Электронно управляемые амортизаторы – Амортизаторы: непрерывная связь | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис

Содержание

Электронно-управляемые амортизаторы — e-fee.ru

Электронно-управляемые амортизаторы
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.
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

Электронно-управляемые амортизаторы — 24 Ноября 2016 — АвтоБлог

Различные типы управляемых амортизаторов

Для повышения комфорта движения и безопасности управления транспортным средством в его конструкции 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 управления имеющихся в конструкции электрических клапанов (рис. 1).

Рис. 1. Электронно-регулируемый амортизатор

С магнитной регулировкой. Магнито-реологическая рабочая жидкость амортизатора содержит металлические частицы. При магнитном воздействии на жидкость изменяются характеристики амортизатора (рис. 2).

Рис. 2. Поршень с электромагнитом в магнито-жидкостном амортизаторе

С регулировкой воздушного подпора. Автомобиль имеет пневмосистему, где каждый амортизатор отдельно соединен пневмомагистралью. По команде блока управления или водителя характеристики амортизаторов меняются при подаче или сбросе давления воздуха в пневмомагистрали (рис. 3). 

Рис. 3. Амортизатор с регулировкой воздушного подпора

Гидропневматические амортизаторы. Под этим типом подразумевается амортизатор и пневмоэлемент как одно целое (рис. 4). 

Рис. 4. Гидропневматический амортизатор

Примеры использования различных видов электронно-управляемых амортизаторов

На автомобилях марки Opel устанавливают систему CDC (Continuous Damping Control — непрерывный контроль демпфирования). В данном случае электронная система управления изменяет характеристики амортизаторов посредством электромагнитных клапанов, установленных в нижней части каждого амортизатора. В результате значительно уменьшаются клевки при торможении и крены при прохождении поворотов или неровностей.

Концерн ZF Friedrichshafen AG представил систему CDC, специально разработанную для заднего моста коммерческих автомобилей. Принцип управления этой системе аналогичен CDC от Opel.

С 2003 года 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 (рис. 2). 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. жидкость  под воздействием электромагнитного поля, генерируемого электромагнитом, меняет свою вязкость с частотой 1000 раз в секунду. 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.

Работа системы Audi magnetic ride основана на указанной выше технологии Magnetic Ride Control. Система за долю секунды изменяет свойства жесткости амортизаторов в зависимости от дорожной ситуации.

Наиболее ярким примером применения гидропневматической подвески являются автомобили марки Citroen с системой Hydractive. В данной системе характеристики меняются за счет изменения давления жидкости в пневмогидравлических сферах, установленных на амортизаторах. Система автоматически регулирует дорожный просвет в зависимости от состояния дорожного покрытия и скорости движения.

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

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 переключается направление движения амортизационной жидкости и характеристики амортизатора изменяются.

Принцип работы TEMS:

При трогании с места или ускорении блок автоматики TEMS получает сведения от датчиков об увеличении скорости, отпускании педали тормоза и принимает решение о повороте регулировочного стержня. На табло загорается индикация Soft, а внутри амортизатора работает большой контур.

При торможении блок автоматики TEMS получает сведения от датчиков об уменьшении скорости и торможении, меняет полярность импульса на исполнительный механизм и зажигает сигнал Hard. Поворот регулировочного стержня направляет амортизационную жидкость по малому контуру с увеличенным сопротивлением, подвеска становится более жесткой.

На большинстве автомобилей Toyota система TEMS работает в автоматическом режиме, но иногда встречается и ручное управление. Например, Toyota Chaser в 81-м кузове имеет кнопку TEMS Sport. При ее включении подвеска переходит в спортивный режим, становится заметно более жесткой.

Интересная разработка Bose

Музыка в амортизаторах

В 1980-х годах специалистам из исследовательского отдела фирмы Bose – производителю акустических систем премиум-класса, устанавливаемых на дорогие автомобили, пришла в голову идея изменить принцип работы амортизатора. Вместо жидкости они решили заставить работать электричество.

Основываясь на принципах линейного двигателя, Bose в 2004 г. представила общественности электрический амортизатор (разработки велись более 20 лет) (рис. 5).

