Амортизатор с электронной регулировкой

Razi › Blog › Электронно-управляемые амортизаторы

Взято на просторах паутины, думаю будет интересно)

Электронно-управляемые амортизаторы – автомобильные амортизаторы с регулируемыми электроникой характеристиками жесткости и высоты.

Автомобильные амортизаторы служат для обеспечения безопасности и комфорта движения, они должны предотвращать отрыв колес от дороги и препятствовать колебаниям кузова. Амортизаторами называют устройства, преобразующие энергию механических колебаний в тепловую. Они прикрепляются к кузову и рычагам подвески (мосту автомобиля) с помощью эластичных элементов.

☑ Амортизаторы различных конструкций

В подвесках первых автомобилей применяли амортизаторы с механическим трением, которые быстро изнашивались. Из-за этого ухудшалась плавность хода автомобилей. Им на смену пришли гидравлические рычажные амортизаторы. В таких амортизаторах механическое трение было заменено на трение жидкости, проходящей через отверстия. Гидравлические рычажные амортизаторы были достаточно компактны, но работали при высоких давлениях жидкости, сильно нагревались и были недолговечны. В настоящее время в подвесках автомобилей применяются телескопические гидравлические амортизаторы.

Действие таких амортизаторов основано на использовании гидравлического сопротивления, которое возникает при перетекании жидкости из одной полости цилиндра в другую через отверстия, перекрытые клапанами, отвечающими за сжатие и отдачу (растяжение).

По конструкции большинство амортизаторов подразделяется на две группы – однотрубные и двухтрубные. Они могут быть масляными (или гидравлическими) и газомасляными (гидропневматическими). Последние в народе называют «газовыми».

☑ Различные типы управляемых амортизаторов

Для повышения комфорта движения и безопасного управления транспортным средством применяют электронно-управляемые амортизаторы.

К электронно-управляемым амортизаторам относят такие амортизаторы, характеристики которых прямым или косвенным образом изменяются посредством сигналов от блока управления или по желанию водителя.

В зависимости от принципа изменения характеристик, электронно-управляемые амортизаторы условно можно подразделить на несколько групп.

С электронной регулировкой. Блок управления подвеской регулирует характеристики амортизатора за счет установленных на амортизаторе электрических клапанов.

С магнитной регулировкой. Рабочая жидкость амортизатора содержит металлические частицы. При магнитном воздействии на жидкость можно изменить характеристики амортизатора.

С регулировкой воздушного подпора. В данном случае на автомобиле устанавливается пневмосистема. Каждый амортизатор отдельно соединен пневмолинией. По команде блока управления или водителя характеристики амортизаторов меняются при подаче или сбросе давления воздуха в пневмолинии.

Гидропневматические амортизаторы. Под этим типом подразумевается амортизатор и пневмоэлемент как одно целое.

☑ Примеры использования различных видов электронно-управляемых амортизаторов

С 2003 году фирма Monroe выпускает электронно-управляемые амортизаторы. Конструкция амортизатора получилась трехтрубной: в третьей трубе масло из рабочей полости перекачивается в выносной резервуар с электромагнитным клапаном. Изменяя силу тока в катушке электромагнита можно оперативно, всего за 10 мс, увеличить или уменьшить сопротивление клапана и изменить характеристику амортизатора.

Фирма Delphi, в своих амортизаторах использует технологию MRC (Magnetic Ride Control — магнитный контроль перемещения). Основной данной технологии является магнито-реологическая жидкость в амортизаторе. В этой жидкости присутствуют специальные магнитные частицы размером в несколько микрон, а их доля составляет примерно 30% от объема всей жидкости в амортизаторе. В поршень амортизатора встроен специальный электромагнит, управляемый отдельным контроллером через проложенные внутри штока провода. Когда контроллер подает электрический ток, создается электромагнитное поле, под его воздействием изменяется вязкость жидкости и меняется характеристика амортизатора. К положительным сторонам этой технологии относятся высокая скорость изменения характеристик амортизатора, низкая шумность работы, характеристики амортизатора можно менять достаточно плавно. Главным недостатком является высокая стоимость подобной системы.

В амортизаторах фирмы Rancho, характеристики меняются за счет изменения давления воздуха, нагнетаемого отдельным компрессором. В нижней части амортизаторов установлены клапаны соединенные пневмолинией с компрессором. В салоне автомобиля устанавливается блок управления, и водитель может выбирать нужную ему жесткость амортизаторов.

