РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПОДВЕСКИ

Кузов автомобиля с обычной подвеской опускается по мере загруженности автомобиля. При этом упругие элементы подвески сжимаются и работают в таком состоянии, что снижает плавность хода. Кроме того изменяется положение фар и может нарушиться управляемость автомобиля. Для того, чтобы поддерживать уровень пола кузова постоянным, независимо от загрузки автомобиля, в конструкции подвески часто используют пневматические упругие элементы, которые подкачиваются воздухом от специального компрессора. Системы регули ровки уровня пола кузова обычно устанавливаются на дорогие и большие модели для исклю чения возможности проседания загруженного автомобиля.

Рис. 4.47. Задняя пневматическая подвеска автомобиля New Range Rover: a — вид сзади; б — вид спереди;1 — крепления подрамника; 2 — правый пневмобаллон; 3 — пра­ вый нижний двойной рычаг; 4 — стабилизатор поперечной устойчивости; 5 — левый пневмо­ баллон; 6 — левый нижний двойной рычаг; 7 — задний соединительный клапан; 8 — правая задняя ступица; 9 — правый амортизатор; 10 — правый верхний двойной рычаг; 11 — левый амортизатор; 12 — компрессор; 13 — левая задняя ступица; 14 — левый рычаг; 15 — левый верхний двойной рычаг; 16 — левый задний датчик высоты; 17 — задний подрамник; 18 — пра­ вый задний датчик высоты; 19 — правый рычаг

Рис. 4.48. Задняя подвеска автомобиля Audi Allroad. В качестве упругих элементов используются пневматические элементы рукавного типа

Системы выравнивания кузова применяют двух видов. Они могут срабатывать сравни­ тельно медленно, особенно для регулировки статического положения в зависимости от на­ грузки, или достаточно быстро для реагирования на переходные процессы во время движе­ ния. Простейшие, медленно работающие системы, управляются водителем и сжатый воздух в них поступает от электроприводного компрессора через клапан, с помощью которого мож­ но подкачать систему или сбросить в ней давление. Более дорогие и сложные устройства ра­ ботают полностью автоматически, и при этом используются датчики высоты кузова, устрой­ ства для регулировки высоты и источник энергии для проведения регулировки.

Автомобиль New Range Rover имеет переднюю и заднюю пневматические подвески (рис. 4.47), снабжающиеся сжатым воздухом от небольшого компрессора с электроприво­ дом. Каждое колесо оборудовано датчиком высоты над уровнем дороги. Работой подвески управляет специальный микропроцессор с помощью системы клапанов.

Такая конструкция подвески не только обеспечивает постоянство уровня кузова незави­ симо от загрузки автомобиля, но и автоматически изменяет дорожный просвет в зависимости от скорости движения автомобиля. Микропроцессор также управляет давлением воздуха в отдельных пневматических элементах подвески, улучшая поведение автомобиля на раз­ личных дорогах.

В настоящее время пневматические подвески с интегрированным регулированием уста­ навливаются на некоторых автомобилях Mercedes, Audi (рис. 4.48) и др.

АКТИВНЫЕ ПОДВЕСКИ

Поддержание постоянства уровня кузова обеспечивают не только пневматические, но и гид­ ропневматические подвески. В течение многих лет фирма Citroen оборудовала свои автомо­ били гидропневматической подвеской для обеспечения постоянного уровня пола кузова и из­ менения дорожного просвета по желанию водителя. Сейчас многие фирмы занимаются разработкой активной подвески. В идеале активная подвеска обеспечивает с одной сто­ роны возможность перемещения колес по траекториям, копирующим дорожные неровно-

Рис. 4.49. Гидропневматическя подвеска Hydroactive автомобиля Citroen C5 может из­ менять степень жесткости и коэффициент демпфирования в соответствии с условиями движения:1 — интегрированный узел гидротроник; 2 — стойки передней подвески; 3 — пе­ редний регулятор жесткости; 4 — передний электронный датчик положения; 5 — задние гид­ ропневматические цилиндры; 6 — задний регулятор жесткости; 7 — задний электронный датчик положения; 8 — блок управления; 9 — датчик положения рулевого колеса; 10 — ре­ зервуар для жидкости гидросистемы; 11 — педали «газа» и тормоза

сти, а с другой — сохраняет уровень пола кузова. Проблема состоит в том, что для работы та­ кой подвески необходимо заранее оценивать наличие и величину неровностей перед авто­ мобилем, потому что любая механическая система характеризуется запаздыванием своего срабатывания. Существующие на сегодняшний день экспериментальные системы обеспечи­ вают постоянную оценку нагрузки, приходящейся на каждое колесо, и при ее увеличении (например, когда колесо наезжает на препятствие) гидравлический цилиндр приподнимает колесо, а при уменьшении нагрузки опускает. Гидравлические системы, используемые в таких подвесках, требуют большой мощности привода (около 10 кВт) и не могут быть реко­ мендованы для широкого применения, по крайней мере в настоящее время. Кроме того, прецизионные гидравлические узлы стоят дорого, а при выходе их из строя подвеска полно­ стью теряет работоспособность.

Фирма Citroen при создании системы Hydractive пошла по другому пути, внеся изменения в свою гидропневматическую подвеску (рис. 4.49).

Подвеска была дополнена двумя гидропневматическими упругими элементами, вклю­ ченными в контуры управления передней и задней подвесок, системой клапанов, управляе­ мых микропроцессором, который может изменять как жесткость упругих элементов, так и амор­ тизирующие свойства (путем изменения проходных сечений клапанов).

Фирма Citroen разработала также систему Activa, в которой используются два гидравли­ ческих цилиндра, расположенных по диагонали в противоположных «углах» автомобиля ме­ жду кузовом и подвеской. Система высокого давления ограничивает крен кузова до 0,5°, что

Рис. 4.50. Активная подвеска автомобиля Mercedes

для водителя вообще неощутимо. Запас в 0,5° достаточен для предотвращения рыскания автомобиля, обеспечивая, практически вертикальное положение кузова, когда автомобиль движется на повороте. Это гарантирует вертикальное положение колес и хорошую устой­ чивость.

В 1999 г. компания Mercedes создала систему ABC (Active Body Control — активный конт­ роль положения кузова). Основными элементами подвески (рис. 4.50) в этой системе явля­ ются специальные амортизаторные стойки, в которых пружина находится в цилиндре, и на пружину может воздействовать поршень, перемещаемый давлением жидкости от гидравли­ ческого насоса и двух гидроаккумуляторов.

Гидравлическая система работает параллельно с пружиной и обычным амортизатором, поэтому при выходе из строя этой системы сохраняется возможность движения автомобиля. Система ABC не устраняет полностью колебаний кузова, но ограничивает их частоту. Потреб­ ление дополнительной энергии ограничено до 3 кВт. Управление подвеской осуществляется с помощью двух микропроцессоров, получающих сигналы от 13 датчиков. Такая подвеска позволяет отказаться от стабилизаторов поперечной устойчивости, а изменение жесткости упругих элементов дает возможность значительно ограничивать крен кузова, что положи­ тельно влияет на устойчивость и управляемость автомобиля.