Поскольку амортизатор – это система, успокаивающая колебания, а акустическая головка (динамик) – это система, которая воспроизводит колебания, то, сменив направление работы, получиться демпфирующая система, то есть амортизатор!

Шток снабжен мощным магнитом, и воспринимая колебания от подвески автомобиля, перемещается не в цилиндре с жидкостью, а в поле, создаваемом электрической катушкой – статоре.

Рис. 5. Система подвески Suspension Bose, так и не увидевшая конвейер

Каждому такому амортизатору нужен контроллер с мощным электрическим усилителем, т.к. при работе нужно ускорять и замедлять перемещение штока. В свою очередь, каждый контроллер будет подчиняться командам центрального компьютера, воспринимающего сигналы датчиков о положении кузова над дорогой.

Установив экспериментальные амортизаторы на реальный автомобиль Lexus LS 400, специалисты получили практически идеальное транспортное средство с точки зрения плавности движения. Кузов не раскачивается, нет кренов в поворотах, отсутствует при наборе скорости подъем передней части автомобиля, при торможении исчезли «кивки носом», толчки и удары со стороны дороги практически пропали! Электроамортизатор проглатывает все неровности дорожного полотна (рис. 6).

Рис. 6. Автомобиль слева имеет стандартную заводскую подвеску. На автомобиле справа установлена подвеска Bose

Разработчики Bose обещали журналистам, что в течение нескольких лет новинка пойдет на конвейер. Планировалось, что амортизаторы Bose будут устанавливаться на автомобили премиум-класса ценой свыше $ 100 тыс. (цена в Европе). Сегодня, спустя 9 лет, о подобных технологиях не слышно. Все дело в том, что данные амортизаторы при всей своей инновационности имеют ряд проблем.

Первая – вес. Амортизаторы Bose в два раза тяжелее классических амортизаторов. Учитывая то, что сейчас все автомобильные технологии направлены на снижение веса ради снижения расхода топлива и борются за каждый килограмм, то лишних 100 кг (вес амортизаторов Bose около 200 кг) веса даже для уникальных амортизаторов – дорогого стоит.

Вторая проблема – электричество. Где его взять в нужном количестве? Сейчас разработчики предлагают использовать заряды аккумуляторов гибридных автомобилей или генерировать энергию самими амортизаторами, когда разгружается колесо, и ход штока – свободный. Наверное, данная проблема решаема. Но есть еще две проблемы.

При работе амортизаторы нагреваются. С теплом до сих пор борются производители классических амортизаторов, увеличивая или вынося наружу масляные камеры. А тут безжидкостная система. Специалисты Bose установили на амортизаторы радиаторы, но те с охлаждением полностью не справляются.

Последняя проблема, связанная с безопасностью: автопроизводители предполагают, что из-за отсутствия кренов в поворотах, водители не смогут почувствовать грань сцепления колес с дорогой, что приведет к сносу автомобиля.

Тест драйв автомобиля с амортизаторами Bose:

   

       

 

 

Что такое электронно-управляемые амортизаторы | Пособие автомобилиста

Электронно-управляемые амортизаторыЭлектронно-управляемые амортизаторы

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. подвеска диагностика

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.

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.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Подвеска автомобиля — элемент компромисса между управляемостью, комфортом, безопасностью, надежностью и ценой конструкции. И, как минимум, настройки управляемости и комфорта всегда противоречат друг другу. Баланс этих качеств крайне важен, поскольку он влияет и на поведение автомобиля, и на его восприятие покупателем. Одним из способов настроить этот баланс, причем иногда самостоятельно, являются управляемые амортизаторы.

 

С чего все начиналось

Амортизатор — непременная часть конструкции подвески автомобиля. Еще во времена рессорных подвесок на железнодорожном транспорте важность этого элемента оценили вынесением в отдельную конструктивную единицу, не смотря на то что многолистовые рессоры, являющиеся на тот момент основным типом упругого элемента подвесок, и без того обладали внутренней амортизацией.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

На автомобилях амортизатор как отдельный элемент появился очень рано: уже первые гоночные машины потребовали эффективного гасителя колебаний подвески. Первой моделью, примерившей прообраз амортизатора, считается гоночный 60-сильный Mors Type Z 1902 года, который имел пару стоек на передней оси и целых четыре на задней. По конструкции амортизаторы были пневматическими, что было достаточно необычно.

