие части, достоинства и недостатки, а также виды прогрессивного подвесного оборудования.

Что такое адаптивная подвеска автомобиля

Есть разночтения в понимании, что такое активная подвеска автомобиля, и чем она отличается от адаптивного исполнения. Между тем, четкого разделения понятий нет.

Все гидравлические или пневматические подвески, управляемые кнопкой или регулировочной ручкой с салона, называются активными – это обобщающее определение. Единственная разница с адаптивным устройством – параметры в последнем меняются автоматически прямо в движении. То есть подвеска «сама по себе» меняет настройки. Это значит, что она является подвидом, вариацией гибкой активной ходовой части.

Адаптивная подвеска автомобиля собирает с помощью различных датчиков информацию о меняющихся ежесекундно внешних условиях, стиле и режиме вождения. И передает данные в блок управления. ЭБУ моментально изменяет характеристики подвески, подстраивает ее под тип дорожного покрытия: увеличивает или укорачивает клиренс, корректирует геометрию конструкции и степень гашения колебаний (демпфирование).

Что такое адаптивная подвеска автомобиля

Что такое адаптивная подвеска автомобиля

Элементы адаптивной подвески

У разных производителей составляющие адаптивных систем могут видоизменяться. При этом остается стандартный набор элементов, присущий всем видам управляемых подвесок.

Электронный блок управления

В электронный «мозг» механизма стекается информация с датчиков либо сигналы с ручного блока – селектора, управляемого водителем. ЭБУ анализирует данные и выбирает режим и настройку отдельных функциональных частей подвесного приспособления.

В случае с датчиками, жесткость упругих деталей и степень демпфирования регулируются автоматически. Но когда сигнал поступает в электронный блок от водителя, настройки меняются принудительно (по команде человека за рулем).

Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости

Обязательный компонент адаптивной подвески состоит из стержня, стоек стабилизатора и крепежей.

Стабилизатор удерживает автомобиль от заносов, крена и опрокидываний в моменты маневрирования. Неприметная с виду деталь перераспределяет нагрузку между колесами, ослабляя или усиливая давление на упругие элементы. Эта способность делает подвеску полностью независимой: каждая автопокрышка самостоятельно справляется с препятствиями на треке.

Стабилизатор поперечной устойчивости включается в работу по команде ЭБУ. Время, затраченное на ответную реакцию, составляет миллисекунды.

Датчики

Сенсоры адаптивного подвесного оборудования собирают, измеряют и отправляют в электронный блок информацию об изменениях внешних обстоятельств.

Основные контроллеры системы:

  • ускорения кузова – предотвращают раскачку кузовной части;
  • неровной дороги – ограничивают вертикальные колебания автомобиля;
  • положения кузова – срабатывают, когда задняя часть машины проседает или поднимается выше переда.

Датчики – самые нагруженные элементы автомобильной подвески, поэтому чаще других выходят из строя.

Активные (регулируемые) стойки амортизаторов

По конструкции стойки амортизаторов делят на два типа:

  1. Системы с электромагнитным клапаном. В основу положена таких ЭМ-клапанов менять переменное сечение под воздействием напряжения, которое подает ЭБУ.
  2. Устройства с магнитно-реологической жидкостью, изменяющей вязкость под действием электромагнитного поля.

Стойки амортизаторов оперативно меняют настройки ходовой при получении команды с блока управления.

Особенности адаптивнай подвески автомобиля

Особенности адаптивнай подвески автомобиля

Принцип работы

Адаптивный вариант подрессоривания – сложнейший узел, принцип работы которого сводится к следующему:

  1. Электронные датчики собирают и отправляют информацию о дорожных условиях в ЭБУ.
  2. Блок управления анализирует данные, посылает команды исполнительным механизмам.
  3. Стойки амортизаторов и стабилизаторы подстраивают характеристики под ситуации.

Когда команды идут от ручного блока управления, водитель сам выбирает режим адаптации: нормальный, комфортный либо «спорт».

Виды адаптивных подвесок

Гибкие механизмы подразделяются на виды, в зависимости от выполняемых задач:

  • влияют на жесткость упругих элементов;
  • вместе с жесткостью адаптируют дорожный просвет;
  • меняют положение стабилизаторов поперечной устойчивости;
  • контролируют кузовную часть относительно горизонтальной плоскости;
  • подстраиваются под манеру вождения владельца и состояние трассы.