Читайте также:  Регулировка ремней безопасности на детском кресле

TEMS (Toyota Electronically Modulated Suspension) – электронная система управления подвеской от фирмы Toyota. В данном случае сверху амортизатора устанавливается механизм, связанный с регулировочным стержнем в штоке амортизатора. Внутри амортизатор имеет несколько каналов с различным сечением. По сигналу электронного блока управления переключающий направление движения амортизационной жидкости и характеристики амортизатора изменяются.

Источник

Электронно-управляемые амортизаторы: для чего они нужны и как работают

От истоков

Как говорит технический словарь, амортизатор — это демпфирующий элемент, предназначенный для гашения колебаний. В автомобиле — колебаний кузова, вызванных работой упругих элементов подвески: листовых рессор или пружин.

Необходимость демпфирования подвески стала очевидна уже создателям первых автомобилей, и на самой заре автомобилестроения были сконструированы первые амортизаторы. Это были полностью механические конструкции, в виде двух соединенных рычагов, у которых в месте сопряжения располагался пакет из сжатых пружинами круглых дисков (как в сцеплении), которые проворачивались относительно друг-друга и гасили раскачку кузова. Такая система существует и по сей день на различных образцах военной техники, но на автомобилях с конца 20-х — начала 30-х годов появляются и начинают применяться гидравлические амортизаторы, которые, постоянно подвергаясь различным конструктивным изменениям и доработкам, дожили и до настоящего времени.

На сегодняшний день в автомобилестроении используется пять основных конструктивных типов амортизаторов. Это классический двухтрубный гидравлический (он же «масляный»), однотрубный гидравлический с газовым подпором (он же «газовый»), а также двухтрубный «газовый», «газо-масляный» (действующим веществом здесь является как масло, так и газ), и однотрубный «газовый» с выносной камерой. Как говорится, есть из чего выбирать — и автоконструкторам, и автовладельцам-«тюнингистам». Но остается одно «но».

Два полюса проблемы

Такое свойство подвески как «жесткость» задается комбинацией упругих элементов (пружин) и амортизаторов, а также отчасти механических демпферов — сайлентблоков. (Пневматические подвески в данном материале рассматривать не будем — это тема для отдельного разговора.) Всегда упругость пружин и жесткость амортизаторов подбираются совместно. В зависимости от класса автомобиля, подвеска может быть сконструирована как более «мягкая» или более «жесткая», получив весь набор присущих своему типу достоинств и недостатков.

«Мягкая» подвеска хорошо поглощает дорожный рельеф, обеспечивая плавность и комфорт езды, но проигрывает «жесткой» при скоростном маневрировании и при разгоне-торможении. «Жесткая», в свою очередь, лучше показывает себя на скоростях на ровном асфальте, здесь меньше кренов и раскачки кузова, «приседаний» и «клевков» при резком разгоне и торможении, но уступает «мягкой» в комфорте на неровной дороге, передавая на кузов толчки от каждой ямки. Немалую роль играет и загруженность автомобиля, в зависимости от которой изменяется и работа подвески

Не случайно так развит рынок различных «тюнинговых» пружин и амортизаторов, позволяющих доработать штатную подвеску под свой вкус. Но в серийных автомобилях конструкторы вынуждены искать компромисс между комфортом и управляемостью, «мягкостью» и «жесткостью» подвески. Только возможно ли вообще соединить этих антагонистов в одной подвеске и угодить всем — и степенному буржуа, неспешно едущему с семьей за город, и молодому «драйверу», желающему прописывать скоростные виражи на хайвеях?

Электронное решение

Так как жесткость подвески определяют два элемента — пружины и амортизаторы, то варьировать ее можно либо изменяя упругость пружин, либо жесткость амортизаторов. Но поскольку человечество пока не научилось управлять свойствами металлов, то конструкторы взялись за амортизатор.

Изменять его жесткость можно тремя способами: варьировать сечение перепускных отверстий, через которое перекачивается масло, изменять вязкость самой рабочей жидкости, варьировать давление газового подпора. По такому принципу всегда разрабатывались и обычные амортизаторы, но они получали заданные свойства «раз и навсегда» и изменять их было невозможно. Были предложены варианты механических систем подстройки жесткости (они доступны и теперь в качестве «тюнинговых»), но для изменения режимов здесь требуется остановка автомобиля и ручная регулировка, и ни о какой гибкости, широкой вариативности, автоматическом и комфортном управлении тут речи нет. А ведь условия движения, дорожный рельеф, по которому перемещается автомобиль, могут меняться очень быстро! И здесь на помощь пришла электроника.