Так же на первенство могут претендовать еще несколько марок: амортизаторы фрикционного типа устанавливали на Bugatti Type 13 1910 года, на Stoddard-Dayton Special и Knight Limousine 1910–1912 годов. В основном сферой применения амортизаторов до начала 1930-х оставались спортивные и гоночные конструкции, но к концу тридцатых годов они стали непременной принадлежностью любого легкого автомобиля даже при использовании рессор в подвеске. А начиная с послевоенных лет все прочие конструкции стали вытеснять привычные нам гидравлические телескопические модели.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Интересен тот факт, что уже первые конструкции амортизаторов оказались регулируемыми. Фрикционные и рычажные гидравлические амортизаторы в силу сравнительно низкого качества изготовления предусматривали регулировку усилия. Обычно можно было отрегулировать момент натяга фрикционов или затяжки клапанов сжатия и отбоя — у рычажной гидравлики заменялись регулировочные шайбы. Таким образом, можно было настроить их характеристики на свой вкус, в том числе прямо на ходу, как у поздних версий амортизаторов Houdaille. Другое дело, что рабочая характеристика была крайне нестабильной, как и качество работы таких конструкций в целом.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкостиРегулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Фрикционные амортизаторы были крайне недолговечны, а более надежные гидравлические рычажные оказались достаточно дорогими. У более прогрессивных телескопических амортизаторов регулировка без разборки оказалась сложной технической задачей, не решаемой на начальном этапе без разбора устройства. В результате при создании массовых автомобилей конструкторы сосредоточились на усовершенствовании подвески в целом, а регулируемые конструкции остались только в арсенале гоночных машин и тюнинга.

 

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкостиРегулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Доэлектронная эпоха

До массового внедрения управляющей электроники существовали как минимум две технологии изменения жесткости амортизаторов на ходу. Первой появилась регулировка для двухтрубных амортизаторов, нижний клапан которых был сделан регулируемым. Гидравлический привод позволял точно выставить противодавление и тем самым изменить настройки подвески. В салоне автомобиля размещали гидравлический насос и регулятор давления.

Однако для гоночных автомобилей предпочтительнее были однотрубные амортизаторы, регулировку которых предложила компания Ohlins.

Такой амортизатор очень похож на обычный «однотрубник», но имеет выносную компенсационною камеру. В ней и установлен регулируемый клапан, а также плавающий поршень, которые и отвечают за изменение характеристик. Первопроходцами в деле массового производства регулируемых амортизаторов были, помимо Ohlins, компании KONI и Bilstein. Однако уже в 1990-е годы амортизаторы подобной конструкции производились сотнями брендов, включая отечественный завод «Плаза», который выпускал регулируемые амортизаторы с гидравлико-электрическим управлением.

 

Электронно-управляемые амортизаторы

Интерес к электронно-управляемым амортизаторам для серийных автомобилей стимулировали наработки компании Lotus Engineering, которая попыталась сочетать электронное регулирование при помощи компьютера с гидравлически управляемыми амортизаторами, создав таким образом активную подвеску. Результаты их работы были реализованы в машинах Lotus для Formula One сезона 1983 года. Именно успехи в гонках показали потенциал, таящийся в активном регулировании амортизаторов.

Амортизаторы с электронным управлением уже не являются исключительно спортивным аксессуаром. За счет интеллектуального управления жесткостью подвески эта конструкция может применяться на любых серийных автомобилях, где требуется улучшить управляемость или плавность хода.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Первой представила серийную машину с электронно-управляемыми амортизаторами компания Toyota. Вышедшая в 1983 году Toyota Soarer получила амортизаторы TEMS (Toyota Electronic Modulated Suspension) собственной разработки. Амортизаторы представляли собой двухтрубную конструкцию с электромагнитным регулирующим клапаном с двумя режимами работы. Электроника позволяла выбрать между спортивным и комфортным режимами, а также имела автоматический режим переключения. В дальнейшем под брендом TEMS выпускались конструкции всех типов: с электрическими клапанами, с внутренними пьезоэлектрическими клапанами и с внешними регулирующими клапанами.

Конструкции с внешним клапаном стали первыми типами управляемых амортизаторов, которые начали поставляться на автосборочный конвейер в середине 1990-х годов. Конструкция с внутренним клапаном в поршне позволяет использовать однотрубные амортизаторы и хорошо сочетается с «перевернутыми» системами. В этом случае внутри поршня находится соленоидный клапан или электропривод для блока переключаемых клапанов. Такая конструкция получается намного проще.

Конструктивно схожие конструкции с электромагнитными клапанами выпускаются под множеством брендов, и их можно встретить на многих моделях автомобилей. Сейчас это уже не ноу-хау, а вполне состоявшаяся и проверенная технология, правда, до сих пор остающаяся весьма дорогой.

 

Магнитные альтернативы

Очень интересную идею реализовала компания Delphi Automotive, выпустив в 2002 году для Cadillac Seville STS подвеску MagneRide. Вместо регулирования пропускной способности клапанов компания решила менять вязкость масла в амортизаторе. Идея основана на свойствах магнитореологической жидкости, коллоидного раствора ферромагнитных частиц в масле. Под воздействием магнитного поля вязкость такой жидкости плавно изменяется. Достаточно расположить в поршне амортизатора магнит — и вот уже готова система изменения свойств амортизатора. Такая система имеет более высокое быстродействие по сравнению с обычным электроприводом, не боится ускорений, менее чувствительна к нагреву и позволяет использовать сложные системы клапанов, что повышает качество работы амортизатора в целом.

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

К сожалению, недостатки у подобной схемы тоже имеются. Магнитореологическое масло теряет свои свойства со временем, имеет повышенную абразивность и к тому же очень дорого стоит. В результате даже более простая конструкция клапана и поршня не позволяют сделать эту конструкцию в целом дешевле, чем у «обычных» управляемых амортизаторов с электромагнитными или гидравлическими клапанами. Зато список достоинств позволил именно этому типу амортизаторов занять свое место в самых быстрых и дорогих машинах, например в Ferrari, Lamborghini, Range Rover, Audi, Cadillac, Acura и престижных моделях GM. Сейчас выпускается уже третье поколение MagneRide, в которой используются две катушки индуктивности для максимального повышения быстродействия и уменьшения влияния вихревых токов.

 

Регулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкостиРегулируемые амортизаторы: от пневмосистем до ферромагнитной жидкости

Каков итог?

На данный момент регулируемые амортизаторы и активные подвески не являются большой экзотикой для серийных машин. Многие мощные модификации имеют подвески такого типа в базовой комплектации. Подобные системы все еще слишком дороги для массового применения, но никаких космических технологий в них не наблюдается, и их появление в массовом сегменте лишь вопрос времени.

Электронно управляемые амортизаторы | Ковальчук Мотор Спорт

Пора рассказать больше.

Скажу сразу, что если вы хотите быть образованными в этом вопросе, то наберитесь терпения и читайте до конца.

Вернувшись после очередного визита компании Tractive, меня не покидало чувство досады. Я не мог понять, почему столь фантастический и интересный продукт, фактически не имеет интереса среди наших тюнеров и гонщиков. Ведь я сам, можно сказать, охотился за ним больше года. И опять же меня постигло разочарование, так как именно на мою модель автомобиля, BMW 328 Xdrive у Tractive нет предложений – из-за сложного клапана внутри амортизатора, являющегося его изюминкой. Этот клапан невозможно разместить в амортизаторах с маленьким соотношением длина стойки/ ход поршня.

Честно говоря, я уже подумывал сменить автомобиль, что бы достичь заветной цели, ведь для М4/М3 такие амортизаторы доступны.

Tractive очень серьёзная и потому достаточно закрытая компания, её основное направление заводской тюнинг электронно управляемых подвесок. Они фактически не работают с конечным потребителем, если это не профессиональные гоночные команды. И не видать мне Tractive, как собственных ушей, если бы не пара обстоятельств — во первых, спасибо моим Голландским друзьям, которые люди по своей натуре очень открытые, и ведут дела только на доверии — бумага для них ничто, только человеческий фактор. Если у них хорошо идут дела с вами, они будут рекомендовать бизнес с вами, своим коллегам. Много лет работая в сфере автоспорта и зная всех лично, я давно к этому привык, понимаю, и поддерживаю этот формат. Во вторых, Роб Якобс, ведущий инженер, на мою удачу перешёл работать в Tractive, в момент открытия компании, и мне уже не нужны были дополнительные рекомендации. Благодаря всем этим обстоятельствам, я рад, что мы с вами, дорогие друзья, можем быть на острие технического прогресса. А вот о том, что я имею в виду, чуть ниже.

Итак, как вы поняли, речь про электронно управляемые амортизаторы. Да, вы наверняка слышали, о таких амортизаторах, и наверняка можете знать, что многие производители уже предлагают такие решения. Но не всё так просто. Между тем, что есть на рынке, и тем, что предлагает Tractive разница в пропасть.

Для простоты предлагаю разделить комплекты по типу работы — в он-лайне и на опережение.На опережение, насколько я в курсе пока работает только одна система — на Mercedes S-Class 222. Она устроена таким образом, что информация с различных сенсоров, камер ближнего и дальнего боя, с GPS приёмника передаётся в бортовой компьютер, и перенастраивает подвеску перед конкретным препятствием, манёвром и т.д. Но эта система очень сложная и дорогая, и как вы понимаете, она не подходит для тюнинга обычных машин.

Второй тип электронно управляемых подвесок это подвески работающие в он-лайне. Тут стоит обратить внимание на то, что именно имеют в виду производители таких подвесок. Дело в том, что многие из них лукавят — предлагая лишь смену параметров работы в режиме он-лайн, например со смартфона, но не саму работу подвески в он-лайне. Сама подвеска, не будет менять свои параметры, и лишь принудительно после вашей указки через пульт, или смартфон будет менять степень демпфирования амортизаторов. В этом весь и фокус. Tractive работает именно в он-лайне — скорость реакции амортизатора 0,005 сек.

Скорость, вот, что очень важно для такой системы. Как пример приведу ещё один вариант электронно управляемой подвески от довольно известного производителя. Его амортизаторы оборудованы шаговыми моторчиками, для изменения характеристик демпфирования в режиме он-лайн. Фактически, шаговый моторчик, вместо вас крутит регулировки амортизатора во время движения. Но скорость! Скорость? Она ничтожна. Когда на 200 км/ч, вы подлетите к быстрой связке с правым и левым поворотом, и вам по очереди нужно будет сначала зажать передние амортизаторы, для подавления клевка на торможении, а затем зажать наружные амортизаторы в каждом повороте для подавления крена, и на выходе успеть зажать задние амортизаторы, что бы дать максимум сцепления передним колёсам, и максимум тяги задним, вы обнаружите, что моторчики всё ещё заняты работой с подавлением крена на торможении перед всей этой связкой.

И вот в этом полный контраст амортизаторов Tractive со всеми остальными. Они настолько скорострельны, что прототипы, которые я уже видел, умеют раздельно менять степень демпфирования отбоя и сжатия, различая направление движения поршня, и создавать эффект гидробуфера на отбой и сжатие, отслеживая положение поршня, и меняя степень демпфирования в зависимости от оставшегося хода амортизатора. Вот, что такое скорость!Теперь, когда я объяснил вам основные типы электронно управляемых амортизаторов, и их различия, я перейду деталям.

Подвеска Tractive имеет в комплекте два акселерометра (G-сенсора), которые определяют наличие и величину боковых и продольных ускорений. Подвеска всегда понимает, что происходит с автомобилем он-лайне. А благодаря очень высокой скорости реакции амортизаторов, постоянно создаёт оптимальный режим их работы.

 

 

В комплекте так же есть пульт или блютуз модуль, для любителей гаджетов. Менять предустановки можно и со смартфона (пока доступно только для IOS). Но это не совсем то же самое, что у других производителей.

То есть подвеска не перестаёт работать в он-лайне, вы лишь добавляете свои предпочтения. Если посмотреть на пульт, то можно увидеть три режима слева, и пять степеней демпфирования справа.

И так, начнём с общего демпфирования (DDA)– вы можете установить пять различных степеней демпфирования раздельно на передней и задней оси, переходя в различные режимы. Потом вы можете перейти к режиму подавления боковых кренов (Anti Roll) и режиму подавления клевка на разгоне и торможении (Anti Pitch). Там тоже есть возможность выбора из пяти степеней демпфирования. Каждый раз, запоминая последнее ваше изменение и предпочтение, система продолжает работать в он-лайне, меняя степень демпфирования лишь там, где вы предпочли.

 

 

Она сама распознаёт, какой именно амортизатор и в какой именно момент ей нужно зажать и распустить, получая информацию с G-сенсоров. Происходит это моментально. А степень демпфирования варьируется настолько серьёзно, что на тестах гоночной версии R-ACE пилоты и инженеры одной гоночной команды остались в недоумении, от того, что снятые с автомобиля стабилизаторы поперечной устойчивости были полностью компенсированы работой амортизаторов. При этом автомобиль стал намного стабильнее при атаке паребриков, и естественно быстрее на круге.

Ну а раз уж мы добрались до гоночной версии R-ACE, то стоит добавить ещё пару строк, которые имеют вес для квалифицированных пользователей перфомансных подвесок. В версии R-ACE есть ещё и две механические регулировки – быстрого и медленного сжатия. Зачем? Всё просто. Гоночные треки разные, как и погодные условия. Иногда вам нужно менять соотношение степени демпфирования амортизаторов между отбоем и сжатием. На этом комплекте это делается легко.

 

 

Предположим вам нужно увеличить степень демпфирования на отбой, сохранив текущие значения на сжатие. Электронный клапан двухсторонний (помните в середине статьи, я писал про то, что раздельная регулировка пока только на прототипных версиях), и он меняет степень демпфирования сразу в обе стороны. В этом случае на пульте вы выбираете более жёсткое общее демпфирование (DDA), а механическими регулировками делаете быстрое и/или медленное сжатие мягче. Так же и в обратную сторону. Просто? Просто и гениально!

Ну а теперь пара картинок с производства. Комплекты для Porsche Cup.

 

 

Комплект R-ACE для Nissan GTR, который должен быть установлен в нашей мастерской на следующей неделе.

 

 

Делитесь со своими друзьями, уверен им тоже будет интересно.

 

А мы приглашаем новых дилеров к сотрудничеству.

 

Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нами.

 

+7-495-780-29-34/35

[email protected]

kms-tuning.com/

kms-tuning

www.facebook.com/bestsuspension

Электронно-управляемые амортизаторы

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

Ходовая часть

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.

 

Электронно-управляемый амортизатор. Электронно-управляемый амортизатор.

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

На автомобилях марки Opel устанавливают систему CDC (Continuous Damping Control — непрерывный контроль демпфирования). В данном случае электронная система управления изменяет характеристики амортизаторов посредством электромагнитных клапанов, установленных в нижней части каждого амортизатора. В результате значительно уменьшаются клевки при торможении и крены при прохождении поворотов или неровностей.

Концерн ZF Friedrichshafen AG представил систему CDC, специально разработанную для заднего моста коммерческих автомобилей. Принцип управления этой системе аналогичен CDC от Opel.

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.

Работа системы Audi magnetic ride основана на указанной выше технологии Magnetic Ride Control.  По заверениям компании, система за долю секунды изменяет жесткость амортизаторов в зависимости от дорожной ситуации.

Наиболее ярким примером применения гидропневматической подвески являются автомобили марки Citroen с системой Hydractive. В данной системе характеристики меняются за счет изменения давления жидкости в пневмогидравлических сферах, установленных на амортизаторах. Система автоматически регулирует дорожный просвет в зависимости от состояния дорожного покрытия и скорости движения.

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.

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.

Управляемые и регулируемые по высоте амортизаторы

Львиная доля комфорта и безопасности при движении приходится на работу управляемых амортизаторов. Они гасят колебания кузова и обеспечивают постоянное сцепление колес с дорогой, преобразуя механическую энергию в тепловую. Амортизаторы крепятся к кузову и мосту автомобиля с помощью рычагов подвески и эластичных элементов. Электронно-управляемые амортизаторы – амортизаторы, у которых параметры высоты и жесткости водитель контролирует с помощью электроники.

Конструкции регулируемых амортизаторов по высоте

Первые амортизаторы были чисто механическими и быстро изнашивались из-за трения. Плавность движения прилично страдала. Следующим шагом стало изобретение амортизаторов с гидравлическими рычагами. Принцип работы которых заключается в трении жидкости между отверстиями. Однако высокое давление и быстрый перегрев делают их ненадежными и недолговечными.

В подвесках современных автомобилей применяются телескопические гидравлические, либо управляемые амортизаторы. Последний вид амортизаторов функционирует на основе гидравлического сопротивления. Клапана, перекрывающие отверстия между цилиндрами, контролируют перетекание жидкости, отчего и возникает сопротивление. Существуют однотрубные и двухтрубные амортизаторы. Они, в свою очередь, делятся на масляные (гидравлические) и газомасляные (в народе – газовые).

Типы регулируемых амортизаторов

Стойка амортизатора регулируемая изменяет своё положение следующими способами: Характеристики электронно-управляемых амортизаторов запросто изменяются водителем с помощью блока управления. Это позволяет значительно повысить комфорт и безопасность движения. Выделяются несколько типов регулируемых амортизаторов. Регулируемые электроникой. Водитель контролирует амортизаторы с помощью блока управления и электрических клапанов, расположенных на амортизаторе. С магнитной регулировкой. На жидкость, содержащуюся в амортизаторе, осуществляется магнитное воздействие. Металлические частицы, реагируют на магнит и таким образом, меняются характеристики амортизатора. С управляемым воздушным подпором. Амортизаторы такого рода объединены в единую пневмосистему. Меняя давление в пневмолинии, водитель управляет характеристиками амортизаторов. Гидропневматические амортизаторы. Пневмоэлемент и амортизатор представляют собой единую систему.

Использование электронно-управляемых и регулируемых амортизаторов

Электронно-управляемые амортизаторы с 2003 года начала производить фирма Monroe. Конечно, такие регулируемые амортизаторы на ваз ставить не стоит, тем более, на наши дороги. Амортизатор получил трехтрубную конструкцию, доработанную отдельным резервуаром с электромагнитным клапаном. Управление амортизатором осуществляется контролем силы тока в электромагните.

Изменение характеристик амортизатора происходит практически моментально, достаточно всего 10 мс. MRC (Magnetic Ride Control — магнитный контроль перемещения) – технология используемая фирмой Delphi. 30 процентов жидкости в амортизаторе составляют магнитные частицы, этот коктейль называется магнито-реологической жидкостью.

Смысл в изменении вязкости жидкости амортизатора под воздействием электромагнитного поля. Плюсами такой системы являются низкая шумность, скорость изменения параметров амортизатора и плавность изменения характеристик. Есть и минус – высокая стоимость. TEMS (Toyota Electronically Modulated Suspension) – шедевр представленный автогигантом Toyota. Блок управления меняет направления жидкости в каналах различного сечения, расположенных внутри амортизатора.

Это происходит при помощи механизма расположенного на амортизаторе и регулировочного стержня в штоке амортизатора. Данная система обеспечивает отличную плавность регулировки. Устройство амортизаторов фирмы Rancho  позволяет оснастить их клапанами, расположенными в нижней части амортизатора и соединенными с компрессором. С помощью компрессора водитель контролирует давление воздуха, таким образом меняя жесткость амортизаторов.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о