Каждый автопроизводитель по-своему комбинирует контрольные функции ЭБУ.

На какие авто ставятся

Из диковинки второй половины прошлого века регулируемая ходовая постепенно переходит в разряд обыденных вещей. Сегодня прогрессивным устройством комплектуют недорогие корейские и японские машины.

Начало производству активных подвесок положил Citroen, внедрив в автомобильную конструкцию многорежимную гидропневматическую систему Hydractiv. Но тогда электроника была еще слабо развита, поэтому более совершенной стала легендарная Adaptive Drive концерна BMW. Затем последовала Аdaptive Chassis Control завода «Фольксваген».

Читать статью  Пневмоподвеска Airmasters на любой автомобиль

Регулировка

Примерно представляя, по каким дорогам будет передвижение, водитель со своего места может сам настроить адаптацию. На скоростных магистралях лучше работает режим «спорт», на ухабистых полотнах – «комфорт» или «бездорожье».

Однако можно через управляющий блок внести изменения в отдельные элементы конструкции. При этом нетрудно собрать авторский пакет настроек и сохранить его в виде отдельного режима.

Неисправности

Чаще всего ломаются непрерывно работающие датчики: подводят механические считывающие устройства. В целом надежные амортизаторы дают течь.

Но самая проблемная – пневмоподвеска. В системе выходят из строя компрессоры, подтекают пневмобаллоны, ржавеют магистрали.

Ручной и автоматический режимы работы пневмоподвески

Ручной и автоматический режимы работы пневмоподвески

Преимущества и недостатки

Ограниченные возможности в стандартных вариантах подвесок компенсируются и преумножаются в активных конструкциях.

Механизм нового уровня (хотя уже и неинновационный) обещает автовладельцу многие блага:

  • отличную управляемость на любых скоростях;
  • надежную устойчивость транспортного средства на сложных дорожных покрытиях;
  • беспримерный уровень комфорта;
  • отменную плавность хода;
  • безопасность передвижения;
  • возможность самостоятельно регулировать параметры ходовой, смотря по обстоятельствам.

Подвеска была бы идеальной, если бы не некоторые минусы устройства:

  • высокая цена, которая в итоге отражается на ценнике автомобиля;
  • сложность конструкции, влекущая дорогой ремонт и обслуживание оборудования;
  • трудности в самостоятельном монтаже устройства.

Но за комфорт нужно платить, поэтому многие автолюбители выбирают именно адаптивную подвеску.

Автомобильная подвеска

Адаптивная подвеска способна подстраиваться под любой тип дороги, позволяя автомобилю двигаться мягко и быстро, предохраняя при этом узлы и механизмы ходовой части от поломок и сильного износа. Большинство современных водителей предпочитают покупать машины именно с таким типом подвески.

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Что такое адаптивная подвеска в автомобиле

Адаптивная подвеска впервые появилась в 50-х годах двадцатого века. Тогда активным элементом механизма были гидропневматические стойки, а не привычные уже пружины и амортизаторы. Показатели жесткости в них менялись в зависимости от характера покрытия, делая ход автомобиля мягче или жестче.

Другими словами, адаптивная подвеска — это автоматическое перестроение параметров подвески под изменяющиеся характеристики дороги и манеру вождения.

Принцип работы

Принцип работы такой подвески прост. Он построен на обратной связи между датчиками, сенсорами и активными элементами подвески:

  1. Сенсоры собирают информацию о покрытии, скорости и ряде иных параметров.
  2. Полученные данные отправляются в блок управления, где и обрабатываются.
  3. На стойки и стабилизаторы устойчивости отправляются команды о том, как они должны изменять свои параметры.
  4. В результате подвеска снижает тряску, улучшая комфорт.

Устройство

В комплекс механизмов входят:

  • блок управления;
  • амортизаторы регулируемого типа;
  • стабилизатор, отвечающий за устойчивость, с механизмом изменения жесткости;
  • датчики;
  • сенсоры, способные измерять крен автомобиля, его клиренс, вибрацию, производимую колесами и т. д.

