Електронно-керовані амортизатори: для чого вони потрібні і як працюють

від витоків

Як говорить технічний словник, амортизатор - це демпфуючий елемент, призначений для гасіння коливань. В автомобілі - коливань кузова, викликаних роботою пружних елементів підвіски: листових ресор або пружин.

Необхідність демпфірування підвіски стала очевидна вже творцям перших автомобілів, і на самій зорі автомобілебудування був сконструйований перший амортизатори. Це були повністю механічні конструкції, у вигляді двох з'єднаних важелів, у яких в місці сполучення розташовувався пакет зі стислих пружинами круглих дисків (як в зчепленні), які проверталися відносно один-одного і гасили розкачку кузова. Така система існує і до цього дня на різних зразках військової техніки, але на автомобілях з кінця 20-х - початку 30-х років з'являються і починають застосовуватися гідравлічні амортизатори, які, постійно перебуваючи під різним конструктивним змінам і доопрацюванням, дожили і до теперішнього часу.

На сьогоднішній день в автомобілебудуванні використовується п'ять основних конструктивних типів амортизаторів. Це класичний двотрубний гідравлічний (він же «масляний»), однотрубний гідравлічний з газовим підпором (він же «газовий»), а також двотрубний «газовий», «газо-масляний» (діючою речовиною тут є як масло, так і газ), і однотрубний «газовий» з виносної камерою. Як то кажуть, є з чого вибирати - і Автоконструктор, і автовладельцам- «тюнінгістам». Але залишається одне «але» ...

Два полюса проблеми

Така властивість підвіски як «жорсткість» задається комбінацією пружних елементів (пружин) і амортизаторів, а також частково механічних демпферів - сайлентблоков. (Пневматичні підвіски в даному матеріалі розглядати не будемо - це тема для окремої розмови.) Завжди пружність пружин і жорсткість амортизаторів підбираються спільно. Залежно від класу автомобіля, підвіска може бути сконструйована як більш «м'яка» або більш «жорстка», отримавши весь набір властивих своїм типом достоїнств і недоліків.

Залежно від класу автомобіля, підвіска може бути сконструйована як більш «м'яка» або більш «жорстка», отримавши весь набір властивих своїм типом достоїнств і недоліків

«М'яка» підвіска добре поглинає дорожній рельєф, забезпечуючи плавність і комфорт їзди, але програє «жорсткої» при швидкісному маневруванні і при розгоні-гальмуванні. «Жорстка», в свою чергу, краще показує себе на швидкостях на рівному асфальті, тут менше кренів і розгойдування кузова, «присідань» і «клевков» при різкому розгоні і гальмуванні, але поступається «м'якої» в комфорті на нерівній дорозі, передаючи на кузов поштовхи від кожної ямки. Чималу роль відіграє і завантаженість автомобіля, в залежності від якої змінюється і робота підвіски

Не випадково так розвинений ринок різних «тюнінгових» пружин і амортизаторів, що дозволяють доопрацювати штатну підвіску під свій смак. Але в серійних автомобілях конструктори змушені шукати компроміс між комфортом і керованістю, «м'якістю» і «жорсткістю» підвіски. Тільки чи можливо взагалі з'єднати цих антагоністів в одній підвісці і догодити всім - і степеневим буржуа, неспішно їде з сім'єю за місто, і молодому «драйверу», яка бажає прописувати швидкісні віражі на хайвеях?

електронне рішення

Так як жорсткість підвіски визначають два елементи - пружини і амортизатори, то варіювати її можна або змінюючи пружність пружин, або жорсткість амортизаторів. Але оскільки людство поки не навчилося управляти властивостями металів, то конструктори взялися за амортизатор.

Але оскільки людство поки не навчилося управляти властивостями металів, то конструктори взялися за амортизатор

Змінювати його жорсткість можна трьома способами: варіювати перетин перепускних отворів, через яке перекачується масло, змінювати в'язкість самої робочої рідини, варіювати тиск газового підпору. За таким принципом завжди розроблялися і звичайні амортизатори, але вони отримували задані властивості «раз і назавжди» і змінювати їх було неможливо. Були запропоновані варіанти механічних систем підстроювання жорсткості (вони доступні і тепер в якості «тюнінгових»), але для зміни режимів тут потрібно зупинка автомобіля і ручне регулювання, і ні про яку гнучкості, широкої варіативності, автоматичному і комфортному управлінні тут мова не йде. Тим часом умови руху, дорожній рельєф, по якому переміщається автомобіль, можуть змінюватися дуже швидко! І тут на допомогу прийшла електроніка.

