Shock absorbers with variable damping characteristics

Отечественную «десятку», оснащенную стойками с регулируемыми амортизаторами, легко адаптировать к разным дорогам и индивидуальной манере езды любого водителя.

Подвеске автомобиля приходится выполнять свои задачи по комфорту езды и обеспечению управляемости в самых различных дорожных условиях. Из-за этого почти все её свойства и численные характеристики приходится выбирать по соображениям компромисса, что не позволяет достичь идеала в принципе.

Помочь в такой ситуации может лишь усложнение подвески добавлением в неё свойства адаптации к текущим условиям. Это делает подвеску активной, хотя адаптация – лишь частный случай активных подвесок как класса.

Что это дает

При неспешной езде будто бы ничего, за исключением фирменной тишины и комфорта стоек и опор SS20.

Стандарт

Настройка – «стандарт», нагрузка – я один. На относительно хороших участках скорость, что привычно для «десятки», ограничена нюансами поведения машины и мерой здравого смысла. С определенного момента медлительность откликов на руление заставляет максимально сосредоточиться на управлении – при том, что мощность мотора реализована не полностью. Трещины и стыки полотна в салоне не ощущаются. В поворотах на разбитом асфальте приходится снижать скорость, иначе траектория немного распрямляется. Пологие волны профиля дороги не превращаются в трамплины, пролетают незаметно, не заставляя душу искать в теле местечко поспокойнее.

Зависимость силы сопротивления амортизатора от скорости перемещения штока

1 – зона регулирования; 2 – клапанный режим; 3 – дроссельный режим.

Комфорт

«Комфорт»: ощущения примерно те же, разве что волны стали отслеживаться чуть строже. По моим оценкам, именно эта настройка оптимальна для повседневной езды. В меру мягко, и при этом вполне ощутима связь с дорогой.

Шоссе

«Шоссе»: усилие отбоя заметно возросло. Машину уже ощутимо потряхивает на гребенке, волны асфальта будто притягивают кузов, заставляя его «облизывать» каждый бугор и впадину. Максималка ограничена мощностью двигателя, что присуще сбалансированному автомобилю, и начинает сказываться недостаточная, на мой взгляд, информативность рулевого управления. Одному, пожалуй, жестковато, зато для груженой машины в дальних путешествиях – то, что нужно.

Спорт

И наконец, режим «спорт». При включении его на ходу «десятка» за пару секунд превращается в настоящий костотряс. На высокой скорости чувствуется каждый асфальтовый шов, подушка сиденья работает с полной нагрузкой, кузов будто по копиру следует профилю дороги. Через час такой езды просто устает шея, которая старается удержать свободно сидящую голову на пристегнутом ремнями туловище. Что называется, на любителя. Тем не менее именно в «спорте» понимаешь, что мотору «десятки» не помешали бы еще 30–40 «лошадей», поскольку штатные здесь выкладываются полностью. И что-то придется делать с передком – медлительность реакций на руль явно диссонирует со спортивным вариантом регулировки амортизаторов.

Схема регулируемого амортизатора

1 – шток; 2 – гидроцилиндр; 3 – резервуар; 4 – перепускной клапан; 5 – поршень; 6 – клапан сжатия; 7 – клапан регулирования; 8 – мембрана; 9 – корпус клапана регулирования; 10 – клапан отбоя.

Напоследок еще одно наблюдение. Есть у меня постоянный, сотню раз пройденный загородный маршрут протяженностью 105 километров. Своего рода тестовая дорога. Время в пути на той же «десятке» из года в год неизменно: в среднем час пятнадцать – час двадцать. А несколько последних поездок стабильно приносили десять минут экономии.

От редакции: Как вы помните, дорожный просвет тоже можно регулировать. О гидропроставках системы «Квик-Лифт» читайте тут.

Automotive shock absorbers, like many other components, must perform many conflicting functions, and choosing the right one is the result of compromises. Standard solutions no longer meet customer requirements, so shock absorbers with a variable damping characteristic will soon become the standard.

Providing the best grip and maximum comfort are two conflicting tasks that a shock absorber must perform. The higher the comfort, the worse the handling and vice versa. The car must handle both smooth and very bumpy roads, and moreover, in all conditions, it must provide an adequate level of safety and effectively neutralize potholes so that passengers feel comfortable.

Therefore, the damping characteristics of shock absorbers are selected taking into account many factors, such as the type of vehicle and its weight, engine power, operating conditions, and many others.

In general, German cars that are very stable at high speeds tend to offer lower spring comfort than softer French or American cars. Cars built for markets with poor road conditions are usually soft and difficult to handle at higher speeds, but thanks to the right damping characteristics, driving on bad roads is much more comfortable than, for example, German cars.