Схема

Схема работы автоматической подвески проста:

  1. Датчики сообщают блоку управления о состоянии автомобиля в пространстве и показателях дорожного покрытия, тот вырабатывает оптимальные для изменения параметры и отправляет сигнал, содержащий соответствующие команды, к элементам.
  2. Те в свою очередь откликаются на эти команды, изменяя свои параметры.
  3. Датчики снова измеряют состояние всех узлов и отправляют процессору новый пакет данных.

Это происходит несколько раз в секунду, поэтому подвеска адаптируется к ситуации быстро, чутко реагируя на любые изменения.

Элементы адаптивной подвески

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Для полного понимания устройства и его работы нужно подробнее рассмотреть все элементы.

Электронный блок управления

Сложность данного устройства зависит от того, как управляется подвеска: полностью или частично автоматически.

В первом случае блок управления представляет собой сложный компьютер, способный прогнозировать поведение подвески в том или ином случае. В его памяти хранится достаточно большой запас информации для любого покрытия и манеры езды.

С учетом полученных данных от датчиков и сенсоров вырабатывается оптимальный вариант поведения элементов механизма.

Во втором случае устройства проще, они выполняют команды водителя, передавая их от пульта управления в кабине на узлы и элементы подвески, отравляя обратно на пульт результаты измерения датчиков.

Лучше всего выбирать подвеску с дорогим и мощным блоком управления — тот, который сам умеет «думать», легок в управлении.

Также блок управления должен уметь обрабатывать огромный массив информации за доли секунды. Старый и медленный компьютер будет изменять параметры подвески недостаточно быстро, чтобы она оставалась актуальной на любом покрытии.

Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости

Этот элемент в подвеске отвечает за уровень крена корпуса при поворотах. Он включается в работу при активном маневрировании.

В обычном автомобиле этот элемент остается неизменным в любой ситуации, а в автоматически управляемой подвеске его жесткость изменяется в зависимости от ситуации. Например, при сильной крутизне поворота и большой скорости автомобиля в момент маневра.

Элемент, меняющий жесткость стабилизатора, производит обмен информацией с блоком управления десятки раз в секунду, что и помогает механизмам подвески менять свои теххарактеристики в любой момент времени.

Активные регулируемые стойки амортизаторов

Для автоподвесок характерны два типа стоек амортизаторов. В первом случае имеется электронный клапан, открывающий и закрывающий камеры с гидравлической жидкостью в корпусе стойки. Клапан управляется сигналами с бортового компьютера. В зависимости от количества жидкости в камерах стойки, а также размера отверстия, в клапане меняется жесткость всей стойки.

Второй вариант регулируемого амортизатора использует специальную жидкость, меняющую свою вязкость под действием электромагнитного поля. Данный вид подвески откликается на команды процессора гораздо быстрее, так как не тратит время на перекачку гидравлической жидкости из камеры в камеру. Поэтому и работают такие стойки с более мощными и быстрыми управляющими компьютерами.

Читать статью  Магнитная подвеска: Преимущество и недостатки, Виды магнитных подвесок

Датчики

Точность управления зависит от числа датчиков и сенсоров, используемых для мониторинга различных параметров.

Стандартный набор датчиков для адаптивной подвески:

  • сенсор измеряющий частоту раскачивания кузова;
  • датчик вертикальных колебаний, также измеряющий состояние дороги;
  • датчики, определяющие ускорение и торможение автомобиля;
  • датчик изменения крена корпуса по продольной оси, от кормы до передней части.
  • сенсор измеряющий расстояние до земли, по нему определяется клиренс.

Все элементы связаны с процессором, отправляют данные десятки раз в секунду. В подвеске также должны быть датчики измеряющие состояние самих элементов механизма.

Виды адаптивных подвесок

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Каждый производитель разрабатывает собственные автоматические подвески, сохраняя общий принцип работы. Основных видов 5 — по количеству крупных автомобилестроителей:

  1. Компания Opel разработала подвеску типа Continuous Damping Control (CDS).
  2. Концерн Mercedes-Benz использует ADS (Adaptive Damping System).
  3. В Toyota установлена подвеска Adaptive Variable Suspension, AVS.
  4. BMW ставит на свои машины EDC (Electronic Damper Control).
  5. Volkswagen — DCC (Adaptive Chassis Control).