І тут на допомогу прийшла електроніка

Зауважимо, що в світі автомобілебудування електронно-керовані амортизатори давно не є новинкою і почали серійно застосовуватися з початку нульових років. Спочатку такі елементи були доступні тільки на автомобілях преміум-класу, однак до теперішнього часу, як і всі високотехнологічні вироби, електронно-керовані амортизатори поступово «демократизувалися», стаючи все більш доступними і знаходячи застосування на масових моделях середнього цінового сегмента. На сьогоднішній день електронно-керовані амортизатори є в портфоліо у багатьох брендів зі світовим ім'ям, таких як Bilstein, Delphi, Kayaba, Koni, Monroe та ін. До речі цікаво, що створюючи «електронні амортизатори», різні виробники вибирають для управління ним один з трьох параметрів, які задають характеристики і працюють саме з ним.

До речі цікаво, що створюючи «електронні амортизатори», різні виробники вибирають для управління ним один з трьох параметрів, які задають характеристики і працюють саме з ним

Одним з останніх автомобілів російського ринку, який отримав електронно-керовані амортизатори, став новий Skoda Superb. Тест-драйв цієї моделі можна прочитати ТУТ .

Наприклад, компанія Delphi вирішила піти шляхом зміни в'язкості робочої рідини, розробивши технологію MRC (Magnetic Ride Control - магнітний контроль переміщення). Тут в амортизатор заправляється особлива магніто-реологическая рідина, здатна змінювати свою в'язкість під впливом електромагнітного поля, яке генерує вбудований в поршень амортизатора електромагніт, керований через контролер. Така система забезпечує найширшу варіативність, плавність і швидкість реакції, при цьому технічно дуже проста і надійна, оскільки не має ні компресорів, ні сервоприводів, ні систем клапанів. За подібними амортизаторами конструктори пророкують майбутнє, однак поки що не вдається вирішити питання ресурсу магнітної рідини і її досить високу вартість.

За подібними амортизаторами конструктори пророкують майбутнє, однак поки що не вдається вирішити питання ресурсу магнітної рідини і її досить високу вартість

Іншу технологію розробляють конструктори Monroe (один з брендів компанії Tenneco). Тут використовується система керування жорсткістю за допомогою зміни перепуску робочої рідини в амортизаторі, яка регулюється змінює опір електромагнітним клапаном. Він управляється або вручну водієм, що вибирають відповідний режим в автомобілі, або автоматично електронними «мізками» автомобіля, які отримують сигнали від групи датчиків, на основі якого розраховує і посилає свій командний сигнал на клапан. Інформація з датчиків приходить з частотою 500 сигналів в секунду, завдяки чому реакція підвіски виявляється практично миттєвою.

Така система, що отримала фірмову назву CVSA, на сьогоднішній день має вже кілька різновидів, що відрізняються по конструкції і функціональності. Найбільш простим варіантом виступає однотрубний або двотрубний амортизатор з двома режимами роботи клапана, що дозволяє вибрати для підвіски «комфортний» або «спортивний» режим. Це може бути зроблено як вручну перемиканням кнопки в салоні, або автоматично.

Це може бути зроблено як вручну перемиканням кнопки в салоні, або автоматично

Більше можливостей і більше режимів настройки пропонують «сімейства» CVSAe - система із зовнішнім гібридним клапаном і трехтрубного амортизатором, CVSAi - постійно регульована підвіска з внутрішнім гібридним клапаном і однотрубним або двотрубних амортизатором і CVSA2 - з подвійними клапанами і однотрубним амортизатором. Вершиною лінійки виступають «сімейства» CVSA2 / Kinetic з однотрубними амортизаторами, де до подвійного клапану додана функція управління креном, а також ACOCAR - повністю активна система з однотрубними амортизаторами, що забезпечує, як заявляє виробник, повний контроль положення кузова. При цьому, обидві системи, CVSA2 / Kinetic і ACOCAR дозволяють виключити з підвіски поперечну балку, зменшивши тим самим масу автомобіля.

Який результат?

На горизонті у електронно-керованих амортизаторів, очевидно, тільки світле майбутнє і прогрес. Адже все, що робить наше життя комфортніше і безпечніше, завжди отримує розвиток. Важко уявити собі, що раптом зупиниться поширення автоматичних трансмісій, загальмується оснащаемость клімат-контролем і мультимедіа, інженери кинуть роботу над системами безпеки. Список можна продовжувати і в нього входять електронно-керовані амортизатори.

Який результат?
© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008