Sports cars provide the best driving experience, but with or without the required minimum of comfort. It is also worth taking a closer look at motorsport, where, depending on the section or characteristics of the route that the driver has to overcome, the appropriate parameters of the shock absorber, including the damping force, are selected.

Speaking of shock absorbers and damping power, it is worth remembering that the higher the damping efficiency, the less driving comfort the shock absorber provides. This can be wrong because we often mention bump damping, for example, and use a certain simplification: better damping means better comfort.

In the meantime, when it comes to how a shock absorber works, it’s the other way around: better damping means more damping force and more noticeable effects on bumps. If you don’t understand it, I suggest a simple association: a less efficient shock absorber dampens vibrations worse, which means it illusoryly provides higher driving comfort.

When the car does not detect bumps, driving is more pleasant, but at the same time less safe, because the wheels are more likely to lose contact with the surface during vertical movements, and traction is key when we talk about safety.

Shock absorbers have to fight for traction on two fronts. On the one hand, they absorb the impacts of the unsprung masses, i.e. the wheels, and on the other hand, the sprung masses, i.e. the bodywork.

Because the frequency of vibrations that the shock absorber has to face is very wide and is divided into two ranges. For the body, this is approximately 1-3 Hz, and for the wheels, 12-20 Hz. Generally speaking, driving at low frequencies is responsible for driving comfort, while high frequencies are responsible for traction. Low frequencies are usually associated with low driving speed and large road bumps, while high frequencies are associated with smaller bumps, but, for example, more frequent or at high speed.

So here, manufacturers have to choose a compromise, because one cannot be sacrificed at the expense of the other. Even a sports car cannot effectively dampen vibrations on a bumpy road, and one large pothole will throw it off balance.

The shock absorber, by virtue of its function, which is to ensure the grip of the wheel with the ground, is more subject to tension than compression.. For a simple reason. Stretching (rebound) is responsible for safety, which, in the end, is always more important than ride comfort.

On the other hand, if the shock absorber were more subject to compression, the suspension elements would often hit the wings (the so-called shock absorber closing phenomenon). Figuratively speaking, the shock absorber would “run out of action”, and this would be very dangerous, since the whole car would be vulnerable to rebound from the pothole.

In addition, compression is related to the mass of the car and its additional load. Thus, the shock absorber is stiffer in compression than in tension. Therefore, potholes are less pleasant than pits on the pavement.

Car manufacturers, wishing to create more compromise solutions and expand the circle of recipients, sooner or later had to find a way, on the one hand, effective, and on the other, relatively simple. Hence the idea of ​​shock absorbers with variable damping force. Although there are many solutions, we will focus on hydraulic shock absorbers (with working fluid). They can be divided into at least two main types. Both will be discussed in future articles.

Спецификация

Бензиновый с распределенным впрыском топлива (MPI)

3.5 MPI (G6DC-5, Lambda II)

Число и расположение цилиндров

Максимальная мощность, кВт (л.с.) / при мин-1

183 (249) / 6300

Максимальный крутящий момент, Н*m / при мин-1

336 / 5000

бензин, не менее АИ-92

Материал и объем топливного бака, л

Полный, автоматически подключаемый (4WD)

Тип КПП, кол-во передач

Снаряженная масса автомобиля (7 мест / 8 мест), кг

Полная масса автомобиля (7 мест / 8 мест), кг

Передние тормозные механизмы

Задние тормозные механизмы

шестерня-рейка с электроусилителем (MDPS)

Независимая, типа McPherson, с газонаполненными телескопическими амортизаторами и стабилизатором поперечной устойчивости

Независимая, многорычажная, с цилиндрическими пружинами, с газонаполненными телескопическими амортизаторами и стабилизатором поперечно

Динамика и расход топлива

Максимальная скорость, км/ч

Разгон с места до 100 км/ч, сек.

Расход топлива (загородный цикл), л/100 км

Расход топлива (комбинированный цикл), л/100 км

Расход топлива (городской цикл), л/100 км

Ширина салона на уровне бедер (1-й / 2-й / 3-й ряд), мм

1476 / 1466 / 1111

Ширина салона на уровне плеч (1-й / 2-й / 3-й ряд), мм

1555 / 1545 / 1402

Высота от подушки сидения до потолка (1-й/2-й/3-й ряд), мм

1046 / 995 / 917

Пространство для ног (1-й / 2-й / 3-й ряд), мм

997-1060 / 985-1019 / 944

Объем багажного отделения VDA (при сложеных сидениях 3-го ряда), л

Тип кузова (количество дверей)

Количество мест для сидения (спереди/сзади)

7 (2 + 2 + 3) или 8 (2 + 3 + 3)

Колея передних / задних колес, мм

Минимальный дорожный просвет, мм

Колеса и шины

Колесные диски: тип, размерность

Легкосплавные литые – 7,5J X 18″ или 7,5J X 20″

Шины: марка, размерность

“245/60 R18 105H (Bridgestone, Hankook) или 245/50 R20 102V (Bridgestone, Hankook)”

Дополнительное оснащение комплектаций

Дополнительные пакеты опций

Что такое адаптивная подвеска в автомобиле

Адаптации подлежат три основных свойства подвески:

• жёсткость упругих элементов;
• динамические характеристики демпфирующих узлов (амортизаторов);
• параметры связи между колёсами одной оси и осей между собой.

Самые сложные системы изменяют все три характеристики, но чаще всего адаптации подлежат лишь амортизаторы.

Для комфортной езды подвеска должна быть максимально мягкой, но при этом страдает её энергоёмкость, поскольку возможности по изменению рабочих ходов очень ограничены общей геометрией направляющего аппарата и конструкцией кузова автомобиля.

Во многих случаях энергоёмкость не будет критичной, поэтому ею можно частично пожертвовать, уменьшив жёсткость. Обычно это делается изменением свойств амортизаторов, хотя с использованием пневматики и гидравлики можно снять и часть статической упругости.

Управляемость автомобиля улучшается с использованием более жёстко работающих амортизаторов, так пятно контакта шин с дорогой становится более стабильным.

Пропадает и нежелательная раскачка кузова, во время которой колёса непредсказуемо разгружаются, теряя свои сцепные свойства.

Похожий эффект проявится и при увеличении жёсткости стабилизаторов поперечной устойчивости, что не даст кузову крениться в поворотах. Сделать стабилизатор управляемым достаточно сложно, но такое техническое решение существует и применяется.

Положительно скажется на езде и уменьшение клевков на торможениях и приседаний при разгоне. Минимизируется динамическое перераспределение веса между осями. Тяговое или тормозное усилие будет максимальным на всех четырёх колёсах.

Управлять свойствами можно вручную, задавая начальные характеристики с пульта водителя или автоматически по командам электронного блока управления, получающего сигналы от датчиков.

Для изменения свойств амортизаторов существуют два основных способа – регулировка перепускных способностей их клапанов или вязкости рабочей жидкости.

В первом случае демпфирующая способность меняется с помощью встроенных в амортизаторы клапанов, под воздействием управляющего электрического тока регулирующих свою геометрию.

Уменьшение сечения ведёт к затруднению перетекания жидкости, что добавляет динамическую жёсткость и не позволяет быстро изменять текущую длину штока.

Воспринимается это как повышение жёсткости и энергоёмкости, машина резче реагирует на неровности. Возникающие паразитные колебания быстрее гасятся, пятно контакта эффективней стабилизируется.

Практически то же получится если оперативно изменять вязкость жидкости. Существуют специальные среды, которые таким образом реагируют на магнитные поля.

С увеличением напряжённости внешнего поля, создаваемого электромагнитом, специальная жидкость ориентирует содержащиеся в ней микрочастицы, препятствуя их свободному перетеканию через отверстия постоянного сечения. Способ работает, но применяется гораздо реже.

Усложнённые исполнения адаптивных подвесок могут включать в себя пневматические или гидропневматические элементы, работающие в качестве упругих элементов. Такие комплексы способны изменять дорожный просвет или сохранять его постоянство при загрузке автомобиля.

Обеспечение связей между колёсами по электрическим, пневматическим или гидравлическим магистралям ликвидирует клевки и крены в поворотах.

Достаточно лишь добавить жёсткости подвеске нагруженных колёс и сделать меньше давление на начавшие разгружаться. Электроника легко с этим справится, получив сигналы от соответствующих датчиков.

В состав активных или адаптивных подвесок входят датчики, устройство обработки и управления, исполнительные механизмы и пульт ручного управления:

• датчики высоты кузова в зоне каждого отдельного колеса или осей, или общего клиренса кузова;
• датчики продольных, поперечных и вертикальных ускорений;
• блок электронного управления подвеской с зашитой в него программой адаптации;
• управляемые электроникой адаптивные амортизаторы;
• компрессор, в случае применения активной пневматики;
• штанги стабилизаторов поперечной устойчивости с регулируемой жёсткостью, вплоть до полного отключения связи между колёсами одной оси;
• антиклевковые связи между осями;
• датчики неровностей дороги в наиболее продвинутых подвесках с оценкой покрытия перед колёсами.

Обычно водитель задаёт общий характер работы подвески, переключая такие её режимы, как спорт, комфорт, бездорожье и им подобные. Не исключена и более тонкая настройка через информационный дисплей мультимедиа-системы.

Автомобильные амортизаторы, как и многие другие компоненты, должны выполнять множество противоречивых функций, и их правильный выбор является результатом компромиссов. Типовые решения уже не соответствуют требованиям заказчика, поэтому скоро стандартом станут амортизаторы с изменяемой характеристикой демпфирования.

Обеспечение наилучшего сцепления и максимального комфорта — две противоречивые задачи, которые должен выполнять амортизатор. Чем выше комфорт, тем хуже управляемость и наоборот. Автомобиль должен справляться как с ровными, так и с очень ухабистыми дорогами, и более того, в любых условиях он должен обеспечивать надлежащий уровень безопасности и эффективно нейтрализовать выбоины, чтобы пассажиры чувствовали себя комфортно.

Поэтому демпфирующие характеристики амортизаторов выбираются с учетом многих факторов, таких как тип автомобиля и его масса, мощность двигателя, условия эксплуатации и многие другие.

Обобщая, немецкие автомобили, которые очень стабильно едут на высоких скоростях, обычно обеспечивают более низкий комфорт пружин, чем более мягкие французские или американские автомобили. Автомобили, выпускаемые для рынков с плохим состоянием дорог, обычно мягкие и плохо управляются на более высоких скоростях, но благодаря правильно подобранным характеристикам демпфирования езда по плохим дорогам гораздо комфортнее, чем, например, немецкие автомобили.

Спортивные автомобили обеспечивают наилучшее качество вождения, но с необходимым минимумом комфорта или без него. Также стоит присмотреться к автоспорту, где в зависимости от участка или характеристик трассы, которую предстоит преодолеть водителю, подбираются соответствующие параметры работы амортизатора, в том числе и сила демпфирования.

Говоря об амортизаторах и мощности демпфирования, стоит помнить, что чем выше эффективность демпфирования, тем меньше комфорта при вождении обеспечивает амортизатор. Это может быть неправильно, потому что мы часто упоминаем, например, о демпфировании неровностей, и используем определенное упрощение: лучшее демпфирование означает лучший комфорт.

Между тем, когда речь идет о принципе работы амортизатора, все наоборот: лучшее демпфирование означает большую демпфирующую силу и более заметные эффекты наезда на неровности. Если не усвоить, предлагаю простую ассоциацию: менее эффективный амортизатор хуже гасит вибрации, а значит, иллюзорно обеспечивает более высокий комфорт вождения.

Когда машина не определяет неровности, вождение более приятное, но в то же время менее безопасное, потому что колеса чаще теряют контакт с поверхностью при вертикальных движениях, а сцепление с дорогой является ключевым, когда мы говорим о безопасности.

Амортизаторам приходится бороться за тягу на два фронта. С одной стороны, они амортизируют удары неподрессоренных масс, т. е. колес, а с другой стороны, подрессоренных масс, т. е. кузова.

Потому что частота колебаний, с которыми приходится сталкиваться амортизатору, очень широка и делится на два диапазона. Для кузова это примерно 1-3 Гц, а для колес 12-20 Гц. Вообще говоря, движение на низких частотах отвечает за комфорт вождения, в то время как высокие частоты отвечают за сцепление с дорогой. Низкие частоты обычно связаны с низкой скоростью движения и большими дорожными неровностями, а высокие частоты связаны с меньшими неровностями, но, например, более частыми или на высокой скорости.

Так и здесь производителям приходится выбирать компромисс, ведь жертвовать одним за счет другого нельзя. Не может быть, чтобы даже спортивная машина эффективно гасила вибрации на ухабистой дороге, а одна крупная выбоина выведет ее из равновесия.

Амортизатор в силу своей функции, заключающейся в обеспечении сцепления колеса с грунтом, больше подвержен растяжению, чем сжатию.. По простой причине. Растяжка (отскок) отвечает за безопасность, которая, в конце концов, всегда важнее комфорта при езде.

С другой стороны, если бы амортизатор был более подвержен сжатию, элементы подвески часто ударялись бы о крылья (так называемый феномен закрытия амортизатора). Образно говоря, амортизатор «выбежал бы из строя», а это было бы очень опасно, так как вся машина была бы уязвима для отскока от выбоины.

Кроме того, компрессия связана с массой автомобиля и его дополнительной нагрузкой. Таким образом, амортизатор жестче на сжатие, чем на растяжение. Поэтому выбоины менее приятны, чем ямки на асфальте.

Производители автомобилей, желающие создать более компромиссные решения и расширить круг получателей, должны были рано или поздно найти способ, с одной стороны, эффективный, а с другой — относительно простой. Отсюда идея амортизаторов с изменяемой силой демпфирования. Хотя решений много, мы остановимся на гидравлических амортизаторах (с рабочей жидкостью). Их можно разделить как минимум на два основных типа. Оба будут обсуждаться в следующих статьях.

Справочник подвесок: на чем стоим?

Еще недавно выделяли лишь типы подвесок – зависимая, «Мак-Ферсон», многорычажная. Непонятные имена появились, когда шасси научились приспосабливаться к дорожным ситуациям и покрытию. Проясним ситуацию.

Agility Control

В подвеске Agility Control у моделей «Мерседес-Бенц» жесткость амортизаторов меняется в зависимости от частоты и амплитуды, с которой перемещается шток.

В подвеске Agility Control у моделей «Мерседес-Бенц» жесткость амортизаторов меняется в зависимости от частоты и амплитуды, с которой перемещается шток.

История адаптивных подвесок

Она начинается в середине 50-х годов прошлого века, когда французская фирма Citroen установила гидропневматику на заднюю ось представительного Traction Avant 15CV6, а чуть позже – на все четыре колеса модели DS. На каждом амортизаторе располагалась сфера, разделенная мембраной на две части, в которых находится рабочая жидкость и подпирающий ее газ под давлением.

В 1989 году появилась модель XM, на которой установили активную гидропневматическую подвеску Hydractiv. Под контролем электроники она подстраивалась под дорожную ситуацию. Сегодня на Citroen работает Hydractiv третьего поколения, причем наряду с обычной версией предлагают и более комфортную с приставкой Plus.

В прошлом веке гидропневматическую подвеску устанавливали не только на «ситроены», но и на дорогие представительские автомобили: Mercedes-Benz, Bentley, Rolls-Royce. Кстати, автомобили, увенчанные трехлучевой звездой, и сейчас не избегают такой схемы.

Active Body и другие системы

Система Active Body Control (активный контроль за кузовом) по конструкции отличается от Hydractiv, но принцип похож: изменяя давление, задают жесткость подвески и дорожный просвет (гидроцилиндры поджимают пружины). Впрочем, у Mercedes-Benz есть и варианты шасси на пневмоподвесках (Airmatik Dual Control), задающие дорожный просвет в зависимости от скорости и загрузки. За жесткостью амортизаторов следит ADS (Adaptive Damping System – система адаптивного демпфирования). А как более доступный вариант покупателям «мерседесов» предлагают подвеску Agility Control с механическими устройствами, регулирующими жесткость.

Volkswagen называет систему, управляющую настройками амортизаторов, DСС (aDaptive Chassis Control – адаптивный контроль за подвеской). Блок управления получает от датчиков данные о перемещении колес и кузова и соответствующим образом изменяет жесткость шасси. Характеристики задают электромагнитные клапаны, установленные на амортизаторах.

   

Пневмопружины

Пневмопружины позволяют изменять в довольно широких пределах дорожный просвет и плавность хода. Иногда их устанавливают отдельно от амортизатора, но чаще объединяют ради компактности и удобства монтажа, как, например, на «Ауди-А8».

Пневмопружины позволяют изменять в довольно широких пределах дорожный просвет и плавность хода. Иногда их устанавливают отдельно от амортизатора, но чаще объединяют ради компактности и удобства монтажа, как, например, на «Ауди-А8».

Аналогичную адаптивную подвеску применяет Audi, однако на некоторых моделях устанавливают оригинальную систему Audi Magnetic Ride. Демпфирующие элементы заправлены магниторезистивной жидкостью, изменяющей вязкость под действием магнитного поля. Кстати, конструкцию, работающую по такому же принципу, первым применил Cadillac. И название у «американцев» созвучное – Magnetic Ride Control.

Вписавшись в эту семью, Volkswagen пока не спешит расставаться с именами собственными. Интеллектуальное шасси от Porsche с амортизаторами, управляемыми электроникой, а на некоторых моделях еще и пневмоподвеской, носит обозначение PASM (Porsche Active Suspension Management – активное управление подвеской).

Эффективно бороться с кренами и клевками помогает другое именное оружие PDCC (Porsche Dynamic Chassis Control – динамический контроль шасси). Стабилизаторы поперечной устойчивости с гидронасосами практически не дают кузову кланяться из стороны в сторону.

Opel почти десятилетие устанавливает IDS (Interactive Driving System – интерактивная система вождения) на серийные модели. Основной ее составляющей служит CDC (Continuous Damping Control – непрерывное управление демпфированием), настраивающая амортизаторы в зависимости от дорожных условий. Кстати, аббревиатуру CDC используют и другие производители, например Nissan. В новых моделях Opel хитрые электронные и механические приспособления называют «флексами». Не стала исключением и подвеска – ее нарекли FlexRide.

У BMW другое заветное слово – Drive. Поэтому вполне логично, что адаптивную подвеску называют Adaptive Drive. К ней относятся системы подавления кренов Dynamic Drive и регулирования жесткости амортизаторов EDC (Electronic Damper Control). Последней наверняка скоро тоже придумают обозначение со словом Drive.

Toyota и Lexus пользуются общими названиями. За жесткостью амортизаторов следит система AVS (Adaptive Variable Suspension – адаптивная подвеска), дорожный просвет регулирует пневмоподвеска AHC (Active Height Control – активный контроль высоты кузова). Проходить повороты с минимальными кренами позволяет KDSS (Kinetic Dynamic Suspension System), управляющая гидроприводами стабилизаторов. Аналог последней у Nissan и Infinity – оригинальная система НВМС (Hydraulic Body Motion Control – гидравлический контроль за передвижением кузова), изменяющая характеристики амортизаторов и уменьшающая тем самым раскачку автомобиля из стороны в сторону.

Пневмоподвеска и амортизаторы с регулируемой жесткостью

Минимальный набор для автомобиля представительского класса, обеспечивающий достойную плавность хода и надежную управляемость, – пневмоподвеска и амортизаторы с регулируемой жесткостью.

Минимальный набор для автомобиля представительского класса, обеспечивающий достойную плавность хода и надежную управляемость, – пневмоподвеска и амортизаторы с регулируемой жесткостью.

Любопытную идею реализовала фирма Hyundai, установив на новой Sonata заднюю подвеску AGCS (Active Geometry Control Suspension – активный контроль за изменением геометрии). Электромоторы приводят в движение тяги, изменяя углы установки колес. Таким образом электроника помогает корме подруливать в поворотах.

Кстати, у некоторых автомобилей электромоторы, подчиняющиеся активному рулевому управлению, изменяют вместе с передними угол поворота. Например, RAS (Rear Active Steer – активные задние колеса) у Infinity или Integral Active Steering у BMW.

Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем в Дзен

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:

• 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 – 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:

• 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.

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.

Насосная станция, создающая давление в управляющей магистрали, закреплена под капотом.

Насосная станция, создающая давление в управляющей магистрали, закреплена под капотом.

Насосная станция, создающая давление в управляющей магистрали, закреплена под капотом.

Пока только ручное управление, в перспективе – автоматическая адаптивная подвеска.

Пока только ручное управление, в перспективе – автоматическая адаптивная подвеска.

Пока только ручное управление, в перспективе – автоматическая адаптивная подвеска.

Неисправности

Наиболее часто встречаются отказы датчиков, что связано с их непрерывной работой и наличием механических считывающих контактов. Неполадки в датчиках достаточно легко диагностируются по кодам ошибки сканеров.

Регулярной замены требуют также адаптивные амортизаторы. В них возникают течи и поломки электроклапанов. Хотя в целом их надёжность ненамного хуже, чем у более традиционных узлов.

Гораздо хуже обстоят дела в подвесках с применением пневматики. Здесь может отказать компрессор, прохудиться пневмобаллоны и возникнуть коррозия управляющих магистралей.

Замена адаптивных амортизаторов Range Rover Evoque на обычные

На какие авто ставятся

Одной из первых компаний, применивших адаптивную подвеску, стала Citroen с её знаменитой системой Hydractiv. Это многорежимная гидропневматика, подстраивающаяся под разные режимы движения. Но функции электроники были задействованы слабо в силу недостаточного её развития в начале второй половины 20 века.

Куда более мощной системой стала подвеска Adaptive Drive от BMW. По высокоскоростной шине данных с применением сервоприводов эта конструкция мгновенно реагирует на ситуацию, меняя характеристики амортизаторов и стабилизаторов. К

омпенсируются крены, раскачивания кузова, сокращается тормозной путь. Автомобили приобретают спортивный характер, сохраняя комфортабельность в обычных условиях.

Примерно так же работает система Аdaptive Chassis Control от VAG. Причём на более премиальных машинах Audi используется принцип применения магниторезистивной жидкости в амортизаторах.

В качестве опций адаптивные подвески сейчас доступны почти у всех производителей, включая относительно недорогие модели из Кореи и Японии.

Регулировка

Регулировать адаптацию можно с помощью органов управления с водительского места. Это сводится к примерному предсказанию условий работы. Для скоростных пробегов по автомагистралям лучше использовать спортивный режим, а по не очень качественным дорогам выбирать комфорт и бездорожье.

Возможно также вмешательство в отдельные элементы через бортовый компьютер. Механические регулировки доступны, но практически не используются, проще внести коррективы с дилерского сканера.

Например, создать чисто авторский набор параметров подвески и запомнить его в виде отдельного пользовательского режима. Подобно тому, как при настройке сидений машина запоминает конкретного водителя.

Самарские технологии

Комфорт и управляемость стандартной вазовской «десятки» всем известны. На хорошем шоссе и умеренной скорости эти два качества-антагониста худо-бедно уживаются. Если не требовать от машины остроты управления спорткара вкупе с комфортом лимузина, вполне можно обойтись штатными настройками ходовой части. Особенно если свято соблюдать правила – даже на «зеленых» магистралях не разгоняться быстрее 110 км/ч. Но оставим моральные аспекты, поговорим о технических.

Сделать подвеску, одинаково приспособленную к ухабистой дороге и отличному шоссе, возможно. И делают. Но опция эта – привилегия дорогих и породистых автомобилей, в когорту которых «вазы» пока не вхожи. И что же, мириться с этой несправедливостью? Вовсе не обязательно! Самарское НПП «Система технологий» готовит в серию свою новую разработку – подвеску SS20 с регулируемыми амортизаторами.

Виды адаптивных подвесок

В зависимости от сложности подвески подразделяются на изменяющие те или иные составные части конструкции:

• изменяется только жёсткость амортизаторов;
• переменной величиной становится жёсткость упругого элемента, можно менять клиренс автомобиля;
• меняются свойства также и стабилизаторов поперечной устойчивости;
• возможен полный контроль над положением кузова над дорогой в статике и динамике;
• подвеска подстраивается под текущее состояние дороги и манеру вождения.

У каждой автомобильной компании применяются разные сочетания контрольных функций электронного блока.

Как оно работает

Конструкция регулируемого амортизатора двухтрубная, но есть в нем и третья труба, образующая вокруг внутренней дополнительный резервуар Эта труба – корпус клапана регулирования. При ходе отбоя (поршень 1 идет вверх) жидкость из надпоршневого пространства перетекает через клапан отбоя 10 в подпоршневое, и через отверстие в верхней части гидроцилиндра 2 и клапан регулирования 7 в резервуар 3. Изменение суммарного усилия отбоя регулируется изменением силы прижима клапана 7. К нему через мембрану 8 подается управляющий сигнал в виде давления, которое мы и задаем.

За давлением следит электроника, управляющая небольшой насосной станцией. Хотим «помягче» – поворачиваем ручки до упора влево. Насос выключен, сигнал нулевой, и амортизатор работает в штатном заводском режиме «стандарт». Первый щелчок вперед – включается режим «комфорт». Давление немного поджимает клапан, и усилие отбоя возрастает на 30%. Следующее положение – «шоссе», или плюс 80% к усилию отбоя. И наконец, «спорт» – дополнительные 150%. Вот, собственно, и весь алгоритм. На первый взгляд, просто, но за этой простотой стоят годы работы и множество патентов.

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Нашей «десятке» достался первый предсерийный комплект, без грифа «Для служебного пользования». Чтобы понять, как, собственно, работает такая подвеска, вспомним немного теории.

Амортизаторы. Краткий курс

Действие – противодействие

Задача амортизатора – гасить колебания кузова при проезде по неровностям дороги. Поэтому говорить о жесткости амортизатора неверно. То, что мы обычно понимаем под ней, – сила, противодействующая движению штока в зависимости от скорости его перемещения. Но не будем умничать, пусть будет «жесткость». Жесткость же подвески определяется упругими элементами, на «десятке» – пружинами. И еще один нюанс: чем «жестче» амортизатор, то есть чем больше сила сопротивления, тем ниже амплитуда колебаний системы, то есть формально подвеска должна считаться более мягкой.

На деле же собственной пятой точкой мы ощущаем ее как более жесткую, то есть трясучую. Никакого противоречия здесь нет: при быстрой езде по кочкам тугие амортизаторы не дают пружинам «дышать полной грудью», те не успевают приподнимать кузов и вынуждены работать при большем сжатии, а значит, в более жесткой зоне. Отсюда и тряска, и уменьшение динамического клиренса. Зато колеса четче отслеживают рельеф дороги и, следовательно, автомобиль лучше управляется. До определенного предела, конечно.

Чрезмерная «жесткость» амортизаторов заставит машину скакать по неровностям, как мячик, и об управляемости не будет и речи. Заметим, что нас в первую очередь интересует «жесткость» хода отбоя – именно она в большей мере отвечает за баланс комфорт-управляемость. («Жесткость» хода сжатия важна в основном для спорта – она позволяет ослабить удары при срабатывании подвески до упора.)

Дроссельный, клапанный

Напомним еще, что в работе амортизатора можно выделить два режима. Дроссельный, с преобладающим влиянием на малых скоростях (сопротивление перетеканию жидкости оказывают калиброванные отверстия), и клапанный – при больших, когда жидкость, кроме того, перетекает и через открывшиеся клапаны. Разделение условное, но наглядное, позволяющее оценить работу амортизатора. В ТУ АВТОВАЗа первый соответствует скорости штока 0,105 м/с, второй – 0,315 м/с.

На наших амортизаторах усилие отбоя можно изменять в довольно широких пределах, подстраивая «жесткость» подвесок под конкретные условия движения, причем раздельно для передней и задней. Достаточно лишь выставить в нужные положения ручки-крутилки, установленные между передними сиденьями.

Выбери свой SANTA FE

Белый / Crystal White (PGU)

Современные технологии
в идеальных пропорциях.

• Светодиодные задние фонари

• дополняют инновационный и внушительный образ SANTA FE.

• Остекление с дополнительной шумоизоляцией

• Разгон до 100 км/ч

• 6.1 л / 100 км

  Средний расход топлива

• Разгон до 100 км/ч

• 8.7 л / 100 км

  Средний расход топлива

• Разгон до 100 км/ч

• 10.5 л / 100 км

  Средний расход топлива

Трансмиссия Smartstream 8DCT

Первая 8-ступенчатая трансмиссия Хёндэ с «мокрым» * двойным сцеплением (8DCT) обеспечивает отменные показатели динамики и высокую топливную экономичность.

Новая 8-ступенчатая трансмиссия с «мокрым» * двойным сцеплением (8DCT) обеспечивает плавность переключения передач привычной автоматической трансмиссии, превосходя при этом по эффективности трансмиссии с «сухим» двойным сцеплением.

По сравнению с 7-ступенчатой коробкой передач с двойным сцеплением показатель максимально возможного передаваемого крутящего момента увеличен на 58%. Это достигается за счёт специального электрического масляного насоса, который поддерживает оптимальный режим охлаждения сцепления.

Топливная эффективность улучшена на 3% за счёт снижения потерь мощности двигателя и повышения КПД гидравлической системы — по сравнению с моделями с 8-ступенчатой автоматической коробкой передач.

Новая трансмиссия 8DCT при этом обеспечивает более динамичные ощущения от вождения, улучшая время разгона на 0.2 сек по сравнению с моделями с 8-ступенчатой АКП.

*«Мокрое» сцепление — сцепление, работающее в «масляной ванне», за счёт чего обеспечивается оптимальное охлаждение деталей сцепления и передача высокого крутящего момента

Наполняя каждый день комфортом.

• Система легкого доступа на 3-ий ряд сидений.

• Система автоматического открывания багажника.

• Беспроводная зарядка для телефона.

• Шторки на задних боковых стеклах.

• Подогрев и вентиляция передних сидений.

• Просторный салон, отделанный премиум-материалами.

Система распознавания присутствия пассажиров на заднем ряду.

В случае, если кто-то остался в салоне автомобиля, система распознавания пассажиров на заднем сиденье подаст напоминающий сигнал водителю, покидающему SANTA FE.

• позволяет удобно контролировать дорожную ситуацию, выводя на лобовое стекло информацию
  о скорости и подсказки.

• Адаптивный круиз-контроль (SCC). Поддерживает заданную скорость движения и автоматически возобновляет работу даже после полной остановки.

• Система слежения за состоянием водителя.

• Система автоматической парковки с функцией дистанционного управления (RSPA). Позволяет водителю дистанционно припарковать Santa Fe при помощи ключа Smart key.

• Система кругового обзора (SVM). Четыре камеры высокого разрешения расположенные спереди, сзади и по бокам автомобиля демонстрируют окружение в реальном времени.

• Система предотвращения лобовых столкновений (FCA). Анализирует нахождение других автомобилей и пешеходов по ходу движения и предупреждает о возможной опасности. При риске столкновения может быть задействована тормозная система.

• Система удержания в полосе (LFA). С помощью передней камеры контролирует и держит оптимальное положение относительно дорожной разметки и автомобиля впереди.

• Система безопасного выхода (SEA). Не позволяет разблокировать замок пассажирской двери при приближении автомобиля сзади. При попытке отключить функцию детского замка в опасных ситуациях система сработает и оставит двери закрытыми.

Преимущества и недостатки

Несомненно, что у подобных подвесок недостаток лишь один – высокая цена при заказе данной опции и значительные затраты в случае поломки. Само обслуживание потребует персонала высокой квалификации, простой мастер по ходовой уже не справится. Управляемые элементы также обойдутся вдвое-втрое дороже обычных.

Но преимущества перевешивают. Прежде всего, это безопасность. Адаптация подвески позволит избежать аварий, связанных с потерей автомобилем управляемости. Машина будет цепляться за дорогу всегда и в любых условиях, предел её скоростных возможностей в поворотах качественно сдвигается в сторону увеличения.

Комфорт активных подвесок тоже способен удивить. Особенно это касается самых современных систем, когда машина способна распознать неровность, на которую она ещё не наехала колесом.

Шасси буквально облизывает любой профиль дороги в широких, но всё же разумных пределах. Водитель и пассажиры гораздо меньше устают и способны переносить дальние автомобильные путешествия.