Воскресенье, 20.08.2017, 14:49
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Ноябрь » 24 » Электронно-управляемые амортизаторы
20:40
Электронно-управляемые амортизаторы

Различные типы управляемых амортизаторов

Для повышения комфорта движения и безопасности управления транспортным средством в его конструкции применяют электронно-управляемые амортизаторы.

К электронно-управляемым амортизаторам относят такие амортизаторы, характеристики которых прямым или косвенным образом изменяются посредством сигналов от блока управления или по желанию водителя. В зависимости от принципа изменения характеристик, электронно-управляемые амортизаторы условно можно подразделить на несколько групп:

 С электронной регулировкой. Блок управления подвеской регулирует характеристики амортизатора за счет управления имеющихся в конструкции электрических клапанов (рис. 1).

Рис. 1. Электронно-регулируемый амортизатор

С магнитной регулировкой. Магнито-реологическая рабочая жидкость амортизатора содержит металлические частицы. При магнитном воздействии на жидкость изменяются характеристики амортизатора (рис. 2).

Рис. 2. Поршень с электромагнитом в магнито-жидкостном амортизаторе

С регулировкой воздушного подпора. Автомобиль имеет пневмосистему, где каждый амортизатор отдельно соединен пневмомагистралью. По команде блока управления или водителя характеристики амортизаторов меняются при подаче или сбросе давления воздуха в пневмомагистрали (рис. 3). 

Рис. 3. Амортизатор с регулировкой воздушного подпора

Гидропневматические амортизаторы. Под этим типом подразумевается амортизатор и пневмоэлемент как одно целое (рис. 4). 

Рис. 4. Гидропневматический амортизатор

Примеры использования различных видов электронно-управляемых амортизаторов

На автомобилях марки Opel устанавливают систему CDC (Continuous Damping Control — непрерывный контроль демпфирования). В данном случае электронная система управления изменяет характеристики амортизаторов посредством электромагнитных клапанов, установленных в нижней части каждого амортизатора. В результате значительно уменьшаются клевки при торможении и крены при прохождении поворотов или неровностей.

Концерн ZF Friedrichshafen AG представил систему CDC, специально разработанную для заднего моста коммерческих автомобилей. Принцип управления этой системе аналогичен CDC от Opel.

С 2003 года фирма Monroe выпускает электронно-управляемые амортизаторы. Конструкция амортизатора получилась трехтрубной: в третьей трубе  масло из рабочей полости перекачивается в выносной резервуар с электромагнитным клапаном. Изменяя силу тока в катушке электромагнита можно оперативно, всего за 10 мс, увеличить или уменьшить сопротивление клапана и изменить характеристику амортизатора.   

Фирма Delphi  в своих амортизаторах использует технологию MRC (Magnetic Ride Control — магнитный контроль перемещения). Основной данной технологии является магнито-реологическая жидкость в амортизаторе (рис. 2). В этой жидкости присутствуют специальные магнитные частицы размером в несколько микрон, а их доля составляет примерно 30% от объема всей жидкости в амортизаторе. В поршень амортизатора встроен специальный электромагнит, управляемый отдельным контроллером через проложенные внутри штока провода. Когда контроллер подает электрический ток, создается электромагнитное поле, под его воздействием изменяется вязкость жидкости и меняется характеристика амортизатора. жидкость  под воздействием электромагнитного поля, генерируемого электромагнитом, меняет свою вязкость с частотой 1000 раз в секунду. К положительным сторонам этой технологии относятся высокая скорость изменения характеристик амортизатора, низкая шумность работы, характеристики амортизатора можно менять достаточно плавно. Главным недостатком является высокая стоимость подобной системы.

Работа системы Audi magnetic ride основана на указанной выше технологии Magnetic Ride Control. Система за долю секунды изменяет свойства жесткости амортизаторов в зависимости от дорожной ситуации.

Наиболее ярким примером применения гидропневматической подвески являются автомобили марки Citroen с системой Hydractive. В данной системе характеристики меняются за счет изменения давления жидкости в пневмогидравлических сферах, установленных на амортизаторах. Система автоматически регулирует дорожный просвет в зависимости от состояния дорожного покрытия и скорости движения.

В амортизаторах фирмы Rancho  характеристики меняются за счет изменения давления воздуха, нагнетаемого отдельным компрессором. В нижней части амортизаторов установлены клапаны соединенные пневмомагистралью с компрессором. В салоне автомобиля устанавливается блок управления, и водитель может выбирать нужную ему жесткость амортизаторов.

TEMS (Toyota Electronically Modulated Suspension) – электронная система управления подвеской от фирмы Toyota.  В данном случае сверху амортизатора устанавливается механизм, связанный с регулировочным стержнем в штоке амортизатора. Внутри амортизатор имеет несколько каналов с различным сечением. По сигналу электронного блока управления переключается направление движения амортизационной жидкости и характеристики амортизатора изменяются.

Принцип работы TEMS:

При трогании с места или ускорении блок автоматики TEMS получает сведения от датчиков об увеличении скорости, отпускании педали тормоза и принимает решение о повороте регулировочного стержня. На табло загорается индикация Soft, а внутри амортизатора работает большой контур.

При торможении блок автоматики TEMS получает сведения от датчиков об уменьшении скорости и торможении, меняет полярность импульса на исполнительный механизм и зажигает сигнал Hard. Поворот регулировочного стержня направляет амортизационную жидкость по малому контуру с увеличенным сопротивлением, подвеска становится более жесткой.

На большинстве автомобилей Toyota система TEMS работает в автоматическом режиме, но иногда встречается и ручное управление. Например, Toyota Chaser в 81-м кузове имеет кнопку TEMS Sport. При ее включении подвеска переходит в спортивный режим, становится заметно более жесткой.

Интересная разработка Bose

Музыка в амортизаторах

В 1980-х годах специалистам из исследовательского отдела фирмы Bose – производителю акустических систем премиум-класса, устанавливаемых на дорогие автомобили, пришла в голову идея изменить принцип работы амортизатора. Вместо жидкости они решили заставить работать электричество.

Основываясь на принципах линейного двигателя, Bose в 2004 г. представила общественности электрический амортизатор (разработки велись более 20 лет) (рис. 5).

Поскольку амортизатор – это система, успокаивающая колебания, а акустическая головка (динамик) – это система, которая воспроизводит колебания, то, сменив направление работы, получиться демпфирующая система, то есть амортизатор!

Шток снабжен мощным магнитом, и воспринимая колебания от подвески автомобиля, перемещается не в цилиндре с жидкостью, а в поле, создаваемом электрической катушкой – статоре.

Рис. 5. Система подвески Suspension Bose, так и не увидевшая конвейер

Каждому такому амортизатору нужен контроллер с мощным электрическим усилителем, т.к. при работе нужно ускорять и замедлять перемещение штока. В свою очередь, каждый контроллер будет подчиняться командам центрального компьютера, воспринимающего сигналы датчиков о положении кузова над дорогой.

Установив экспериментальные амортизаторы на реальный автомобиль Lexus LS 400, специалисты получили практически идеальное транспортное средство с точки зрения плавности движения. Кузов не раскачивается, нет кренов в поворотах, отсутствует при наборе скорости подъем передней части автомобиля, при торможении исчезли «кивки носом», толчки и удары со стороны дороги практически пропали! Электроамортизатор проглатывает все неровности дорожного полотна (рис. 6).

Рис. 6. Автомобиль слева имеет стандартную заводскую подвеску. На автомобиле справа установлена подвеска Bose

Разработчики Bose обещали журналистам, что в течение нескольких лет новинка пойдет на конвейер. Планировалось, что амортизаторы Bose будут устанавливаться на автомобили премиум-класса ценой свыше $ 100 тыс. (цена в Европе). Сегодня, спустя 9 лет, о подобных технологиях не слышно. Все дело в том, что данные амортизаторы при всей своей инновационности имеют ряд проблем.

Первая – вес. Амортизаторы Bose в два раза тяжелее классических амортизаторов. Учитывая то, что сейчас все автомобильные технологии направлены на снижение веса ради снижения расхода топлива и борются за каждый килограмм, то лишних 100 кг (вес амортизаторов Bose около 200 кг) веса даже для уникальных амортизаторов – дорогого стоит.

Вторая проблема – электричество. Где его взять в нужном количестве? Сейчас разработчики предлагают использовать заряды аккумуляторов гибридных автомобилей или генерировать энергию самими амортизаторами, когда разгружается колесо, и ход штока – свободный. Наверное, данная проблема решаема. Но есть еще две проблемы.

При работе амортизаторы нагреваются. С теплом до сих пор борются производители классических амортизаторов, увеличивая или вынося наружу масляные камеры. А тут безжидкостная система. Специалисты Bose установили на амортизаторы радиаторы, но те с охлаждением полностью не справляются.

Последняя проблема, связанная с безопасностью: автопроизводители предполагают, что из-за отсутствия кренов в поворотах, водители не смогут почувствовать грань сцепления колес с дорогой, что приведет к сносу автомобиля.

Тест драйв автомобиля с амортизаторами Bose:

   

       

 

 

Просмотров: 514 | Добавил: bullet3volta | Теги: Magnetic Ride, пневмоподвеска, Амортизатор, управляемый амортизатор, подвеска | Рейтинг: 3.3/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]