Главное отличие адаптивной, или как ее еще называют, активной подвески от классических типов подвесок – в изменяемых параметрах упругих и демпфирующих элементов. В идеальном варианте адаптируются три основных характеристики:
Однако чаще всего производители наделяют возможностью изменения характеристик только амортизаторы. Сегодня используется два способа регулировки степени их демпфирования:
В первом случае в амортизаторы встраиваются специальные электромагнитные клапаны, изменяющие проходное сечение отверстия для перетекания жидкости внутри амортизатора. Уменьшение канала затрудняет проход жидкости и увеличивает жесткость подвески, увеличение – смягчает.
Во втором случае в амортизаторах клапанов нет вообще. Этот принцип основан на применении магнитно-реологической жидкости, которая свободно проходит через каналы поршня. До того момента, пока не получит приказ от магнита – тогда металлические частицы выстраиваются по линиям магнитного поля и создают сопротивление движению жидкости, увеличивая таким образом степень демпфирования и жесткости подвески.
Регулируемые амортизаторы могут находиться как внутри пневматической стойки, так и снаружи пневмобаллона, а также входить в состав такого узла, как гидропружинная стойка. Вне зависимости от того, какой упругий элемент использует активная подвеска, изменять она может не только жесткость шасси, но и другие параметры: например, клиренс, поднимая кузов на неровной дороге или уменьшая дорожный просвет на высокой скорости для улучшения аэродинамического сопротивления.
В случае применения активных стабилизаторов поперечной устойчивости их устанавливают как на одну, так и на обе оси автомобиля. От обычного узла адаптивный стабилизатор отличается конструкцией: он не сплошной, а из двух частей, соединенных гидравлическим механизмом закручивания. При движении по прямой стабилизатор не вмешивается в работу подвески, а при поворотах и кренах его жесткость увеличивает автоматика.
Существуют также и другие способы адаптации подвески: адаптивные рычаги задней подвески и полноуправляемое шасси. И то, и другое влияет в основном на параметры схождения колес, обычно – задних. В первой системе для этого предусмотрена пара дополнительных рычагов, во второй колеса на небольшой угол (3-4°) доворачивают электромоторы-актуаторы.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Естественно, все вышеописанные манипуляции в адаптивной подвеске происходят под жестким контролем электроники – даже тогда, когда водитель самостоятельно выбирает режим подвески. В состав системы управления входят:
блок электронного управления подвеской;
исполнительный блок;
датчики высоты кузова (общие или для каждого отдельного колеса);
датчики продольных, поперечных и вертикальных ускорений;
датчики неровностей дороги (в отдельных случаях).
На основе информации, полученной от датчиков, блок управления через исполнительный блок дает команды активным узлам: амортизаторам, стабилизаторам, рычагам, актуаторам, корректируя поведение подвески в зависимости от дорожной ситуации и сообразно выбранной водителем программы жесткости: спортивной, комфортной, зимней и т.д.
Управление режимами проводится либо посредством аналоговых переключателей, либо, в более современных системах, через экран мультимедиа. В последнем случае, как правило, водителю предоставляется возможность как полностью самостоятельные, так и гибридные режимы жесткости, более точно корректируя под себя параметры подвески.
АВТОМОБИЛИ С АДАПТИВНОЙ ПОДВЕСКОЙ
Первопроходцами адаптивной подвески были французы из Citroen, запустившие в производство еще в 50-е годы прошлого века гидропневматическую систему Hydractive. Правда, из-за недостаточного развития электроники, роль ее в этой подвеске была невелика. В начале века нынешнего, с развитием электронным компонентов, активнач подвеска начала получать широкое применение. Одними из первых ею начали оснащать автомобили концерна General Motors: комфортный седан Cadillac Seville (с 2002 года) и спортивный Chevrolet Corvette C5, причем речь шла о инновационной магнитно-реологической технологии MagneRide. Система до сих пор используется на седанах, кроссоверах и спорткарах GM.
В Старом Свете одними из первых (после Citroen, конечно) адаптивную подвеску применили BMW – амортизаторами с магнитными клапанами Adaptive Drive в 2009 году оснастили рестайлинговый BMW X5/Е70. Свои системы имеют Toyota (Adaptive Variable Suspension, AVS), успешно применяя ее в Toyota Land Cruiser Prado, Lexus GX и других моделях, Opel (Continuous Damping Control, CDS) – Movano и другие модели. У Mercedes-Benz адаптивных подвесок несколько – пневматическая Airmatic Dual Control и гидропружинная Active Body Control. Volkswagen AG также использует две принципиально разных схемы: Adaptive Chassis Control с электронноуправляемыми амортизаторами DCC во флагманских моделях Passat и Skoda Superb и Magnetic Ride в Audi R8.
Свои версии адаптивной подвески есть и корейских автомобили Kia и Hyundai, причем на последних даже используются адаптивные задние рычаги.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ АДАПТИВНЫХ ПОДВЕСОК
Если главными преимуществами активной подвески по праву можно считать комфорт, отличную управляемость в любых ситуациях, и, как следствие, безопасность, то единственным недостатком является ее стоимость. Как при покупке автомобиля – наличие активных систем существенно сказывается как в цене, так и в обслуживании.
Датчики адаптивной подвески выходят из строя чаще других деталей. Это связано с их напряженной работой, а также наличием механических считывающих контактов. Неисправности датчиков легко считать диагностическим сканером, впрочем, и без них не заметить неисправность сложно: на ходу будет ощущаться дискомфорт и снижение управляемости.
В адаптивных амортизаторах могут возникать течи и поломки электрических клапанов, в результате чего они потребуют ремонта или замены. Вопреки устоявшемуся мнению, надежность современных деталей ненамного хуже, чем у обыкновенных амортизаторов – даже с учетом отечественных дорог.
Пневматика адаптивных систем также способна стать причиной хлопот: отказывают компрессоры, теряют герметичность пневмобаллоны, возникает коррозия магистралей.
ОБСЛУЖИВАНИЕ АДАПТИВНОЙ ПОДВЕСКИ
Чтобы активная подвеска прослужила долго, как и любые другие узлы автомобиля, ее нужно регулярно обслуживать. Для этого необходимо выбирать квалифицированные станции технического обслуживания, обладающие не только необходимым оборудованием, а еще и опытом ремонта именно таких сложных систем. В полупрофессиональных гаражных сервисах вряд ли помогут с ремонтом современной электроники.
И цена компонентов адаптивной подвески, и влияние ее на безопасность слишком высоки, чтобы на них экономить. Во избежание разочарований, что не переплачивать потом дважды, советуем вам
Это с одной стороны, а с другой – подвеска должна обеспечивать, во-первых, управляемость, то есть быть достаточно жесткой для того, чтобы водитель мог контролировать ситуацию, а во-вторых – грузоподъемность, то есть, не допускать критического снижения дорожного просвета, пробоев, повышенных нагрузок на кузов и раму.
Выбор производителем определенной конструкции подвески зависит не только от тенденций автомобилестроения, а и от конкретного назначения модели автомобиля, его габаритов, массы, типа привода. Немалое значение имеют опыт, технические разработки и сложившиеся традиции компоновки машин. Все это привело к появлению довольно большого количества разновидностей автомобильных подвесок.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Как известно, подвеской называются все детали и узлы, соединяющие кузов или раму с колесами. Разделить компоненты подвески можно на три основные группы:
- Упругие элементы. Рессора, пружина, торсион, пневмоподушка. Они ответственны за вертикальные силы, возникающие при проезде неровностей.
- Направляющие элементы. Рычаг, тяга, штанга, балка. Определяют характер перемещения колес, передают моменты продольных и боковых сил.
- Амортизирующие элементы. Амортизаторы, которые гасят колебания.
При этом в подвеске присутствуют несколько элементов, которые можно отнести к нескольким группам. Например, стабилизатор поперечной устойчивости, который соединяет роли как направляющего, так и упругого элемента, или балка полузависимой подвески, со схожими функциями.
ЗАВИСИМАЯ И НЕЗАВИСИМАЯ
Хотя термины эти на слуху у большинства автомобилистов, смысл их понимают не все. Между тем, под «независимостью» понимают не автономность подвески как узла (этого просто не может быть), а свободное перемещение каждого из колес относительно другого на той же оси. Существуют:
1. Независимая подвеска, где колесо при сжатии или отбое перемещается самостоятельно, не оказывая влияния на прочие;
2. Зависимая подвеска, где оба колеса в паре связаны жестким конструктивным элементом, чаще неразрезной балкой ведущего моста;
3. Полузависимая подвеска, где колеса хоть и связаны продольными элементами, вертикальное перемещение их относительно свободно.
Довольно часто разные типы подвесок сочетаются в одном автомобиле: спереди может стоять независимая, сзади – полузависимая или зависимая, а иногда даже наоборот.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СОВРЕМЕННЫХ ПОДВЕСОК
McPherson. Состоит из нижнего поперечного рычага, стабилизатора и вращающейся амортизаторной стойки, прикрепленной к кузову через опорный подшипник. Амортизатор часто (но не обязательно) расположен внутри винтовой пружины. Несмотря на то, что изобретению больше 50 лет, макферсон до сих пор является самым часто применяемым типом независимой подвески для передней оси автомобиля, вне зависимости от привода. Причина – простота конструкции и легкость обслуживания.
Двухрычажная подвеска – «предок» макферсона, вторая по популярности независимая подвеска для передка. Конструкция из двух продольных рычагов разной длины сложнее и более требовательна к величине и качеству шарниров, зато дает больше возможности для регулировки углов установки колес (сход-развала), что положительно сказывается на управляемости.
Многорычажная подвеска, дальнейшее развитие двухрычажной – самый сложный, но эффективный способ обеспечить максимальное сцепление колес с дорогой. Многорычажка состоит как минимум из трех боковых рычагов и одного продольного или вертикального элемента. Цель – ограничить передвижение оси в шести степенях свободы, обеспечив при этом максимальный комфорт передвижения. Самая популярная, хотя и дорогая, независимая подвеска для задней оси легкового автомобиля.
Торсионная балка, основной тип задней подвески малогабаритных или бюджетных переднеприводных автомобилей. Два продольных рычага и поперечная балка соединены в один Н-образный упругий элемент. Иногда для дополнительной упругости внутрь балки помещают металлический прут. Конструкция имеет весьма низкую жесткость на кручение, но большую на изгиб, что обеспечивает независимый друг от друга ход колес в вертикальной плоскости.
ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ ПОДВЕСОК
Случаи, когда автомобильная промышленность навсегда отказывается от изобретений прошлого, нечасты. Яркий пример тому – подвеска «Де Дион», названная, как и макферсон, в честь своего изобретателя, и придуманная в XIX веке еще для паровых машин. Эта подвеска (могущая быть как зависимой, так и полузависимой) была разработана для снижения неподрессоренной массы – колеса связывала система поперечных труб, а редуктор моста (чаще заднего) крепился к шасси автомобиля, облегчая вес подвески. Долгое время «Де Дион» не использовался производителями, но относительно недавно подвеской этого типа оснастили автомобили smart – как единственной, способной справиться с задачей.
Рессорная подвеска, тоже разработанная еще до появления автомобиля, хотя и практически исчезла из конструкции современных легковых автомобилей, в настоящее время активно используется на коммерческом транспорте, где важна надежность и простота конструкции – ведь состоит она лишь из рессор, на которые крепится неразрезной мост, и амортизаторов.
Подвеска на продольных рычагах, ранее активно применявшаяся на задне и полноприводных автомобилях, в основном с неразрезной балкой моста, ныне также мало используется. Причина – ее сложность (подвеска состоит из 4 продольных рычагов и косой реактивной тяги) не соответствует управляемости, при этом используется довольного много внутреннего пространства автомобиля.
Подвеска на диагональных рычагах, передняя зависимая подвеска с неразрезной балкой моста и прочие подобные тоже используются все меньше, чаще всего – для выполнения конкретных целей, например, на автомобилях повышенной проходимости или тракторах, как популярная на заре автомобилестроения «свечная» подвеска.
Подход к упругим элементам в последнее время также стал иным. Кроме рессор, которые использовались не только в чисто рессорных, но и в других типах подвески, автопроизводители практически отказались от торсионов – продольных металлических прутов.
Все более широкое применение получает пневматическая подвеска, используются другие инновационные технологии: такие, как адаптивная подвеска или принципиально новаторская электромагнитная подвеска, представляющая собою совокупность устройств в виде стойки на каждое колесо, заменяющее пружину и амортизатор и управляемых электронным блоком. Этим технологиям будет посвящен один из будущих наших материалов.
КАКАЯ ПОДВЕСКА ЛУЧШЕ
А пока вернемся к старым добрым «железным» подвескам, сравним их в плане ремонтопригодности. Следует заметить, что проблемы с ходовой частью зависят чаще всего не от типа подвески, а от целого ряда причин: режима эксплуатации, качества комплектующих, и – не в последнюю очередь – от целесообразности применения. Яркий пример – подвеска заднеприводных автомобилей ВАЗ, где передняя двухрычажка, прекрасно работающая на других автомобилях, склонна к обрыву шаровых опор из-за их перегрузки, а задние продольные рычаги не обеспечивают необходимой курсовой устойчивости.
Однако, если брать подобного рода просчеты, разные типы подвесок имеют и свои плюсы, и минусы. Простой в обслуживании и неплохо держащий дорогу макферсон довольно жесткий и короткоходный. Полузависимая балка при всей ее надежности не обеспечивает комфорта (в том числе, акустического), поэтому используется большей частью на автомобилях не выше класса С. Многорычажная подвеска при всех ее положительных качествах сложна и дорога в обслуживании.
УХОД И ОБСЛУЖИВАНИЕ
В любом случае, какой бы подвеской не обладал автомобиль, его владельцу не следует забывать про своевременную диагностику и ремонт. Повышенные крены, стук в подвеске, рыскание из стороны в сторону, клевки при разгоне и торможении – все как минимум повод для консультации со специалистами автосервиса.
При каждой возможности проверяйте состояние резинотехнических изделий: пыльников, втулок стабилизаторов, сайлентблоков. На СТО помогут оценить люфт шаровых опор, наконечников рулевых тяг, рычагов – самостоятельно это сделать довольно сложно. Вовремя диагностированная неисправность убережет от дополнительных трат и положительно скажется на безопасности автомобиля.