Читайте также:  Регулировка пневмокорректора тнвд д 245

Заметим, что в мире автостроения электронно-управляемые амортизаторы давно не являются новинкой и начали серийно применяться с начала нулевых годов. Поначалу такие элементы были доступны только на автомобилях премиум-класса, однако к настоящему времени, как и все высокотехнологичные изделия, электронно-управляемые амортизаторы постепенно «демократизировались», становясь все более доступными и находя применение на массовых моделях среднего ценового сегмента. На сегодняшний день электронно-управляемые амортизаторы есть в портфолио у многих брендов с мировым именем, таких как Bilstein, Delphi, Kayaba, Koni, Monroe и др. Кстати интересно, что создавая «электронные амортизаторы», разные производители выбирают для управления им один из трех параметров, задающих характеристики и работают именно с ним.

Одним из последних автомобилей российского рынка, получившим электронно-управляемые амортизаторы, стал новый Skoda Superb. Тест-драйв этой модели можно прочитать ЗДЕСЬ.

Например, компания Delphi решила пойти путем изменения вязкости рабочей жидкости, разработав технологию MRC (Magnetic Ride Control — магнитный контроль перемещения). Здесь в амортизатор заправляется особая магнито-реологическая жидкость, способная менять свою вязкость под воздействием электромагнитного поля, которое генерирует встроенный в поршень амортизатора электромагнит, управляемый через контроллер. Такая система обеспечивает самую широкую вариативность, плавность и скорость реакции, при этом технически очень проста и надежна, поскольку не имеет ни компрессоров, ни сервоприводов, ни систем клапанов. За подобными амортизаторами конструкторы прочат будущее, однако пока что не удается решить вопрос ресурса магнитной жидкости и ее довольно высокой стоимости.

Другую технологию разрабатывают конструкторы Monroe (один из брендов компании Tenneco). Здесь используется система управления жесткостью посредством изменения перепускания рабочей жидкости в амортизаторе, которая регулируется изменяющим сопротивление электромагнитным клапаном. Он управляется либо вручную водителем, выбирающим соответствующий режим в автомобиле, либо автоматически электронными «мозгами» автомобиля, получающим сигналы от группы датчиков, на основе которого рассчитывает и посылает свой командный сигнал на клапан. Информация с датчиков приходит с частотой 500 сигналов в секунду, благодаря чему реакция подвески оказывается практически мгновенной.

Такая система, получившая фирменное название CVSA, на сегодняшний день имеет уже несколько разновидностей, отличающихся по конструкции и функциональности. Наиболее простым вариантом выступает однотрубный или двухтрубный амортизатор с двумя режимами работы клапана, позволяющий выбрать для подвески «комфортный» или «спортивный» режим. Это может быть сделано как вручную переключением кнопки в салоне, либо автоматически.

Каков итог?

На горизонте у электронно-управляемых амортизаторов, очевидно, только светлое будущее и прогресс. Ведь все, что делает нашу жизнь комфортнее и безопаснее, всегда получает развитие. Трудно представить себе, что вдруг остановится распространение автоматических трансмиссий, застопорится оснащаемость климат-контролем и мультимедиа, инженеры бросят работу над системами безопасности. Список можно продолжать и в него входят электронно-управляемые амортизаторы.

Источник

Амортизаторы для бюджетных авто: точнее, но дороже?

Honda Civic Tourer

Амортизаторы с регулируемой жесткостью выпускают практически все ведущие производители компонентов. Бюджетная альтернатива системам с электромагнитной регулировкой — амортизаторы, в которых регулировка жесткости производится механическим способом. Подобные системы можно разделить на обычные и спортивные. В первых настройка жесткости производится на снятом амортизаторе поворотом штока вокруг своей оси. Регулировка спортивных моделей осуществляется из-под капота и из багажника на стоящем автомобиле без выполнения дополнительных операций. В зависимости от автомобиля они могут быть либо масляными, либо — как правило- с газовым подпором. Модели таких амортизаторов выпускают фирмы Bilstein, Ohlins, KONI.

