Войти
Активная подвеска- это тип автомобильной подвески на автомобиле. Он использует бортовую систему для управления вертикальным перемещением колес транспортного средства относительно шасси или кузова, а не пассивной подвеской, обеспечиваемой большими пружинами, где движение полностью определяется дорожным покрытием. Так называемые активные подвески делятся на два класса: настоящие активные подвески и адаптивные или полуактивные подвески. В то время как адаптивные подвески различаются только по жесткости амортизатора, чтобы соответствовать изменяющимся дорожным или динамическим условиям, в активных подвесках используются некоторые типы исполнительных механизмов для подъема и опускания шасси независимо на каждом колесе.
Эти технологии позволяют производителям автомобилей достичь большей степени ездовых качеств и управляемости автомобиля, удерживая шины перпендикулярно дороге в поворотах, что позволяет лучше тяга и контроль. Бортовой компьютер обнаруживает движение тела с помощью датчиков в автомобиле и, используя эти данные, контролирует действие активной и полуактивной подвески. Система практически исключает крен кузова и изменение тангажа во многих дорожных ситуациях, включая прохождение поворота, ускорение и торможение.
Теория Skyhook заключается в том, что идеальная подвеска позволяла автомобилю сохранять устойчивое положение, как если бы оно висело на воображаемом крюке в небе, вне зависимости от дорожных условий.
Поскольку настоящий скайхук непрактичен, настоящие активные системы подвески основаны на работе привода. Воображаемая линия (нулевого вертикального ускорения) рассчитывается на основе значения, обеспечиваемого датчиком ускорения , установленным на кузове транспортного средства (см. Рисунок 3). Динамические элементы включают только линейную пружину и линейный демпфер; поэтому никаких сложных расчетов не требуется.
Транспортное средство контактирует с землей через пружину и амортизатор в обычной подвеске с пружинным амортизатором, как показано на рисунке 1. Для достижения того же уровня устойчивости, что и теория Skyhook, транспортное средство должен контактировать с землей через пружину и воображаемую линию с демпфером, как на рисунке 2. Теоретически, в случае, когда коэффициент демпфера достигает бесконечного значения, транспортное средство будет в состоянии, когда оно полностью закреплено на воображаемой линии, таким образом, транспортное средство не будет трястись.
Активная подвеска, первая из представленных, использует отдельные приводы, которые могут оказывать независимое усилие на подвеску для улучшения ходовых характеристик. Недостатками этой конструкции являются высокая стоимость, дополнительное усложнение и масса устройства, а также необходимость частого обслуживания некоторых реализаций. Для обслуживания могут потребоваться специализированные инструменты, и некоторые проблемы бывает сложно диагностировать.
Гидравлическое управлениеподвеской управляется с помощью гидравлики. Первый образец появился в 1954 году с гидропневматической подвеской, разработанной Полем Магесом в Citroën. Гидравлическое давление обеспечивается радиально-поршневым гидравлическим насосом высокого давления. Датчики постоянно контролируют движения кузова и уровень движения автомобиля, постоянно снабжая гидравлические корректоры высоты новыми данными. В течение нескольких секунд подвеска создает противодействующие силы для подъема или опускания кузова. Во время маневров азот в оболочке мгновенно сжимается, обеспечивая в шесть раз большую сжимаемость, чем у стальных пружин, используемых в транспортных средствах до этого времени.
На практике система всегда включала желаемые функции самовыравнивающейся подвески и регулируемой по высоте подвески, причем последняя теперь привязана к скорости автомобиля для улучшения аэродинамические характеристики, поскольку автомобиль опускается на высокой скорости.
Эта система замечательно работала при движении по прямой, в том числе по неровным поверхностям, но слабо контролировала жесткость крена.
Миллионы серийных автомобилей были построены с вариациями этой системы.
Колин Чепмен разработал оригинальную концепцию компьютерного управления гидравлической подвеской в 1980-х годах для улучшения прохождения поворотов гоночных автомобилей. Компания Lotus установила и разработала прототип системы для модели 1985 Excel с электрогидравлической активной подвеской, но никогда не предлагала ее для продажи, хотя многие демонстрационные автомобили были построены для других производителей.
Датчики постоянно отслеживают движения тела и уровень езды автомобиля, постоянно снабжая компьютер новыми данными. Когда компьютер получает и обрабатывает данные, он управляет гидравлическими сервоприводами, установленными рядом с каждым колесом. Подвеска с сервоуправлением практически мгновенно создает силы, противодействующие наклону, нырку и приседанию во время маневров.
Компания Williams Grand Prix Engineering подготовила активную подвеску для автомобилей F1 в 1992 году, создав такие успешные автомобили, что Международная автомобильная федерация решила запретить эту технологию.
Подвеска с компьютерной активной технологией (CATS) координирует наилучший возможный баланс между качеством езды и управляемостью, анализируя дорожные условия и выполняя до 3000 корректировок каждую секунду в настройках подвески с помощью электронного управления амортизаторы.
Mercedes-Benz CL-Class (C215) 1999 года представил модель Active Body Control, где гидравлические сервоприводы высокого давления управляются электронными вычислениями, и эта функция до сих пор доступен. Транспортные средства могут быть спроектированы так, чтобы активно наклоняться в повороты для повышения комфорта водителя и пассажиров.
Активный стабилизатор поперечной устойчивости усиливается под действием водителя или подвески Электронный блок управления (ECU) во время крутых поворотов. Первым серийным автомобилем был Mitsubishi Mirage Cyborg в 1988 году.
В полностью активных серийных автомобилях с электронным управлением применение электрических сервоприводов и двигателей, соединенных с электронными вычислениями, позволяет для ровного прохождения поворотов и мгновенной реакции на дорожные условия.
Bose Corporation имеет испытательную концептуальную модель. Основатель Bose, Амар Бозе, много лет работал над экзотическими подвесками, когда был профессором Массачусетского технологического института.
Активная электромагнитная подвеска использует линейные электромагнитные двигатели, прикрепленные к каждому колесу. Он обеспечивает чрезвычайно быструю реакцию и позволяет регенерировать потребляемую мощность, используя двигатели в качестве генераторов. Это почти решает проблемы длительного времени отклика и высокого энергопотребления гидравлических систем. Технология активной системы подвески с электронным управлением (ECASS) была запатентована Центром электромеханики Техасского университета в 1990-х годах и была разработана L-3 Electronic Systems для использования на военных транспортных средствах. HMMWV с ECASS превзошел технические характеристики по всем оценкам производительности с точки зрения потребляемой мощности для оператора транспортного средства, устойчивости и управляемости.
Адаптивные или полуактивные системы могут изменить только коэффициент вязкого демпфирования амортизатора и не добавляет энергии системе подвески. В то время как адаптивные подвески обычно имеют медленное время отклика и ограниченное количество значений коэффициента демпфирования, полуактивные подвески имеют время отклика, близкое к нескольким миллисекундам, и могут обеспечивать широкий диапазон значений демпфирования. Поэтому адаптивные подвески обычно предлагают только разные режимы езды (комфорт, нормальный, спортивный...), соответствующие различным коэффициентам демпфирования, в то время как полуактивные подвески изменяют демпфирование в реальном времени, в зависимости от дорожных условий и динамики автомобиля. Хотя их вмешательство ограничено (например, управляющая сила никогда не может иметь направление, отличное от текущего вектора скорости подвески), полуактивные подвески менее дороги в проектировании и потребляют гораздо меньше энергии. В последнее время исследования полуактивных подвесок продолжали расширяться в отношении их возможностей, сокращая разрыв между полуактивными и полностью активными системами подвески.
Этот тип является наиболее экономичным и основным типом полуактивных подвесок. Они состоят из электромагнитного клапана, который изменяет поток гидравлической среды внутри амортизатора, тем самым изменяя демпфирующие характеристики подвески. Соленоиды подключены к управляющему компьютеру, который посылает им команды в зависимости от алгоритма управления (обычно это так называемый метод «Sky-Hook»). Этот тип системы используется в подвеске Cadillac Computer Command Ride (CCR). Первым серийным автомобилем был Toyota Soarer с полуактивной электронной модулируемой подвеской Toyota 1983 года выпуска.
Еще один довольно недавний метод включает магнитореологические демпферыторговой марки MagneRide. Первоначально он был разработан Delphi Corporation для GM и был стандартным, как и многие другие новые технологии, для Cadillac STS (с модели 2002 года) и некоторых других моделей GM с 2003 года. был обновлением полуактивных систем («автоматических датчиков дороги подвески»), используемых в высококлассных автомобилях GM в течение десятилетий. Он позволяет вместе с более быстрыми современными компьютерами самостоятельно изменять жесткость подвески всех колес. Эти амортизаторы находят все более широкое применение в США и уже сдаются в аренду некоторым иностранным брендам, в основном в более дорогих автомобилях.
Эта система разрабатывалась 25 лет. Демпферная жидкость содержит металлические частицы. Посредством бортового компьютера характеристики податливости заслонок контролируются электромагнитом. По сути, увеличение тока в магнитной цепи демпфера увеличивает магнитный поток контура. Это, в свою очередь, вызывает изменение ориентации металлических частиц, что увеличивает вязкость жидкости, тем самым повышая скорость сжатия / отскока, в то время как уменьшение смягчает действие демпферов за счет выравнивания частиц в противоположном направлении. Если мы представим металлические частицы как обеденные тарелки, то, пока они выровнены так, чтобы они были на краю, вязкость минимизировалась. На другом конце спектра они будут выровнены под углом 90 градусов. Таким образом, жидкость становится более вязкой. Электрическое поле, создаваемое электромагнитом, изменяет ориентацию металлических частиц. Информация от колесных датчиков (о расширении подвески), рулевого управления, датчиков ускорения и других данных используется для расчета оптимальной жесткости на данный момент времени. Быстрая реакция системы (миллисекунды) позволяет, например, сделать более мягкое движение одним колесом по неровности на дороге в определенный момент времени.
По календарному году:
.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с технологиями автомобильных подвесок . |
