Система подвески Х1 разработана специально для работы в условиях высоких нагрузок и по соотношению надежности и эффективности не имеет аналогов на рынке. Основная задача системы Х1 - перенести вес рюкзака с плечевых ремней на жесткий несущий набедренный ремень. Это значительно уменьшает нагрузку на позвоночник и понижает центр тяжести системы, что улучшает устойчивость при передвижении.
Система Х1 состоит из двух эргономично изогнутых X-образно скрещенных шин и полиэтиленовой пластины (1), необходимой для формирования профиля спины. Алюминиевые шины принимают основную нагрузку системы, перераспределяют ее на мощный набедренный ремень (2), состоящий из жесткой конической изогнутой 3D полиэтиленовой пластины и многослойной подушки, создающей комфортное прилегание ремня к бедрам. Посадка набедренного пояса удобно регулируется при помощи гибкой системы затяжки ремня. Материал ремня и анатомической спинной подушки максимально гладкий, чтобы не натирать бедро и спину. В нижней части ремня (5) вставка из Lumbar Pad для предотвращения соскальзывания рюкзака. За подушкой находится короткая алюминиевая шина анатомической формы, обеспечивающая оптимальную посадку рюкзака. Спинная прокладка (6) над поясничной подушкой имеет вогнутую форму и прошитые секции для улучшения вентиляции, которые гарантируют плотное прилегание рюкзака к телу. При правильной регулировке поясной ремень конусов в распор ложится на верхнюю часть бедер и принимает 80-85% всей нагрузки. Остальные 15-20% нагрузки приходятся на плечевые ремни анатомической формы (4) с системой регулировки под различный рост человека (3). Конструкция спины рюкзака и плечевых ремней имеет систему каналов и вставок из Air Tex, что обеспечивает великолепную вентиляцию спины. Крышка рюкзака также регулируется по высоте.
Модели рюкзаков с системой спины Х1: Bison, Tana
Характеристики рюкзаков:
- Нижнее отделение со съемной перегородкой и доступом в основное отделение.
- Регулируемая по высоте крышка с возможностью крепления снаряжения.
- Передний карман на герметичной молнии для доступа в основное отделение.
- Хорошо видимое и быстро доступное отделение под аптечку в крышке рюкзака.
- Дождевой чехол в специальной сумочке.
- Все внешние карманы с водонепроницаемыми молниями Thermo Fusion.
- Удобно регулируемый набедренный пояс.
- Регулируемое крепление для ледоруба.
Система подвески V2
Система V-2 - одна из первых систем подвески, которую Tatonka уже второе десятилетие с успехом использует на рюкзаках, рассчитанных на средние и высокие нагрузки. Несколько лет назад система подвергалась модернизации и, сохранив все положительные свойства старой, проверенной временем подвески, получила несколько инновационных решений.
Основная задача системы V2 - это эффективно перераспределить 70-80% всей массы рюкзака на трехсегментный эргономичный набедренный ремень при помощи рамы (2) из двух алюминиевых шин в виде перевернутого «V» и двух коротких стержней из стекловолокна. Это значительно уменьшает нагрузку на позвоночник и понижает центр тяжести системы, что улучшает устойчивость при передвижении. Остальные 20-30% приходятся на плечевые ремни анатомической формы (7) с возможностью регулировки под различный рост человека (6). Регулировочные ремни могут быть зафиксированы в двух различных положениях для индивидуального распределения нагрузки на плечевые лямки при помощи стропы регулировки натяжения лямок (1). Вентиляция спины (5) осуществляется за счет воздушных каналов и использования материала Air Tex по всей площади спины и ремней. Эргономичный набедренный пояс состоит из трех частей: центральной подушки для поясницы (3) с обрезанной вставкой, предотвращающей соскальзывания рюкзака, и двух конусообразных набедренных крыльев (4) с многослойной мягкой прокладкой, усиленной полиэтиленовой пластиной. Посадка набедренного пояса удобно регулируется при помощи гибкой системы затяжек. Крышка рюкзака также регулируется по высоте (8).
Модели рюкзаков системы V2: Yukon, Isis.
Характеристики рюкзаков:
- Съемная перегородка.
- Доступ в основное отделение из передней части рюкзака.
- Боковая молния для доступа в основное отделение.
- Отделение под аптечку, защищенное от попадания влаги.
- Дождевой чехол в специальной сумочке.
- Отверстие для питьевой системы.
- Широкий набедренный пояс.
- Петли для ледорубов.
Система подвески X Light Vario
Легка, насколько возможно. Работая над системой X Lite Vario, мы уделили особенное внимание тому, чтобы она получилась максимально легкой. Поэтому данная система является идеальным решением для активных путешествий с небольшим багажом. О том, чтобы рюкзак хорошо сидел и не смещался, заботится специальная конструкция спинки (1) с боковыми стабилизирующими элементами, состоящий из трех частей набедренный пояс с мягкими вставками в области бедер (2) и двумя удобными крыльями (3), а также изогнутая мягкая прокладка спинки (4). Два Х-образно скрещенные стержня из стекловолокна (5) эффективно направляют нагрузку в эргономичный набедренный ремень, перераспределяя ее тем самым с плеч на тазобедренную область.
Система подвески X Vent Vario
Отличная вентиляция в походе. В первую очередь, система X Vent Vario используется при производстве походных рюкзаков и рюкзаков для активного отдыха. Данная система комбинирует показатели распределения нагрузки, присущие системам серии Х, с комфортом ношения вентилируемых систем. Благодаря х-образной конструкции (1) нагрузка переносится по сторонам в набедренный ремень, в стабильные вставки из материала Hypalon (2). Сетчатая спинка (3) может плавно регулироваться по степени затяжки, в зависимости от того, должен ли рюкзак плотно или свободно сидеть на спине. Дополнительная мягкая прокладка спины (4) делает ношение плотно прилегающего рюкзака особенно комфортным, набедренный ремень (5), благодаря оригинальной мягкой прокладке, является особенно эргономичным, а изогнутые плечевые лямки (6) сделаны из особенно легкого, приятного на ощупь материала.
Система подвески X Vent Zero
Система, предоставляющая вашей спине максимальную свободу! Революционная система подвески X Vent Zero обеспечивает максимальный комфорт и оптимальную вентиляцию при минимальном контакте со спиной. Благодаря крестообразно расположенному каркасу из стекловолокна (1), боковая нагрузка перераспределяется на бедра. Систему можно (2) плавно регулировать по степени затяжки, а, удалив каркас из стекловолокна, носить рюкзак плотно прижатым к спине. Благодаря уменьшению количества материалов, любой рюкзак с этой системой подвески становится «легковесом».
Система подвески Vent Comfort
Идеальна при интенсивных движениях. Система Vent Comfort, благодаря расположенному в центре вентиляционному каналу (1) и воздухопроницаемому покрытию из материала Air Tex, обеспечивает приятную циркуляцию воздуха при занятии видами спорта, требующими интенсивных движений. Две боковые пенопластовые прокладки (2) делают эту легкую конструкцию особенно приятной в ношении, а ее вогнуто-выгнутая форма обеспечивает оптимальное распределение нагрузки даже при интенсивных движениях. Обязательным при движении с грузом за спиной является также и поясной ремень (3), дополнительно фиксирующий положение рюкзака.
Система подвески Y-1
Базовая система подвески для средне-тяжелых и очень тяжелых грузов. Дизайн системы, оснащенной специальными стержнями, совмещает в себе перераспределение нагрузки и, вместе с тем, гибкость. Эргономичный анатомический набедренный ремень состоит из поясничной подушки и мягких боковых ремней конической формы, предотвращает соскальзывание рюкзака. Ремни регулирования нагрузки, мягкие плечевые лямки и набедренный ремень можно подстроить под индивидуальные параметры для максимального комфорта и плотного прилегания во время транспортировки грузов.
www.tatonka.ru
Устройство подвески автомобиля
В этом видео показано подробное устройство подвески автомобиля, посмотрев видеоурок, понять, как устроена подвеска может даже начинающий автомобилист.
Как устроена подвеска автомобиля видео
Есть разные типы автомобилей. Но все они выполняют одни и те же основные действия: движение, поворот и остановка. Во всех этих действиях система подвески играет важную роль, она обеспечивает комфорт и стабильность движения.
Назначение и принцип работы подвески автомобиля
Роль системы подвески.
Первая функция подвески состоит в передаче ведущего усилия, развиваемого ведущими колёсами, и тормозного усилия, развиваемого всеми колёсами на корпус при сохранении соответствующего положения осей колеса.
Вторая функция состоит в поглощении ударов и толчков со стороны дороги, чтобы сделать вождение более комфортным.
Третьей функцией является стабилизация автомобиля во время движения за счёт того, что колёса всё время отслеживают неровности дороги, что позволяет улучшить стабильность управления.
Но эти функции конфликтуют друг с другом. Например, при использовании мягких пружин для обеспечивания комфортности вождения снижается стабильность управления. А если ради стабильности управления использовать жёсткие пружины, то потеряется комфортность вождения. Приходится искать равновесие между всеми этими условиями, так, чтобы система подвески соответствовала характеристикам автомобиля.
Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы также влияет на комфортность и стабильность вождения. Предположим, вы схватили корпус и приподняли его. Колёса, оси и тормозная система провисли. Масса этих элементов называется неподрессоренной массой. Масса остальных компонентов, включая корпус, называется подрессоренной массой. При большой подрессоренной массе тенденция к тряске корпуса снижается, несмотря на наличие неровностей на дороге. Значит, большой и тяжёлый корпус увеличивает комфортность вождения. Когда неподрессоренная масса небольшая, колёса очень быстро реагируют на неровности дороги, лучше удерживают направление, тем самым увеличивая стабильность управления.
Использование колёсных алюминиевых дисков - один из способов снижения неподрессоренной массы и улучшения стабильности руления.
Толчки и тряски, которым подвергается автомобиль:
Продольная раскачка, когда автомобиль наезжает на небольшие неровности дороги или едет по бездорожью. Передняя и задняя части автомобиля поднимаются и опускаются в противоположных направлениях. Пассажирам это ощущается как болтание вперёд-назад;
Боковая раскачка имеет место, когда корпус перекатывается вбок во время поворота или при движении по неровной дороге;
Подскоки - это подбрасывание вверх и вниз всего корпуса автомобиля при движении по волнистой дороге. Это нередко возникает при мягких пружинах;
При рысканье передние и задние части автомобиля двигаются вбок в противоположных направлениях, когда автомобиль переезжает большие неровности на дороге или движется по бездорожью. Пассажир воспринимает это как дёрганье из стороны в сторону.
Помимо этого колёса и оси, то есть неподрессоренный вес, испытывают толчки, называемые отскок, тремпинг и намотка.
Отскоком называют явление подскока ведущих колёс при резком старте или остановке автомобиля.
Тремпинг - колебание вверх и вниз правого и левого колеса в противоположных направлениях. Это часто имеет место в автомобилях с зависимой подвеской.
Намотка встречается в автомобилях с рессорами (листовыми пружинами). Такая рессора стремится как бы намотаться на ось под действием крутящего момента во время ускорения или торможения. Прогиб концов рессор меняется, вызывая этим тряску.
Система подвески должна отвечать ряду признаков, чтобы подавлять подобные колебания автомобиля и увеличивать комфортность и стабильность вождения.
Компоненты системы подвески
Существуют различные типы подвески. Возьмём для примера подвеску двухрычажного типа, чтобы разобраться в её компонентах.
Пружина смягчает толчки автомобиля со стороны дороги.
Стабилизатор предотвращает боковую раскачку автомобиля, а рычаг подвески удерживает колёса в надлежащей позиции.
Рычаг подвески ограничивает продольные и поперечные движения в результате действия на колёса разнонаправленных усилий. Но его конструкция допускает движения вверх-вниз. В нашем случае рычаг подвески разделён на верхний и нижний.
Теперь подробнее рассмотрим функции и конструкцию каждого компонента.
1) Пружина. В пружинах автомобиля используется свойство упругости, чтобы смягчить действие толчков, вызванных неровностями дороги на корпус автомобиля и на пассажиров. В подвесках используются пружины всевозможных типов, но наиболее часто применяются спиральные пружины. Их изготовляют из прутков специальной пружинной стали. Если к такой пружине прикладывается нагрузка, то весь пруток скручивается, а пружина сжимается, тем самым поглощается энергия внешнего усилия.
В листовых пружинах (рессорах) используется упругость стальных пластин при изгибе. Они состоят из нескольких изогнутых длинных и коротких пластин скреплённых вместе. Чем больше количество пластин, тем большую нагрузку могут выдерживать пружины. По этой причине листовые пружины в основном используются в автомобилях коммерческого назначения.
Торсионная пружина представляют собой пруток специальной пружинной стали, скручиванию которого препятствует упругость при скручивании. В то время, как в спиральных пружинах пруткам пружинной стали придаётся форма спирали, торсионная пружина представляет собой прямой пруток. Один конец торсионной пружины закреплён на раме или на другом конструктивном элементе корпуса, а другой конец на рычаге подвески. Торсионные пружины просты по конструкции и очень компактны, поэтому их часто применяют на объёмных автомобилях.
Пневматические пружины используют упругие свойства воздуха, его пружинистость во время сжатия. Пневматические пружины обеспечивают наибольшую комфортность вождения, поскольку давление воздуха можно регулировать в соответствии с нагрузкой на автомобиль. Но необходимо устройство регулировки давления, такое, как компрессор. Возрастает число компонентов, и подвеска усложняется.
Резиновые пружины, использующие упругость резины применяются главным образом в резиновых буферах и других элементах подвески.
2) Амортизатор. В то время, как пружины поглощают толчки, смягчая их, амортизатор регулирует колебание пружин и увеличивает комфортность вождения. Если пружину сжать или растянуть, возникающие в ней колебания не прекращаются сразу. Возникает нестабильность в работе, вырастает дискомфорт вождения. Амортизаторы сопротивляются движению вверх-вниз в такой мере, чтобы устранить возможность таких колебаний.
Устройство амортизатора
Рассмотрим амортизатор изнутри. Когда в цилиндр заполненный жидкостью вводится поршень с небольшим отверстием, жидкость протекает через это отверстие. Сопротивление течению создаёт демпфирующие усилия и сглаживает колебания пружины.
Разнообразные типы амортизаторов классифицируют по характеру их работы, конструкции и рабочей среде.
По характеру - однократного и многократного действия. Амортизатор однократного действия демпфирующие усилия только при растяжении. Когда амортизатор сжимается, клапан широко открывается и демпфирующее усилия не возникает. Амортизатор многократного действия создаёт демпфирующее усилие и при сжатии, и при растяжении. Клапан усиливает демпфирование при растяжении демпфера. Размер отверстий при растяжении такого амортизатора обычно больше, чем при сжатии. Большинство применяемых сейчас амортизаторов относятся к многократному типу.
По конструкции - одно- и двухцилиндровый.
По рабочей среде - гидравлические и газонаполненные.
Рассмотрим работу многократного двухцилиндрового гидравлического амортизатора. Он представляет собой два цилиндра - один в другом, с поршнем, который ходит по внутреннему цилиндру. Поршень снабжён клапаном, создающим демпфирующее усилие при растяжении амортизатора. При сжатии демпфирующее усилие возникает у основания цилиндра, в клапане основания. Внутренность цилиндра заполнена амортизирующей жидкостью. Полость резервуара, расположенного между внешним и внутренним цилиндром лишь на две трети заполнена жидкостью. Остальное заполняет воздух при атмосферном давлении. Когда внешнее воздействие заставляет пружину сжиматься, шток поршня движется вниз, увеличивая давление в полости под поршнем. Жидкость выбрасывается через необратимый клапан поршня в полость над ним. В то же время объём жидкости равным тому, который был вытеснен движением поршня в цилиндр, открывает клапан основания и проникает в полость резервуара. Сопротивление течению жидкости развивает демпфирующее усилие. Когда обратное воздействие двигает шток поршня вверх, возрастает давление в полости над поршнем. Жидкость открывает клапан поршня и перетекает в полость внизу, создавая демпфирующее усилие. Одновременно жидкость, в объёме равном тому, который был освобождён вытягиванием поршня из цилиндра, открывает необратимый клапан в основании и перетекает из полости резервуара в полость под поршнем. И в клапане основания, и в клапане поршня имеются отверстия постоянно открытые для течения жидкости. Если шток поршня движется медленно, такое устройство позволяет течению жидкости развивать незначительные демпфирующие усилия, когда оба клапана закрыты.
Рассмотрим действия многократного двухцилиндрового газонаполненного амортизатора. В не газовом амортизаторе резервуар содержит воздух при атмосферном давлении, контактирующий с жидкостью. В этом случае при резком воздействии на амортизатор воздух смешивается с жидкостью, вызывая аэрацию. Или же в области пониженного давления возникают газовые пузырьки, то есть кавитация. В результате снижаются демпфирующее усилие. Пузырьки, лопаясь, производят шум. В газонаполненном амортизаторе воздух заменён газом под большим давлением, который предотвращает это явление.
Конструкция и работа газонаполненных амортизаторов в основном такая же, как и гидравлических. Но в них кавитация и аэрация подавляются, поскольку на жидкость действует давление газа. В результате демпфирующее усилие становится более стабильным.
В амортизаторах одноцилиндровых многократного действия основа цилиндра заполнена азотом под большим давлением. Амортизатор типа ДюКарбон - самый типичный из одноцилиндровых демпферов. В цилиндре свободно перемещается вверх и вниз поршень. Накопительная полость, заполненная газом под давлением, расположена под поршнем. И жидкость, и газ полностью разделены свободным поршнем. Во время работы, когда внешнее воздействие сжимает пружины, поршень движется вниз. В результате жидкость под поршнем открывает клапан и перетекает в верхнюю полость, развивая демпфирующее усилие. Во время движения поршня жидкость под ним испытывает воздействие большого давления газа в нижней полости, которая заставляет её быстро и плавно перетекать в верхнюю полость. Этим достигает стабильность демпфирования. Когда внешнее воздействие движет поршень вверх, жидкость над поршнем открывает клапан и перетекает в нижнюю полость, развивая демпфирующее усилие. Во время движения поршня давление газа смешает свободный поршень вверх на расстояние, эквивалентное объёму жидкости, вытесненной поршнем при выдвижении из цилиндра. При этом свободный поршень передаёт его давление жидкости. В амортизаторе такого типа на жидкость всегда воздействует давление сжатого газа. Давление в жидкости не падает даже тогда, когда она движется с высокой скоростью. Поэтому кавитации не возникает. Аэрации также отсутствует, поскольку жидкость и газ полностью разделены.
Теперь рассмотрим стабилизаторы, которые уменьшают боковую раскачку кузова, возникающую при поворотах. Когда автомобиль движется по кривой, корпус наклоняется во внешнюю сторону кривой под воздействием центробежной силы. При слишком большом наклоне пропадает комфортность вождения, а колёса теряют контакт с дорогой, приводя к нестабильности управления. Особенно вероятно такое явление при независимой подвеске. Наличие стабилизатора не только уменьшает наклон корпуса, вызванный центробежной силой, но и увеличивает ведущую силу колёс. Обычно концы стабилизатора присоединены к левому и правому нижнему рычагам подвески. Середина стабилизатора прикреплена к раме или к элементу конструкции днища. Когда левое и правое колёса смещаются одновременно на одну величину вверх или вниз, стабилизатор не воспринимает усилие скручивания, и не оказывает сопротивления. Но во время поворота внутренняя часть колеса теряет контакт с дорогой, а внешнее - прижимается к ней. При этом стабилизатор испытывает усилие скручивания. Возникающее в нём сопротивление уменьшает наклон автомобиля, удерживая корпус в горизонтальном положении.
Если в увеличении комфортности вождения подвески применены мягкие пружины, или используется независимая подвеска, наклон корпуса особенно заметен при поворотах. Поэтому подобного рода стабилизатор обычно используется в передней подвеске. Впрочем, иногда его используют и в задней подвеске.
Типы систем подвески
Подвески разделяются на два типа в зависимости от их конструкции:
а) Подвески с жёсткой осью, или зависимые подвески. В зависимой подвеске с жёсткой осью левое и правое колёса объединены единой осью. Подвеска соединяется с корпусом посредством пружин. Конструкция проста и прочна. Но если одна сторона наезжает на неровность, то весь автомобиль наклоняется. Поскольку левое и правое колёса взаимодействуют между собой, тряска и толчки становятся более значительными.
b) Независимые подвески. Независимая подвеска позволяет левому и правому колёсам двигаться вверх-вниз независимо. Когда одна сторона автомобиля преодолевает неровность, автомобиль раскачивается значительно меньше, чем при подвеске с жёсткой осью. Независимая подвеска ограничивает движение корпуса, обеспечивает комфортность вождения и стабильность управления. Но её конструкция довольно сложна.
Устройство зависимой подвески
Рассмотрим другие типы зависимой подвески с жёсткой осью:
Листовая пружина (рессора). В такой подвеске рессора смягчает толчки, получаемые со стороны дороги. Рессора также выполняет функцию рычага подвески, удерживая ось на месте, а значит - не требуется системы ограничителей для поддержания надлежащего положения оси. Эта конструкция простая, но довольно жёсткая. Поэтому она применяется в основном в автобусах и грузовиках.
Спиральные пружины. В основном используются в четырёхзвенной подвеске. В данном типе подвески пружины не могут удержать ось на месте. Поэтому она снабжается двумя парами контрольных рычагов - слева и справа. Два нижних контрольных рычага длинные, а другая пара верхних рычагов короткие. Они ограничивают продольные перемещения задней оси. Поперечная тяга не допускает смещения вбок.
Поскольку все рассмотренные рычаги удерживают ось в нужном положении, можно применять мягкие пружины, чтобы обеспечить комфортность вождения. Спиральные пружины используются в подвеске с продольным рычагом и балкой скручивания. Продольные рычаги в этой подвеске поддерживают ось спереди, ограничивая продольные перемещения.
От боковых перемещений предохраняет поперечная тяга. Подобная конструкция проста и компактна. Она способствует мягкому комфортному движению. Эта конструкция применяет в задней подвеске компактных автомобилей с передним расположением двигателя и передним приводом.
Устройство независимой подвески
Теперь обратимся к независимой подвеске. Типичным примером является двухрычажная подвеска. Два рычага - верхний и нижний - напоминающие птичью грудную кость удерживают колесо от перемещения в продольном и поперечном направлении. Этот тип подвески широко применяется для передних и задних осей моделей с передним двигателем и задними приводными колёсами.
Устройство подвески макферсон
Этот тип Макферсона со стойкой амортизатора широко применяется в передних и задних подвесках моделей с передним двигателем и передним приводом. Название со стойкой амортизатора дано потому, что демпфер одновременно служит опорой для подвески, особенно при использовании в передней подвеске. Другое название подвески дано по имени её конструктора. Верхний край стойки, где расположен амортизатор, укрепляется на корпусе автомобиля. Нижний край, образующий единый блок с поворотным кулаком, соединяется с корпусом через нижний рычаг. Стойка работает и как звеноограничитель, и вместе с нижним рычагом ограничивает продольные и боковые перемещения оси. Кроме того, опора может свободно вращаться или выступать в роли поворотной оси. Для подобной подвески характерно небольшое количество деталей, каждая из которых имеет несколько функций и мало весит. Эта подвеска подходит для компактных лёгких автомобилей, поскольку требует небольшого пространства.