Как видно, это просто разные названия одного и того же элемента. Естественно имеется масса различий. Так например, в подвеске от Mercedes-Benz установлены гидравлически амортизаторы, тогда как в Toyota электромагнитные стойки. Но в подвеске от Mercedes установлено 30 датчиков, контролирующих и измеряющих работу системы и хода автомобиля, а в Toyota их гораздо меньше.

То есть, выбирая автомобиль, нужно внимательно читать описание работы его активной подвески с учетом всех ее параметров. Также нужно представлять для себя, в каких условиях будет эксплуатироваться автомобиль — например, для поездок по городу или выезда на природу. В большинстве случаев нужна универсальная машина — как для города, так и для бездорожья.

Для чего нужна такая подвеска

Активная подвеска позволяет значительно улучшить показатели управляемости и комфорта. Например, жесткая подвеска позволяет легко войти в поворот с минимальным креном, но двигаться на ней по неровностям дороги очень неудобно, да и опасно. От жесткой тряски все элементы подвески и ходовой части быстро разбиваются и приходят в негодность.

С другой стороны мягкая подвеска, сглаживающая любые дорожные изъяны, делает езду комфортнее и бережет от потрясений элементы ходовой части. Однако на поворотах авто опасно заваливается на бок, его трудно удержать на дороге.

Адаптивная автоподвеска позволяет объединить скорость и комфорт в одном авто. Она может быть жесткой и спортивной или же мягкой и удобной.

Преимущества и недостатки

Рассматривая преимущества и недоставки адаптивной подвески, нужно понимать, что она появилась в автомобилях сравнительно недавно. Модели, управляемой компьютером, не больше 10 лет. Так что можно сказать, что она еще на стадии разработки и отладки.

К явным преимуществам, можно отнести следующее:

  1. Автомобили с такой подвеской двигаются намного плавнее, чем на обычных амортизаторах.
  2. Управляемость машины улучшается в разы, причем на дорогах любого качества.
  3. Очень удобная функция изменения клиренса делает любые дороги проходимыми.
  4. Адаптация под дорогу обеспечивается автоматически без участия человека.
  5. При желании можно взять на себя управление подвеской, меняя ее жесткость, как удобно водителю.
  6. Гидропневматические устройства в адаптивной подвеске надежные. При нормальной эксплуатации они могут проездить без обслуживания до 25 000 км.

Минусы адаптивной подвески:

  1. Дороговизна устройства, что в целом поднимает цену на всю машину.
  2. Сложность устройства — повышает цену на ремонт узлов и механизмов.
  3. При замене гидромеханического элемента в подвеске нужно менять его пару. Так система будет работать синхронно.

Возможные неисправности

Говоря о возможных неисправностях адаптивной подвески, необходимо запомнить следующее:

  1. Быстрее всего приходят в негодность активные элементы механизма, а именно сами стойки.
  2. Потом приходит очередь соединительных элементов — патрубков, шлангов, втулок и др.
  3. Третьими в очереди неисправностей стоят датчики, отвечающие за мониторинг состояния автомобиля и покрытия.

Цена ремонта и запчастей зависит от модели автомобиля и года его производства — мелкий ремонт может обойтись в 200 долларов, а замена стоек приближается по цене к 1000 долларов за штуку.

Плюс еще одно неудобство – чинить сломавшийся элемент адаптивной подвески нужно в кратчайшие сроки. Ведь когда система не работает, комфорт при езде на такой машине стремится к нулю.

На какие авто устанавливается

Устройство и принцип работы адаптивной подвески

Адаптивная подвеска — это сравнительно новый элемент, поэтому ставится он не на все модели. В основном такой вид подвески можно встретить на автомобилях европейских производителей, старающихся не отставать от технического прогресса, не обращая при этом внимания на высокую цену механизма.

Автомобили с адаптивной подвеской:

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

Что касается других моделей, то их в ближайшее время будут переводить на адаптивные системы стабилизации. Чем больше автомобилей будет производиться с такой системой, тем она будет дешевле — как в производстве, так и в обслуживании.

Источник https://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/adaptivnaya-podveska.html

Источник https://avtoshark.com/article/repairs/chassis-repairs/adaptivnaya-podveska-avtomobilya/

Источник https://vceproavto.ru/avtomobil/adaptivnaya-podveska

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: