Адаптивная подвеска что это такое
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.
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:
Автопроизводители могут применять различные системы подрессоривания, при этом их общий принцип действия всегда одинаков.
Электронный блок управления
Электронный блок управления – элемент системы, управляющий режимами работы подвески. Данный элемент анализирует информацию с датчиков либо получает сигнал от блока ручного управления, которым управляет водитель. Соответственно, в первом случае корректировка происходит автоматически, а во втором – в ручном режиме.
Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости
Данный элемент меняет степень своей жесткости по сигналу от блока управления. Стабилизаторы поперечной устойчивости включаются в работу при маневрировании автомобиля. Адаптивная подвеска использует этот компонент для уменьшения крена кузова автомобиля. Современные системы управления подвеской получают, анализируют и отправляют сигналы к исполняющим механизмам за миллисекунды. Это позволяет мгновенно менять настройки подвески.
Активные (регулируемые) стойки амортизаторов
Этот элемент оперативно реагирует на тип дорожного покрытия и режим движения автомобиля, изменяя степень жесткости системы подрессоривания. Различают активные стойки амортизаторов с электромагнитным клапаном, а также с магнитно-реологической жидкостью. Первый вид стоек изменяет жесткость подвески с помощью электромагнитного клапана, который имеет переменное сечение. Само сечение меняется в зависимости от напряжения, которое подает электронный блок управления. Второй вид активных стоек амортизаторов заполнен специальной жидкостью, которая изменяет вязкость за счет воздействия электромагнитного поля. Сопротивление прохождению жидкости через клапана амортизатора увеличивает жесткость подвески.
Датчики
Датчики адаптивной подвески – это устройства, предназначенные для измерения различных величин и отправки информации в электронный блок управления. Датчик ускорения кузова постоянно оценивает качество дороги и срабатывает при раскачке кузова автомобиля. Датчик неровной дороги реагирует на неровности дорожной поверхности, отправляя сигнал при вертикальных колебаниях. Благодаря этому сенсору электронный блок управления своевременно «узнает» о прохождении неровности. Датчик положения кузова связывается с системой управления при различных маневрах автомобиля (ускорении, торможении), когда задняя часть автомобиля становится ниже передней и наоборот.
Основные отличия
Стандартная подвеска, которая устанавливается на бюджетные автомобили, ограничена в своих возможностях: она обеспечивает машине хорошую управляемость на трассе либо комфорт на неровной дороге. Адаптивная подвеска имеет два главных отличия от стандартной – это приспосабливание к текущему дорожному покрытию и стилю вождения. Это подвеска нового уровня, представляющая собой систему со множеством датчиков и активных механизмов. При движении на автомобиле с адаптивной подвеской водитель может и не заметить изменение качества дороги.
Данный тип регулируемой подвески нельзя назвать инновацией, так как эта сложная конструкция устанавливается на автомобили не первый год. Однако совсем недавно автопроизводителям удалось сделать ее компактнее, при этом увеличив функционал.
Усовершенствование этой части автомобиля также позволило уменьшить крен кузова и улучшить маневренность.
Преимущества и недостатки
Преимущества адаптивной подвески:
Главный недостаток адаптивной системы подрессоривания – ее цена. Ее наличие может на порядок увеличить изначальную стоимость автомобиля. При этом владельцы машины с таким типом подвески должны помнить, что в дальнейшем увеличится и стоимость ее обслуживания.
Применение
Наибольшее распространение получили адаптивные подвески с электромагнитным клапаном в активных стойках амортизаторов. Такая совокупность механизмов устанавливается на автомобилях Opel, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz. Шасси с магнитно-реологической жидкостью большой популярностью не пользуется. Его можно обнаружить на автомобилях Audi, Cadillac и Chevrolet.
Производители активных подвесок не стоят на месте. Они комбинируют все имеющиеся варианты с целью улучшить их характеристики, а также уменьшить размер и массу. Главная задача – добиться уникальных настроек в каждый момент времени для каждого отдельного колеса. Это позволит поднять комфорт и безопасность еще на одну ступень, а также улучшить управляемость и устойчивость автомобиля.
Адаптивная подвеска: виды, устройство, принцип работы, фото, видео, описание
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.
Что такое адаптивная подвеска
С самого названия, что подвеска адаптивная, становится понятно – система может автоматически или посредством команд бортового компьютера менять те или иные характеристики, параметры и подстраиваться под требования водителя или дорожного покрытия. В некоторых производителей данный вариант механизма так же встречается под названием полуактивная.
Основной характеристикой всего механизма считается степень демпфирования амортизаторов (скорость затухания колебаний и минимизация передачи ударов на кузов). Первые упоминания адаптивного механизма известны еще с 50-ых годов ХХ века. Тогда производители стали использовать гидропневматические стойки, вместо традиционных амортизаторов и пружин. Для основы послужили гидроцилиндры и гидроаккумуляторы в виде сфер. Принцип работы был достаточно прост, за счет изменения давления жидкости, менялись параметры основы и ходовой части автомобиля.
Первым автомобилем, на котором встречалась гидропневматическая стойка – Citroen, выпущенный в 1954 году.
В дальнейшем такой же механизм стали использовать для автомобилей марки DS, а начиная с 90-ых годов, появилась подвеска Hydractive, которую по сей день, инженеры используют и дорабатывают. За счет добавления электроники и систем автоматического управления, механизм самостоятельно может приспосабливаться к дорожному покрытию или стилю вождения водителя. Таким образом, понятно, что основной частью адаптивного механизма в наши дни считается электроника и гидропневматические стойки, способные менять характеристики на основе разных датчиков и анализа бортового компьютера.
Типы активной подвески
Адаптивная подвеска, в зависимости от способа регулирования, степени демпфирования делится на подвеску с системой электромагнитных клапанов и с магнитно-реологической жидкостью внутри. Оба варианта применяются по сей день, но более распространён именно первый. Это обусловлено некоторыми причинами:
Принцип работы заключается в следующем. Разнообразные датчики воспринимают всю необходимую информацию, после чего передают данные в электронный блок управления. Там информация обрабатывается, из чего компьютером делается вывод об определении нужной жёсткости амортизаторов в данной ситуации. Во время подачи большого тока на электромагнитные клапаны, диаметр из проходимого сечения уменьшается, что, в свою очередь, повышает жёсткость подвески.
Подвеска со специальной жидкостью работает несколько иначе. Информацию, собранную датчиками, обрабатывает электронный блок управления, затем принимается решение для отдачи команды подачи напряжения, вот только уже не напрямую в электромагнитные клапаны, а в электромагнитное реле, встраиваемое в поршень. В результате образуется магнитное поле, которое буквально управляет магнитно-реологической жидкостью. Эта жидкость содержит в себе металлические частицы, которые под воздействием магнитных сил выстраиваются вдоль поля, соответственно — консистенция становится вязкая, а давление выше — уровень степени демпфирования возрастёт.
Подавляющее множество автомобильных компаний все чаще используют в своих конструкциях активную подвеску, причём каждый старается назвать разновидность стандартной технологии по-разному.
Комфорт
Несомненно, комфорт, полученный во время езды с адаптивной подвеской более высок в сравнении с другими типами подвесок. С такой системой вы будете полностью контролировать автомобиль даже в самых непредсказуемых ситуациях, к примеру, на сильном гололёде или бездорожье.
Мелкие или даже средние выбоины станут просто незаметными, а на поворотах крен кузова снизится до минимума, что обеспечит практически полностью горизонтальное положение авто даже при быстром повороте.
При всём этом даже не придётся следить за уровнем её регулировки и настройки, поскольку, блок управления сам решает, какую жёсткость применить для того или иного амортизатора.
Регулировка
Регулировка подвески может проходить несколькими способами как в ручном, так и автоматическом режиме. Обычно на панели управления автомобиля имеются соответствующие центры управления, которые позволяют выбрать несколько режимов езды, к примеру: спорт, город, бездорожье и так далее, в этом случае БУ сделает все сам, без вмешательства пользователя. Иногда возможно создание новых, и редактирование уже существующих режимов. Есть возможность отрегулировать подвеску механическим путём.
Как устроена адаптивная подвеска автомобиля
В зависимости от производителя, подвеска может видоизменяться и менять составные детали, но есть те элементы, которые будут стандартными для всех вариантов. Как правило, в такой набор входит:
Каждый из перечисленных элементов несет существенную ответственность в функционале адаптивной системы авто. Электронный блок управления подвеской автомобиля считается сердцем механизма, именно он отвечает за выбор режима и настройку отдельных механизмов. Как правило, он анализирует информацию, собранную с разных датчиков, либо же получает команду от ручного блока (селектор, которым управляет водитель). В зависимости от поступившего вида сигнала, корректировка жесткости будет автоматической (в случае сбора информации с датчиков) или же принудительным (по команде водителя).
