Автомобильная подвеска

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

Что такое адаптивная подвеска в автомобиле

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

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

Принцип работы

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

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

Устройство

В комплекс механизмов входят:

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

Схема

Схема работы автоматической подвески проста:

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

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

Элементы адаптивной подвески

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

Электронный блок управления

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

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

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

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

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

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

Регулируемый стабилизатор поперечной устойчивости

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

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

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

Активные регулируемые стойки амортизаторов

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

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

Датчики

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

Стандартный набор датчиков для адаптивной подвески:

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

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

Виды адаптивных подвесок

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

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

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

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

Для чего нужна такая подвеска

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

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

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

Преимущества и недостатки

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

К явным преимуществам, можно отнести следующее:

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

Минусы адаптивной подвески:

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

Возможные неисправности

Говоря о возможных неисправностях адаптивной подвески, необходимо запомнить следующее:

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

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

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

На какие авто устанавливается

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

Автомобили с адаптивной подвеской:

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

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