Система подвески играет важную роль в обеспечении как основных действий автомобиля - движение, поворот, остановка, так и в обеспечении комфортности вождения и стабильности управления. Существуют много других типов подвесок и постоянно разрабатываются всё новые.
Жанр статьи - Автомобили
ПОДКАТЕГОРИИ:
omotore.ru
Активная подвеска - что это такое? Как устроена? Описание
Подвеска является одним из тех узлов в автомобилях, который появился раньше всех – то есть кузов, тормоза, мотор и сама подвеска. Например, двери для автомобилей не сразу появились, потом во время эволюции они стали герметичнее, со стёклами, далее появились ручные стеклоподъёмники, а сейчас без электростеклоподъёмников нормальную машину представить нельзя! То же самое можно говорить о других некогда не совсем «важных» атрибутов и аксессуаров. Конечно, сейчас от той конструкции подвески почти не остался и следа, по крайней мере, в мире легковых авто, разве что грузовики и суперпрофессиональные джипы оснащаются подобными механизмами, так как никто для тяжёлых условий ничего не придумал. Перед легковушками же стоят другие задачи – обеспечить водителю и пассажирам одновременно комфортную, безопасную, а порой и спортивную езду.
Подвеска современных автомобилей является симбиозом одновременно бескомпромиссности и компромиссом между управляемостью, комфортной ездой и устойчивостью. Поэтому, тут уже без последних супер-достижений в мире подвесок со сложными механизмами и автоматическими помощниками не обойтись. Об этом поподробнее. Благодаря жесткой подвеске крены сводятся минимум, следовательно, улучшается управляемость и устойчивость автомобиля. Мягкая же подвеска, наоборот, обеспечивает великолепную, «лимузинную» плавность хода, однако автомобиль при перестроениях и маневрировании начинает раскачиваться, ухудшается управляемость и устойчивость. И поэтому многие автопроизводители в течение существования всей автомобильной истории разрабатывают самые неожиданные и разнообразные конструкции и системы активной подвески и применяют их на своих автомобилях. В итоге спорткар может нажатием кнопки получить почти «джипарский» дорожный просвет, и, наоборот, у внедорожника, выезжавшего на трассу уменьшается примерно до уровня спортседана или даже неплохого купе! Плюс по необходимости (вручную), или автоматически получаем нужные спортивные или комфортные настройки. Но обо всём поподробнее.
Термином «активная» означает подвеска, обладающая параметрами, которые могут изменяться под конкретные дорожные условия при его эксплуатации. Электронная составляющая в составе активной подвески даёт нам возможность управлять, изменять свойства не только автоматически, но и вручную. Механизмы активной подвески принято условно разделить по его элементам, свойства каждого изменяются следующим образом:
Если элементом подвески является Амортизатор, то его Изменяемый параметр, это степень демпфирования, то есть жёсткость подвески;Если в качестве элемента подвески выбран Упругий элемент, то его Изменяемый параметр, это степень жёсткости подвески (демпфирования) и высота кузова автомобиля;Если элементом подвески являются Стабилизаторы поперечной устойчивости, то их Изменяемым параметром будет жёсткость стабилизатора;Если элементом подвески является Рычаги, то их Изменяемый параметр: длина рычагов и схождение колес;
Во множестве систем современных конструкций своих активных подвесок всё чаще производители применяют более одного вида воздействия на несколько элементов, а то и все!
Со временем в конструкциях своих активных подвесок производители решили давать предпочтение амортизаторам с регулируемой степенью жёсткости. Этот вид активной подвески со временем получил своё другое известное, название – адаптивная подвеска, уже устоявшееся. Есть ещё название - полуактивная подвеска, так как в ее конструкции не применяются дополнительные приводы.
Чтобы регулировать жёсткость, или демпфирующую способность амортизатора, автопроизводители применяют два подхода – первый, применение электромагнитных клапанов в амортизаторных стойках и второй способ - применение специальных амортизаторов, наполненных магнитно-реологической жидкостью. Электроника регулирует степень демпфирования для каждого амортизатора индивидуально, чем и достигается более совершенная работа, благодаря различным характеристикам жёсткости подвески. Здесь поподробнее – программа автоматики с высокой степенью демпфирования отвечает за жесткую, спортивную подвеску, низкая степень – за мягкую подвеску, и соответственно настройка между ними это просто подвеска с обычными настройками. Наиболее распространёнными конструкциями адаптивной подвески на данный момент являются:
* система Electronic Damper Control, сокр. EDC от фирмы BMW, которая идёт в «группешнике» с активной подвеской Adaptive Drive. Всё больше и больше моделей BMW оснащаются такой системой;
* Mercedes-Benz со своим детищем Adaptive Damping System, сокр. ADS, которое выпускается в составе известной пневмоподвески Airmatic Dual Control, как и в случае BMW, количество моделей, обладающими данной подвеской, растёт;
* Адаптивный механизм Continuous Damping Control, CDS от фирмы Opel – эту систему можно встретить как на Опелях, так и на их американских и австралийских двойниках, например таких, как Бьюик или Воксхолл;
* Адаптивную и умную систему AVS, то есть Adaptive Variable Suspension - , предлагает своим покупателям компания Toyota;
* и наконец, Volkswagen со своей не менее известной системой подвески Adaptive Chassis Control, DCC;
Вид активной подвески с регулируемыми упругими «ингредиентами» более универсальна, ибо позволяет постоянно поддерживать заданную высоту кузова и необходимую жесткость подвески. Правда, такая продвинутая подвеска обладает более сложной конструкцией, так как используется дополнительный привод для контролирования и регулировки упругих элементов, следовательно, и её себестоимость намного выше. В активной подвеске в качестве упругих ингредиентов автопроизводители применяют несколько видов устройств - традиционные пружины, пневматические элементы и гидропневматические упругие.
Рассмотрим работу на примере мерседесовского детище. В активно-адаптивной подвеске Active Body Control, сокр. ABC, от Мерседес-Бенц жёсткость пружины может меняться с помощью гидравлического привода. Он под высоким давлением поддерживает нагнетание масла в амортизаторную стойку и его уровень в системе. А пружины, установленные соосно с амортизаторами, активируются гидравлической жидкостью гидроцилиндра. В итоге при комфортной езде система нам предоставляет мягкую подвеску, но стоит «зажечь» рулём, как подвеска становиться цельной и собранной «натурой», и повороты проходим быстро и практически без кренов!
Умная электронная система не только осуществляет управление гидроцилиндрами амортизаторных стоек, но и всеми системами, что ей дано контролировать (в зависимости от версии и «продвинутости» системы). Она включает в себе блок управления и различные исполнительные механизмы - электромагнитные клапанов и минимум тринадцать различных датчиков, например, таких как положения кузова, давления, ускорения в продольном, поперечном и вертикальном направлении. Системе АВС практически полностью удаётся исключать крены кузова при самых различных условиях скоростного движения - поворотах, ускорениях, торможениях, а также контролировать положение кузова по высоте, то есть автомобиль начинает понижаться на одиннадцать мм, после того, как машина набирает скорость более чем 60-75 км/ч - дело в модели.
Пневматическая подвески имеет основу, который составляет пневматический упругий элемент. Он и есть тот важный элемент, который позволяет регулировать высоту автомобиля по отношению к поверхности дороги. В пневматических упругих элементах давление создаётся посредством пневматического привода, который имеет в своей основе электродвигатель и компрессор. А за изменение жесткости подвески отвечают амортизаторы с регулируемой степенью демпфирования, или же выражаясь простым языком – регулируемой жёсткостью. Это и есть подход, который реализован в широко известной Airmatic Dual Control - мерседесовской пневмоподвеске, в которой нашла своё применение продвинутая адаптивная система Adaptive Damping System.
Далее, гидропневматические упругие ингредиенты, что и есть один из важнейших элементов в таких подвесках, производители используют в гидропневматической подвеске, позволяющая изменять не только её жёсткость, но и высоту кузова. Делает система это не только следя за условиями движения, и в зависимости от этого давая команды, автоматически, но и в зависимости желаний водителя. Для этого можно оставить всё как есть, то есть доверится автоматике, а порой можно с помощью селектора самому выбрать нужный режим. Работу подвески происходит посредством гидравлического привода высокого давления. Гидросистема управляется электромагнитными клапанами. Одним их современнейших конструкций из мира гидропневматических подвесок является известная система Hydractive, устанавливаемая на модели Citroёn, которая уже насчитывает третье поколение и даже есть вариант 3+, то есть с расширенными и доработанными способностями.
Есть особая, отдельная группа среди версий активной подвески, в которых помимо всего вышеперечисленного изменяется также и жёсткость стабилизатора. Рассмотрим поподробнее - когда машина мчится в прямолинейном направлении – когда прямая или очень пологие изгибы, тогда стабилизатор поперечной устойчивости выключается полностью или частично. За счёт этого ходы подвески увеличиваются, неровности обрабатываются лучше, а это даёт высокую плавность и большую комфортность передвижения. При прохождении поворотов или внезапном изменении направления движения машины жёсткость стабилизаторов по команде электроник увеличивается пропорционально воздействующим на автомобиль силам, передающиеся на его подвеску, тем самым почти исключаются, или полностью предотвращаются крены кузова. Аналогичными системами активной стабилизации подвески можно считать Dynamic Drive от кампании BMW и тойотовскую систему Kinetic Dynamic Suspension System, сокр. от KDSS.
Есть ещё одна система из наиболее интересных механизмов в мире активных подвесок - это детище компании Hyundai. Данный механизм активного контроля и управления геометрией подвески по-корейски, то есть Active Geometry Control Suspension, сокр. от AGCS, даёт возможность изменять помимо всего... даже длину рычагов подвески! Как следствие изменяется сход-схождение или развал- схождение задних колёс. Это даёт колоссальные возможности – для спортивной, азартной езде короткие рычаги и своя настройка развала колёс А для преодоления пересеченной местности длинные рычаги и иной развал! А всех этих манипуляций, контроля и изменения длины рычага применяется электропривод. Рассмотрим одну из программ - при прямолинейном движении по шоссе и маневрировании на маленьких скоростях система следит и устанавливает минимальное схождение. При поворотах же на высокой скорости, активных перестроениях из ряда в ряд происходит с увеличённым схождением задних колес. В таком случае автомобиль с подобной системой получает дополнительную «порцию» устойчивости и наилучшую управляемость. Механизм AGCS активно взаимодействует со штатной системой курсовой устойчивости.
< Назад
Вперёд >
autosteam.ru
Что такое и как работает торсионная подвеска. Ее плюсы и минусы
Основной элемент торсионной подвески – это торсион, который представляет собой цилиндрический металлический стержень, обладающий большой упругостью. Чтобы торсион хорошо пружинил при скручивании, он изготавливается из прочной стали, прошедшей специальную термическую обработку. При этом он выдерживает высокие механические крутящие напряжения и допускает без остаточной деформации большие углы закручивания. Торсионные стержни могут иметь круглое или квадратное сечение, а также состоять из металлических пластин.
Устройство торсионной подвески
Торсион с одного конца жёстко закреплён на раме автомобиля, а другой его конец через рычаг соединяется со ступицей колеса. Вертикальные перемещения колеса приводят к скручиванию торсиона и появлению пружинящей реакции. Таким образом, обеспечивается прочное и упругое соединение кузова автомобиля с его подвижной ходовой частью. Для повышения надёжности соединительных узлов и защиты от ударных перегрузок используются дополнительные спиральные пружины и гидравлические амортизаторы. Такая система подвески широко использовалась до недавнего времени во многих типах автомашин.
Как развивалась торсионная подвеска
Современная система торсионной подвески, применяемая на нынешних автомобилях, является результатом большого количества усовершенствований той детали, которая была использована впервые на автомашине Volkswagen Beetle, появившейся в 30-х годах 20-го века. Чешский учёный Ледвинка первым модернизировал торсион и применил его на автомобилях марки Tatra в тех же 30-х годах. Уже в 1938 году подобие ледвинкского торсиона стало массово применяться в KdF-Wagen автомобильной компании Фердинанда Порше.
Знаменитый австрийский инженер быстро оценил основное достоинство этой подвески – её малый вес, которое так необходимо и востребовано на армейских и спортивных автомобилях, а также внедорожниках. Там, где существуют строгие требования по весу и габаритам авто. И в настоящее время это преимущество торсионов актуально и действенно, что подтверждается их применением на таких тяжеловесах, как Феррари F2001, Тойота Лэндкруизер, МАЗ-547 и др. Фердинанд Порше также разработал торсионы с двойными рычагами, поперечные стержни которых помещались в стальные трубы, расположенные друг над другом и исполняли роль торсионной балки.
Французский инженер Андре Лефевр, конструктор автомобиля Citroen TA, использовал такое достоинство торсиона, как зависимость жёсткости подвески от длины торсионной балки. Чем длиннее торсион, тем мягче получается подвеска. Кроме того, длинный вал, располагаясь вдоль продольной оси автомашины, позволяет распределить получаемую от дорожного полотна динамическую нагрузку по всей её раме. Это повышает устойчивость и управляемость машины.
Во время второй мировой войны торсионы активно использовались в бронетанковой и автомобильной военной технике. Торсионная подвеска устанавливалась на немецких «Пантерах» и советских «КВ». Успешно пройдя испытания в боевых условиях, эти подвески получили широкое распространение в послевоенное время. Их использовали практически все производители автомобилей в Европе и Америке. А 1961 год знаменателен тем, что торсион впервые был применён на передней подвеске. Этим автомобилем стал Jaguar E-Type. В Америке торсионы использовались на автомобилях марки «Крайслер» и «Паккард», а в Советском Союзе они устанавливались на ЗИЛах, ЛУАЗах и Запорожцах.
Плюсы и минусы торсионов
Расположение торсионной балки под кузовом может быть как продольное, так и поперечное. В большинстве своём продольное расположение торсионов применяется на крупных и тяжелых автомашинах. На легковой технике чаще используются компактные поперечные торсионы задней подвески. В обоих случаях торсионная подвеска предназначена для решения следующих задач:
Видео: Экстрим на «Тигре» Независимая торсионная подвеска одна из составляющих высокой проходимости «Тигра»
Поперечно расположенные торсионы ограничены по длине шириной колеи машины. По бокам кузова рабочие концы поперечных торсионов соединены с рычагами подвесок. Поэтому мягкость таких подвесок также получается ограниченной. В отличие от поперечных торсионов продольные балки не имеют жёстких ограничений по длине, поэтому по мягкости такие подвески не уступают рессорам и пружинам. Кроме того, продольная конструкция подвесок создаёт дополнительные технологические удобства при сборке кузова больших автомобилей.
К основным преимуществам торсионной подвески относится следующее:
она более компактна по сравнению с пружинной системой и занимает гораздо меньшее пространство;
простота установки и обслуживания;
небольшой вес;
она даёт возможность просто и быстро устанавливать необходимый дорожный просвет, не изменяя деталей конструкции подвески;
высокая надёжность и ремонтопригодность;
большая периодичность обслуживания и простота регулировки;
она обеспечивает лучшую управляемость автомобиля при возникновении крена.
Всё обслуживание торсионной подвески в основном сводится к подтяжке крепёжных болтов, которое можно выполнить, имея с собой только один гаечный ключ. Однако при этом не следует пользоваться принципом «чем сильнее, тем надёжнее», так как излишняя затяжка болтов может стать причиной повышенной жёсткости подвески.
Торсионная подвеска, кроме тяжелых автомобилей, применяется в производстве легковых авто. Пример: Toyota Corolla Fielder, где используется задний торсион.
Основными недостатками подвесок на торсионных балках считаются:
Склонность автомобиля с такой подвеской к излишней поворачиваемости. На поворотах такие автомобили начинает разворачивать, что требует повышенного внимания водителя. Наиболее характерна и заметна такая склонность на автомобилях марки ЗАЗ, которые имеют небольшие размеры.
Сложная технология производства и обработки торсионов, обеспечивающих необходимую высокую прочность и упругость материала. Чтобы обеспечить устойчивость металла к возникновению поверхностных трещин торсионы проходят специальные процедуры по упрочнению поверхности с использованием пластических осадок и других технологий. Все эти технологические операции повышают стоимость самих торсионов. Несмотря на это, торсионы находят применение в современной автомобильной технике, чтобы обеспечить им высокий уровень комфортабельности при езде по различным типам дорожных покрытий.
Наличие игольчатых подшипников в узлах крепления рычагов к концам торсионной балки с ограниченным ресурсом пробега. Подшипники имеют свойство выходить из строя по причине попадания пыли, воды и грязи через трещины в сальниках и прокладках. Причём это происходит более часто из-за старения резинового материала и воздействия агрессивных сред, нежели от стиля вождения и его интенсивности. Основная панацея от этой беды – почаще заглядывать под днище автомобиля. Своевременное обслуживание позволит обойтись заменой сальников или подшипников. В худшем случае предстоит ремонт или замена торсионной балки, так как вышедшие из строя подшипники развальцовывают посадочные места, что приводит к изменению развала колёс. Ресурс подшипников составляет от 60 до 70 тыс. км.
Одной из причин, ограничивающих использование торсионов, является сложность получения полностью независимых колёсных подвесок, обеспечивающих высокий уровень комфорта. Однако наличие торсионной балки даёт возможность получить достаточно свободные подвески, если использовать на концах балки, вращающиеся амортизирующие рычаги. Этим достигается большая независимость колёс и большая плавность хода при езде. Особенно эффективна такая подвеска на тяжёлых машинах типа Peugeot 405 и Renault Laguna, у которых она испытывает большую нагрузку, что способствует улучшению комфортабельности езды. На более лёгких машинах Peugeot 106, 206, 306 такая подвеска будет менее эффективна и комфортна.
С развитием технологий производства различных подвесок со временем торсионные системы перестали применяться на пассажирском транспорте в связи с дороговизной изготовления торсионных балок и спецификой эксплуатации пассажирских автомобилей. Сейчас они используются в большинстве случаев на грузовиках и внедорожниках таких фирм, как Dodge, General Motors, Mitsubishi Pajero, Ford.
avtomotoprof.ru
Активная подвеска | Подвеска автомобиля
Активная подвеска, как и многие другие новации, была создана в мире Гран При. Теперь она постепенно становится, все более популярной при производстве обычных транспортных средств. Интересно отметить, что по мере того как некоторые команды, принимавшие участие в гонках «Формула-1», совершенствовали подвеску, правила изменились (1993-1994 гг.), чтобы предотвратить ее использование!
Обычные системы подвески — это всегда компромисс между мягкими пружинами для комфорта и более жестким подпружиниванием для лучшей устойчивости движения на поворотах. Система подвески должна выполнять четыре главных функции:
поглощать удары от ухабов
справляться с «нырянием» носовой части при торможении
предотвращать опрокидывание во время поворотов
регулировать движение корпуса
Это означает, что некоторые функции должны быть приняты с оговорками, чтобы другие выполнялись в большей степени.
Функционирование активной подвески
Активная подвеска позволяет получить лучшее сочетание из обоих миров. Активная подвеска получается при замене обычных пружин на гидравлические узлы двойного действия. Ими управляет блок управления (ECU), который получает сигналы от различных датчиков. Давление масла сверх 150 бар поставляется гидравлическим узлам от насоса. Клапан с сервоприводом контролирует давление масла, которое является, возможно, самым критическим параметром системы.
Главные выгоды от применения активной подвески состоят в следующем:
большой комфорт при движении
лучшая управляемость
повышенная безопасность
предсказуемое поведение транспортного средства в различных условиях
отсутствие разницы в поведении на дороге пустой и нагруженной машины
Датчики, приводы и функционирование системы активной подвески
Чтобы максимально эффективно управлять гидравлическими узлами, ECU должна «знать» определенную информацию. Она поступает в систему от датчиков, расположенных в различных частях транспортного средства.
Датчик нагрузки
Датчик нагрузки используется, чтобы определить фактическую нагрузку на каждый гидравлический узел.
Смещение и вертикальное ускорение
В качестве этого датчика могут использоваться простые переменные резисторы или более точные и чувствительные линейные датчики типа LVDT.
Боковое и продольное ускорение
Ускорение может быть определено при помощи маятникового датчика, использующего тензодатчики, связанные с массой, или устройства, подобные датчику ударов в двигателе.
Датчик заноса
Отклонение от курса может быть определено по боковому ускорению, если датчик установлен в передней или задней части транспортного средства.
Положение руля
Помимо положении руля, скорость изменения направления движения определяется по сигналу от датчика вращения. Это устройство может быть датчиком на основе луча света с детектором или чем-либо подобным. Если скорость изменения положения руля окажется за определенным порогом, то система переключится к более жесткому регулированию подвески.
Скорость транспортного средства
Скорость транспортного средства измеряется с помощью стандартною датчика, который используется для спидометра.
Датчик положения дроссельного клапана
Датчик положения дроссельного клапана аналогичен существующим потенциометрам. Он показывает намерение водителя ускорить или замедлить движение, позволяя подвеске перейти в более жесткий режим, если для этого предусмотрен соответствующий механизм.
Выбор режима подвески водителем
В системе предусмотрен выключатель, позволяющий водителю выбрать мягкие или жесткие параметры настройки системы. Но даже если будет выбрано мягкое регулирование, то система переключится на более жесткое при определенных эксплуатационных условиях.
Рис. Общая компоновка системы активной подвески и используемые датчики
На схеме компоновки системы активной подвески показано упрошенное представление гидравлического узла. По сути, это гидравлический домкрат, который может обеспечивать очень высокое давление масла, подаваемого к верхней или нижней камере. Функционирование всей системы происходит следующим образом. В момент, когда колесо встречает на дороге выпуклость, возникает вертикальное ускорение вверх и увеличение вертикальной нагрузки. Эта информация подастся к ECU, который вычисляет идеальное смешение колеса. Сигнал управления от ECU посылается сервоклапанам, которые управляют положением главных гидравлических узлов. Поскольку этот процесс может происходить сотни раз в секунду, колесо может точно следовать за контуром дорожной поверхности, Это смягчает действие нежелательных нагрузок на корпус автомобиля.
Благодаря анализу информации от других датчиков, вроде бокового датчика ускорения (данные о движении на повороте) и продольного датчика (информация о продольном торможении или ускорении), приводы могут перемещаться так, чтобы всегда обеспечивать максимальную устойчивость.
Активная подвеска обеспечивает комфортное движение, и в этом залог ее будущего. Так как цены на комплектующие падают, система скоро станет достоянием большого количества транспортных средств. Ожидается, что в ближайшем будущем активной подвеской могут быть оборудованы даже внедорожники.
Mitsubishi Pajero Sport: удар по Prado? В редеющем, но популярном у нас сегменте рамных вседорожников появился сильный игрок – легендарный Mitsubishi Pajero Sport третьего поколения, который полностью затмил предшественника. Но хватит ли пр...
Toyota Corolla: юбилею посвящается В честь 50-летнего юбилея своей популярной модели компания Toyota обновила мировой хит под названием Corolla. По традиции рестайлинг подчеркнул преимущества бестселлера. Внешний вид стал более выразит...
Добавить сайт в избранное
.jpg)