Суть работы стабилизатора с электронной регулировкой такая же, как и в обычном стабилизаторе поперечной устойчивости, только разница в возможности регулировки степени жесткости, в зависимости от команды блока управления. Зачастую он срабатывает в момент маневрирования автомобиля, за счет чего уменьшается крен кузова. Блок управления способен просчитать сигналы за миллисекунды, что позволяет мгновенно реагировать на неровности дороги и разные ситуации.
Датчики для адаптивной основы автомобиля – обычно специальные устройства, предназначением которых является измерение и сбор информации и передача на центральный блок управления. Для примера, датчик ускорения машины собирает данные о качестве дорогие, а в момент раскачки кузова срабатывает и передает информацию в блок управления.
Второй датчик – датчик неровности дороги, он реагирует на неровности и передает информацию о вертикальном колебании кузова автомобиля. Многие считают именно его главным, так как он отвечает за дальнейшую регулировку стоек. Не менее важным считается датчик положения кузова автомобиля, он отвечает за горизонтальное положение и во время маневров передает данные о наклоне кузова (при торможении или разгоне). Зачастую в такой ситуации кузов автомобиля наклоняется вперед при резком торможении или же назад в случае резкого ускорения.
Последняя деталь адаптивной системы — регулируемые (активные) стойки. Данные элементы быстро реагируют на дорожное покрытие, а так же на стиль передвижения транспортного средства. За счет изменения давления жидкости внутри, меняется и жесткость подвески в целом. Специалисты выделяют два основных типа активных стоек: с магнитно-реологической жидкость и с электромагнитным клапаном.
Первый вариант активных стоек заполнен специальной жидкостью. Вязкость жидкости может меняться в зависимости от силы воздействия электромагнитного поля. Чем выше сопротивление жидкости прохождения через клапан, тем более жесткой будет основа автомобиля. Такие стойки используются в автомобилях марки Cadillac и Chevrolet (MagneRide) или Audi (Magnetic Ride).
Стойки с электромагнитным клапаном меняют свою жесткость методом открытия или закрытия клапана (клапан с переменным сечением). В зависимости от команды блока управления, сечение меняется, соответственно меняется и жесткость стоек. Такой тип механизма можно встретить на подвесках автомобилей Volkswagen (DCC), Mercedes-Benz (ADS), Toyota (AVS), Opel (CDS) и BMW (EDC).
Как работает адаптивная подвеска автомобиля
Одно дело разобрать основные элементы адаптивной подвески, но другое дело понять, как она работает. Ведь именно сам принцип работы даст понятие о возможностях и вариантах использования. Для начала рассмотрим вариант автоматического управления подвеской, когда за уровень жесткости и настройки отвечает бортовой компьютер и электронный блок управления. В такой ситуации система собирает всю информацию с датчиков клиренса, ускорения и других датчиков, после чего передает все на блок управления.
На видео представлен принцип работы адаптивной подвески Volkswagen
Последний, анализирует информацию и делает выводы о состоянии дорожного покрытия, стиля езды водителя и прочих характеристиках автомобиля. В соответствии с выводами, блок передает команды на регулировку жесткости стоек, управление стабилизатором поперечной устойчивости, а так же другие элементы, которые отвечают за комфорт в салоне и привязаны к работе адаптивной основы авто. Стоит понимать, что все элементы и детали связаны между собой и работают не только на прием команд, но и отвечают о состоянии, отработанных командах и необходимости корректировки определенных узлов. Получается, что система, помимо передачи запрограммированных команд, еще и учится (адаптируется) под требования водителя или неровности дороги.
В отличие от автоматического управления адаптивной подвеской машины, ручное управление отличается по принципу работы. Специалисты выделяют два основных направления: первый – когда водитель принудительно задает жесткость за счет корректировки стоек (с помощью регуляторов в салоне авто). Второй вариант полуручной или полуавтоматический, так как изначально режимы зашиты в специальный блок, а водителю остается только выбрать режим передвижения. Соответственно электронный блок адаптивной подвески передает команды механизмам, чтоб установить жесткость механизма. В таком случае информация с датчиков считывается минимально, чаще используется для корректировки имеющихся параметров, чтоб сделать основу максимально комфортной для тех или иных условий дорожного покрытия. Среди самых распространенных режимов настройки встречается: нормальный, спортивный, комфортны и для езды по бездорожью.
Применение в подвеске реологической (магнитной) жидкости
В состав магнитной жидкости входят металлические частички, выстраивающиеся при воздействии магнитного электрического поля, по линиям этого поля. В таком амортизаторе, который заполнен магнитной жидкостью, нет обычных клапанов. Вместо таких клапанов в их поршне сделаны каналы, по которым идет протекание жидкости. Поршневое устройство включает в себя наличие катушек, работающих по электромагнитному принципу. Когда на катушки подается напряжение, частички реологической жидкости строятся в прямые электромагнитного поля, таким образом, создавая сопротивляемость в поршневых каналах. За счет этого увеличивается демпформирование в жесткой подвеске. Использование этого вида жидкости в создании и конструкции адаптивных подвесок применяется редко: обычно в автомобилях «Кадиллак», «Шевролле», «Ауди».
Разновидности входных конструкций
Регулировка демформирования амортизационной системы осуществляется при помощи электроники. В устройстве такой электронной системы есть входные конструкции, конструкции исполнительнее, блок для управления системой. В управлении полуактивной подвески могут принимать участие такие входные приспособления:
Переключатели рабочих режимов помогают настроить демпформирование подвески. Показателем просвета фиксируется ход полуактивной подвески при сжатии и при отбое. А показатель кузовного ускорения фиксирует ускорение. Исходя от типа и устройства подвески — может различаться количество и характеристика таких датчиков-показателей. В подвеске Фольсвагена, к примеру, установлено по два датчика для просвета и для ускорения.
Работа показателей
Показатели издают сигналы, а их уже ловит блок, который управляет подвеской, и уже там по специальной программе эти сигналы обрабатываются, а потом формируются в управляющие сигналы, идущие на следующие устройства — клапаны регулировки и магнитные катушки. Работая, блок, управляющий такой подвеской, берет (считывает) специальные информационные данные с блоков других систем транспортного средства. К таким блокам относятся рулевые усилители, а также устройства управляющие как двигателями, так и коробками передач и так далее.
Датчики, установленные для дорожных просветов, считывают информацию, когда автомобиль движется. Если есть неровности на дороге, ямы, то кузов машины будет раскачиваться сильнее, и система сама настроит демпформирование амортизации.
Датчики следят за ситуацией на дороге. Повороты, увеличение скорости, уменьшение скорости – все это ими учитывается. Когда водитель тормозит, то передок машины будет опускаться ниже задней его части. А если набирает скорость, то все будет наоборот. Чтобы обеспечить кузов автомобиля в горизонтальном положении, регулировка демпформирования амортизаторов, находящихся сзади и спереди существенно различается. Когда машина поворачивает, обязательно какая-нибудь из ее сторон будет выше, а другая – ниже.
При разных поворотах воздействует на транспортное средство инерционная сила, потому так и происходит. Система, управляющая адаптивной подвеской, производит разделение регулировки между левыми и правыми амортизаторами, обеспечивая устойчивое положение машины при поворотах.
Можно сделать вывод, что в процессе этого, используя сигналы показателей и датчиков, блок, который управляет адаптивной подвеской, осуществляет формирование сигналов. Такие сигналы формируются для каждого амортизатора отдельно. Эти факторы обеспечивают максимальный комфорт, а также безопасную работу подвески.
Рабочие режимы
Конструкция полуактивной подвески рассчитана обычно на три рабочих режима: на нормальный, на спортивный, на комфортный. Все эти режимы могут быть выбраны водителем, и зависят от его потребностей и желания. Каждый из режимов осуществляет автоматическую регулировку демпформирования в соответствии с установленными параметрами.
ПЛЮСЫ АДАПТИВНОЙ ПОДВЕСКИ:
Видео: работа адаптивной подвески на примере Skoda Superb
МИНУСЫ АДАПТИВНОЙ ПОДВЕСКИ:
Таким образом, адаптивная подвеска стала настоящим прорывом в области автомобилестроения. Автопроизводители, комбинируя их различные варианты, стали создавать машины с уникальными настройками.
Основные отличия адаптивной подвески
Сравнивая выше описанное устройство адаптивной подвески и других, например многорычажной или МакФерсон, отличия можно заметить даже без специальных навыков в области конструкции автомобиля. Например, МакФерсон хоть и комфортная, но пересечение между хорошим и плохим дорожным покрытием будет ощущаться пассажирами в салоне машины. Управляемость такой подвеской на плохой дороге теряется и не всегда самая лучшая в случае езды по бездорожью.
Что касается адаптивной, то водитель, по сути, может и не понять, когда автомобиль попал на плохое дорожное покрытие. Система молниеносно подстраивается, меняет условия управления и жесткость стоек. Датчики становятся более чувствительными, а стойки быстрей реагируют на команды электронного блока управления.
По устройству механизма, помимо специфических стоек, система отличается множеством датчиков, самим устройством деталей, а так же громоздким видом, который легко заметить, заглянув за колесо автомобиля. Стоит отметить, что такая подвеска автомобиля постоянно развивается и говорить о конкретном строении или отличиях смысла нет. Инженеры разных производителей учитывают недочеты, делая дорогие детали более дешевыми, увеличивают срок службы и расширяют возможности. Если говорить о сходстве с другими известными подвесками, то адаптивная система, больше всего подходит под строение многорычажной, или на двойных поперечных рычагах.
На какие автомобили устанавливают адаптивную подвеску
Сегодня найти машину с адаптивной подвеской намного проще, чем лет 10 тому. Можно сказать, что многие премиальные автомобили или внедорожники укомплектованы подобным механизмом. Конечно это плюс к стоимости машины, но и плюс к комфорту и управлению. Среди самых популярных моделей можно назвать:
Естественно это минимальный список автомобилей, которые можно встретить на улице в любом городе. За счет своих отличных качеств комфорта и возможности приспосабливаться к дороге, адаптивная основа все больше становится популярной.
Схема устройства адаптивной подвески автомобиля
На фото представлена схема адаптивной подвески Audi Q7
Основные варианты поломки и цена деталей подвески
Как и любой механизм, такая подвеска со временем ломается, к тому же учитывая её бережные условия эксплуатации. Предсказать, что именно выйдет из строя в таком механизме очень тяжело, по разным данным быстрей всего изнашиваются стойки, всевозможные соединительные элементы (шланги, коннекторы и резиновые втулки), а так же датчики, отвечающие за сбор информации.
Характерной поломкой адаптивной основы машины могут быть разнообразные ошибки датчиков. В салоне ощущается дискомфорт, грохотание или же вовсе чувствуются все неровности дорожного покрытия. Еще одной характерной поломкой может быть низкий клиренс авто, который нельзя отрегулировать. Чаще всего это пробой адаптивных стоек, баллонов или емкостей отвечающих за давление. Автомобиль попросту будет всегда занижен, а о комфорте и управляемости вовсе не будет идти речь.
В соответствии с поломкой адаптивной подвески автомобиля, будет разной и цена деталей для ремонта. Огромный минус в том, что ремонт такого механизма неотложный и в случае обнаружения поломки, её нужно устранить в ближайшее время. В классических и самых распространенных вариантах поломка амортизаторов или других частей позволяет еще некоторое время ездит без ремонтов. Чтоб понять, сколько обойдется ремонт, рассмотрим цену на основные детали Audi Q7 2012.
Цены не самые низкие, хотя, поговаривают, что некоторые детали подлежат ремонту. Поэтому прежде, чем бежать покупать новую деталь и если хотите сэкономить, поищите в Интернете, можно ли вернуть её в «боевое состояние». По статистике и учитывая дорожное покрытие, чаще всего выходят из строя адаптивные амортизаторы и датчики. Амортизаторы из-за всевозможных повреждений и ударов, датчики чаще из-за условий эксплуатации в грязи и частые встряски, на плохой дороге.
О современной адаптивной основе машины можно сказать, что с одной стороны это идеальный вариант для комфорта и управления автомобилем. С другой же стороны весьма дорогое удовольствие, которое требует определенного ухода и своевременного ремонта. Такую основу чаще всего можно встретить на дорогих, премиальных авто, где комфорт главней всего. По отзывам многих водителей, такой механизм идеально подходит при поезде по бездорожью, на дальние расстояния или же когда ну очень необходима тишина в салоне вашего автомобиля.