Эволюция внедорожной подвески - Отзывы об автомобильных амортизаторах
Выбор автомобильных амортизаторов. Отзывы. Рекомендации.



Последние статьи

Рейтинг амортизаторов для KIA RIO и KIA CEED
Какие амортизаторы выбирают отечественные автолюбители (исследование)
Как устроена, как работает, и как выглядит изнутри автомобильная подвеска

Эволюция внедорожной подвески

На сегодняшний день для того чтобы настроить характеристики подвески современного автомобиля, его владельцу даже не нужно вставать с водительского кресла – достаточно осуществить соответствующие манипуляции на панели приборов. Более того, технические решение самых продвинутых авто позволяют системам самостоятельно следить за дорогой в автоматическом режиме, изменяя высоту и жесткость. Но, несмотря на то, что данные технологии реализуются с использованием электроники и не только, разработаны они достаточно давно.

Идеальный транспорт должен быть одинаково комфортным как для единственного водителя в салоне, так и при полной загрузке. Кроме того, от него хочется и послушания на гладком асфальте, и комфорта при езде по неровной поверхности. А в конце пути, чтобы дать возможность водителю и пассажирам без труда выйти из внедорожника с большими колесами, нужно предельно опустить кузов. Именно подобного рода мысли посещают водителя по пути на дачу. Развивая тему, необходимо вспомнить что у подвески есть упругие элементы, будь-то пружины, торсионы, рессоры или пневмобаллоны. Также конструкция подвески включает в себя успокоители колебаний, такие как амортизаторы, не несущие веса машины, но устраняющие раскачку кузова и прыжки колес.

Амортизатор и принцип гидравлики

Первое, что пришло на ум конструкторам более полувека назад, это накачать в амортизатор масло под давлением и, отказавшись от пружин, получить регулируемый по клиренсу автомобиль. Функция упругого элемента при этом отводилась воздуху, сжатому в специальных резервуарах при каждой стойке. Так было, например, на Citroen 15TA и последовавшем за ним DS. Оба щеголяли гидропневматическими стойками, почти не менявшими жесткость, но позволявшими машине кардинально менять свой клиренс. Спустя многие десятилетия похожие решения появились в задней подвеске Mercedes S-класса и ранних представительских Audi A8.

Все эти системы, несмотря на свою функциональность, прослыли ненадежными. А причина была одной и той же – ошибочное мнение, что и регулировать высоту, и справляться с неровностями должен один и тот же амортизатор. В дальнейшем конструкторы учли ошибки ранних схем и навсегда отделили функции упругого элемента от гасителя колебаний. Правда, в виде исключения система все же нашла развитие на Citroen C5.

Отдельной ветвью стали саморегулирующиеся амортизаторы типа Koni FSD, которые работают мягче при увеличении количества неровностей на дороге. Однако в силу конструкции на разнородных поверхностях они не всегда вели себя адекватно.

Работа с высотой подвески

В 50-е годы прошлого века Cadillac, а впоследствии и многие другие марки стали заменять пружины подвески на очень простой и отлично работающий пневмобаллон. Воздух, накачанный в него нехитрым компрессором, позволял опускать и поднимать машину над землей или сохранять неизменным клиренс груженого авто. Попутно пневмобаллоны выявили полезное для грузовых перевозок качество – становится более упругими под возросшей нагрузкой. Это оказалось как нельзя кстати: благодаря новым технологиям снизилась собственная масса машин, они стали прочнее, смогли перевозить больше груза и пассажиров, для которых был потребен и новый уровень комфорта.

Пневмоопора хорошо сочеталась с любым амортизатором, не боялась небольших утечек воздуха и при копеечной стоимости легко заменялась. Ее эволюцию легко проследить на примерах от простейших “надувных баллонов”, которые сегодня выпускаются тюнинговыми фирмами буквально для любого авто, до продвинутых заводских стоек того же Audi Q7 или Mercedes-Benz M-класса.

Бочкообразные пневмокамеры изменяют свою высоту благодаря раздуванию вверх. Поэтому при желании получить больший ход подвески их складывают стопкой по 2–3 штуки. Контроль высоты у подушек для тюнинга косвенный – по давлению в них. Совершенно по-иному реализован большой ход у штатных пневмоопор Volkswagen Touareg. Здесь более тонкий “чулок” резиновой камеры закатывается сам на себя, позволяя, во-первых, обходиться меньшими давлениями, и, во-вторых, занимать меньше места.

При всем этом, тонкие камеры оказались менее прочными для внешних воздействий – случайных сучков, дорожных камешков – и потребовали внешней защиты в виде гофрированных пыльников. И все же, чувствительные пневмоопоры позволили весьма быстро и очень точно регулировать высоту дорожного просвета, в чем им помогают электронные датчики обратной связи в виде простого потенциометра и тяги к подвижной части каждой стойки.

Легковая и кроссоверная пневматика подобного рода унаследовала от примитивных подушек и свой главный принцип: чем сильнее накачано, тем жестче. Применительно к среднеразмерным внедорожникам это свойство повлекло очевидный дискомфорт: подняв на грунте кузов в крайнее положение, мы лишаемся плавности хода. Частично этот эффект смогли скрасить амортизаторы – их тоже научили по-разному сопротивляться разным нагрузкам.

Поиск компромисса между жесткостью и мягкостью

Первые регулируемые амортизаторы появились в авто- и мотоспорте не менее 50 лет назад, а вскоре они прижились и на серийных машинах. Устройство было простым – дополнительный электроклапан внутри или снаружи амортизаторной стойки имел пропускную способность, отличную от главного клапана в поршне. Рабочее масло амортизатора, испытывая то или иное сопротивление перекачиванию, делало подвеску дубовее или комфортнее. Такие стойки и по сей день выпускают многие фирмы. Они конструктивно отличаются местом подвода электричества к клапану – через верхний шток или к корпусу в нижней части. Жесткость меняется ступенчато – в диапазоне от двух до девяти позиций.

Появление компактных и производительных микропроцессоров позволило уже в конце ХХ века впервые задуматься о непрерывном мониторинге качества дорожного покрытия и соответствующей мгновенной перенастройке амортизаторов. Появились системы, способные парировать удары неровностей, а также препятствовать нежелательным кренам и кивкам. Вместе с ними в наш обиход вошел термин “активная подвеска”.

Такого рода амортизатор – Monroe Kinetic, например, устанавливали на Lexus GX470. Он отлично справлялся с компенсацией кренов тяжелого внедорожника, “подпирая” внешнюю сторону машины. Его электроклапан был способен всего за 10 мс изменить характеристики от одного предела до другого. Несколько лет назад Bilstein подготовил спортивную серию PSS9 с девятиступенчатой электронной регулировкой жесткости. Поклонники Toyota должны помнить амортизаторы Kayaba с электромеханической регулировкой клапана, тремя ручными режимами – спорт, норма, комфорт – и автоматической регулировкой по сигналу пьезодатчиков.

Похожие системы применяют и сегодня, но, как известно, абсолютно надежных узлов не существует и таковым можно считать только тот, которые не используется в конструкции автомобиля. Электроклапаны, пьезодатчики – все это рано или поздно ломалось. А кроме того, спортивные технологии, даже с учетом массовости производства, остались ощутимо дорогими. Да и время срабатывания системы оказалось великовато для реальной борьбы с дорожными явлениями.

Решение – в магнитных свойствах

И выход, наконец, был найден. Принцип изменения жесткости стойки регулированием потока жидкости остался неизменным, но подход к проблеме изменился в принципе. Никто больше не менял сечения клапанов: Компания Delfi изменила свойства самой рабочей жидкости, которая теперь получила название магнитно-реологической.

Обычное масло наполнили мельчайшими (от 3 до 10 микрон) магнитными частицами. Специальное покрытие на их поверхности препятствует слипанию в единый комок. Частиц довольно много – до трети объема. На месте бывшего клапана в поршне ряд отверстий и электромагнит, подключенный через провода в штоке. Электромагнит выстраивает частицы в большей или меньшей степени “по струнке”, увеличивая или уменьшая вязкость жидкости. Нет привычного клапана, нет шума от его работы, поскольку довольно большие отверстия поршня не вызывают турбулентности масла.

Регулирование пропускной способности осуществляется лишь током в катушке, мощность которой 20 Вт – как у одной лампы стоп-сигнала. Быстродействие системы увеличилось в десять раз, до 1 мс. Усилие меняется плавно, позволяя учитывать помимо скорости движения авто и качества покрытия еще и нагрев амортизатора, снижающий вязкость. Одна из последних доработок Magnetic Ride – вторая электромагнитная катушка в поршне для еще большего быстродействия.

Дебют подвески Magnetic Ride случился в 2002 году на Cadillac STS, за которым последовали некоторые модели, включая Acura MDX, Cadillac Escalade и, конечно же, автомобили семейства Range Rover. По утверждению инженеров Delphi, проблемы абразивного износа и перегрева полностью решены – объявленный ресурс магнетика превышает 300 тыс. километров.

Какая система лучше?

Ответственность за регулировку жесткости амортизатора традиционно возлагается на ECU, в память которого теоретически можно загнать любую программу. За последние годы именно адаптация программ активных подвесок “научила” их тому, ради чего они были задуманы. На европейских и американских шоссе они и раньше хорошо справлялись с кренами, помогали избежать раскачки тяжелых машин и добавляли комфорта.

Российские дороги, изобилующие неожиданными неровностями, требуют совершенно иных алгоритмов, которые можно учесть, лишь набрав опыт реальной эксплуатации подобных высокотехнологичных систем. Однако уже сейчас правильно работающий Magnetic Ride способен комфортно справиться с тем же “лежачим полицейским” задними колесами, получив информацию о его профиле от передних. Дополнив систему пневматическими элементами, удается получить полный арсенал борьбы с продуктом отечественных дорожных служб.


Дата публикации: 08.05.2015