Амортизаторы с электронной регулировкой жесткости (Continuous Damping Control) до настоящего времени использовали в основном производители премиум-марок. Например, такие амортизаторы поставляются на конвейер как ОЕМ-деталь и являются частью системы в автомобилях BMW, Mercedes-Benz, Audi. Эта система используется и на Jeep Grand Cherokee SRT. В последнем случае поставщиком выступает немецкая Bilstein.

Читайте также:  Регулировка контактной группы трамблера ваз 2106

Принцип действия систем всех производителей, в основном, одинаков: блок управления электронной регулировки жесткости амортизаторов анализирует полученные сигналы и отдает команды на исполнительные механизмы, установленные на стойках амортизаторов, которые с помощью магнитных клапанов обеспечивают оптимальную работу подвески, в том числе устраняют клевок передней части автомобиля при торможении и до минимума снижают влияние выбоин и неровностей дорожного покрытия.

Использование регулируемых амортизаторов позволяет не только сохранять устойчивость автомобиля — регулировка параметров амортизаторов дает возможность сохранять горизонтальное положение шасси относительно дороги и максимальную степень сцепления всех четырех колес с покрытием даже при торможении со срабатыванием ABS. Тем самым сокращается тормозной путь: этому способствует снижение склонности передней части кузова к клевку при торможении, а также улучшение сцепления шин с дорогой.

Поскольку Honda Civic все же не относится к классу премиум, для него были созданы специальные амортизаторы с электронной регулировкой жесткости, которые впоследствии могут быть использованы на других автомобилях малого класса. Разработчиком и поставщиком технологии выступила немецкая ZF Friedrichshafen AG, которая взяла за основу систему с электронной регулировкой жесткости амортизаторов ZF CDC, появившуюся на рынке еще 10 лет назад. С 1994 года сменилось четыре ее поколения, а с конвейеров концерна ZF сошло уже примерно 16 миллионов систем CDC для легковых автомобилей. Это объясняется, прежде всего, последовательным расширением сферы применения системы. Ожидается, что к 2016 году ZF будет производить более 3 миллионов CDC для легковых автомобилей. В это число не входят системы демпфирования, которые ZF производит для автобусов, грузовиков, сельхозмашин и мотоциклов. Но и в этих сферах применение систем с электронной регулировкой жесткости амортизаторов обеспечивает более высокий уровень безопасности для пассажиров и грузов, а также комфортную и динамичную езду.

CDC для Honda Civic Tourer основана на адаптированных для моделей малого класса амортизаторах CDC 1XL (CDC One Axle). Их будут устанавливать на серийные модели Civic Tourer в комплектациях Lifestyle и Executive.

ZF_CDC1XL_System_white_UN

Как и на премиальных марках, система амортизаторов с электронной регулировкой жесткости CDC 1XL от ZF минимизирует воздействие колебаний большой амплитуды при нагрузке на заднюю ось, а блок управления анализирует данные о состоянии дорожного полотна, загрузке, скорости и управляемости автомобиля, получаемые от датчиков, и в доли секунды задает оптимальные характеристики демпфирования. Электроника увеличивает или уменьшает сечение клапанов, обеспечивая тем самым более жесткое или более мягкое демпфирование. Взаимодействие датчиков, управляющих программ и технических устройств превращает CDC 1XL в целостную систему, которая реагирует на критические дорожные ситуации и регулирует жесткость демпфирования.

Система способна работать и в «ручном» режиме: водитель, управляя автомобилем Civic Tourer, может нажатием кнопки менять характеристики жесткости подвески и выбирать один из трех режимов движения: Comfort, Normal или Dynamic. Как утверждают ее создатели, «CDC 1XL оптимально вписывается в представление конструкторов Civic Tourer об этой модели и обеспечивает максимально безопасное и комфортное движение даже при меняющейся загрузке и условиях движения».

И в заключение — о цене вопроса. Если стоимость амортизаторов для моделей Civic прежних поколений находилась во вполне доступном диапазоне 2300–4000 рублей, то с приходом новой технологии ценник на одну стойку с регулируемой жесткостью выйдет на вполне премиальную отметку свыше 10 000 рублей (в компаниях, торгующих продукцией качественных брендов aftermarket). Ценник официалов можно смело умножать на два.

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки