Гидропневматическая подвеска
Совместно с системой саморегулирования применяется гидропневматическая подвеска, принципиальная схема которой показана на рисунке:
Рис. Принципиальная схема гидропневматической подвески:
1 – рычаг подвески; 2 – поршень гидроцилиндра; 3 – корпус гидроцилиндра; 4 – сфера; 5 – масло; 6 – сжатый азот
Главным составляющим подвески является упругий элемент, который состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 2, с длинной направляющей цилиндрической поверхностью. В верхней части цилиндра установлен сферический баллон 4, разделенный эластичной диафрагмой (мембраной) на две полости: верхняя заполнена сжатым азотом, нижняя жидкостью. Между цилиндром и баллоном расположен амортизационный клапан, через который пропускается жидкость при ходе отбоя и сжатия (на схеме не показан).
Функцию упругой пружины в пневмогидравлическом упругом элементе выполняет газ (азот), полость расположения которого от полости, занятой жидкостью, разделяется эластичной мембраной. Увеличивая или уменьшая объем жидкости, можно изменять положение поршня, связанного с направляющим рычагом подвески 1, и тем самым изменять дорожный просвет между кузовом и дорогой. Изменяя давление и объем газа в определенной пропорции, (подвеска Hydractive) можно при одной и той же нагрузке на колесе изменять упругую характеристику подвески, делая ее либо «мягкой» (комфортный режим), либо «жесткой» (спортивный режим). Гашение колебаний в таком упругом элементе осуществляется амортизационным клапаном 8, при перетекании жидкости под воздействием поршня из полости цилиндра в подмембранную полость баллона.
Рис. Схема работы подвески Hydractive:
1 – предохранительный клапан-распределитель; 2 – регулятор положения кузова; 3 – электромагнитный клапан; 4 – регулятор жесткости; 5 – гидроцилиндр подвески; 6 – основная сфера; 7 – дополнительная сфера; 8 – основной амортизационный клапан; 9 – дополнительный амортизационный клапан; 10 – золотник
Увеличение объема газа в пневмогидравлическом упругом элементе (для создания «мягкой» характеристики) достигается с помощью дополнительных сфер 7, включенных раздельно в систему передней и задней подвесок. Работа подвески в «комфортном» режиме обеспечивает при движении автомобиля высокий комфорт и удобство управления; работа в «спортивном» режиме улучшает устойчивость автомобиля на поворотах и при торможении, что повышает безопасность. В «комфортном» режиме электромагнитный клапан 3 и золотник 10 открывают соединительную магистраль между основными сферами 6, а также подключают к ним дополнительную сферу 7, что увеличивает плавность хода. В «спортивном» режиме золотник отключает третью сферу и размыкает соединительную магистраль, что увеличивает жесткость подвески примерно в три раза выше.
Для перевода подвески в «комфортный» или «спортивный» режим служит электромагнитный клапан 3 (регулятор жесткости), отключающий или подключающий дополнительный баллон к гидравлическому приводу системы подвески.
Дальнейшим совершенствованием подвески Hydractive явилось применение электронной системы управления по специальной программе. Она обеспечивает изменение характеристики подвески в зависимости от дорожной ситуации для лучшей управляемости и от изменения состояния дороги. Аналогично рассмотренной выше системе, программа позволяет водителю выбрать «жесткий» или «автоматический» режим. В «жестком» режиме компьютер регулирует уровень демпфирования для обеспечения спортивной жесткой характеристики подвески. В «автоматическом» режиме регулируется уровень демпфирования для обеспечения комфортного движения в нормальных условиях. При торможении, повороте или резком ускорении система автоматически переключается на «жесткий» режим. При высоких скоростях движения система переключается на «жесткий» режим по сигналу контрольного модуля двигателя в зависимости от угла поворота дроссельной заслонки и давления во впускном коллекторе.
Управление электромагнитным клапаном, переключающим режимы работы подвески, осуществляется микропроцессором, который получает информацию от нескольких датчиков:
- положения кузова по высоте
- угла поворота рулевого колеса и его угловой скорости вращения
- положения педали акселератора
- давления в тормозной системе
- крена кузова
- скорости автомобиля
Данные памяти компьютера сравниваются с получаемой от датчиков информацией и микропроцессор выбирает соответствующий режим подвески. Включение соответствующего режима подвески происходит менее чем через 0,05 с.
Информацию о положении кузова в микропроцессор передает специальный датчик.
Рис. Датчик высоты положения кузова:
1 – контактный разъем; 2 – рычаг положения кузова
Датчики высоты кузова относятся к аналоговому типу. Они посылают информацию о средней высоте кузова и колебаниях подвески на электронные блоки управления подвеской и фар. Изменение высоты кузова вызывает изменение угла датчика высоты кузова, что влияет на выходное напряжение датчика.
Отрицательное значение угла датчика высоты кузова соответствует сжатию подвески. Положительное значение угла датчика высоты кузова соответствует отдаче подвески.
Аналогичные системы применяются для автомобилей Mersedes-Benz.
Блок управления получает входные сигналы от следующих устройств:
- датчика ускорений кузова
- датчика ускорений колеса
- датчика загрузки, давления в задних стойках
- датчика угла поворота колеса
- переключателя «комфорт/спорт»
- блока управления ABS о скорости движения автомобиля
На основании этих данных вычисляются качество дорожного покрытия, поперечное ускорение, загрузка, предпочтение водителя и производится управление клапанами регулировки жесткости.
Рис. Схема работы подвески ADS Mercedes-Benz:
1 – амортизационная стойка; 2, 3 электромагнитные клапана; 4 – сфера (энергоаккумулятор); 5,6 – калиброванные отверстия
Если оба клапана 2 и 3 закрыты, сечение канала по которому перетекает жидкость минимально, и амортизатор имеет максимальную жесткость. Открывая клапаны по отдельности или одновременно, можно увеличить сечение канала и, соответственно уменьшить жесткость амортизаторов. При отключении системы питание с контактов снимается, что устанавливает режим максимальной жесткости амортизаторов. Управление жесткостью амортизаторов производится раздельно для передней и задней оси.
Добавить комментарий