Основные сведения. 1.1 Гидравлическая подвеска

1.1 Гидравлическая подвеска

Как известно при нагрузке дорожный просвет у автомобиля уменьшается. Чтобы избежать этого могут применяться системы саморегулирования дорожного просвета. На рисунке 1 приведена компоновка гидравлической подвески.

1 – двухступенчатый насос для обеспечения работы гидроусилителя рулевого управления и регулировки постоянства уровня кузова; 2 – блок управления; 3 – накопители (гидравлические аккумуляторы); 4 – регулятор тормозного усилия; 5 – бачок для рабочей жидкости

Рисунок 1 – Компоновка гидравлической подвески с автоматической регулировкой постоянства уровня кузова легкового автомобиля

В автомобилях с саморегулированием задней подвески предусмотрен специальный бачок 5 с рабочей жидкостью, которая может подаваться в задние амортизаторы. Эта жидкость выполняет вспомогательную функцию для облегчения действия цилиндричес­ких пружин при перевозке тяжелых гру­зов. Жидкость подается в накопители 3 гидравлическим насосом 1. Система управляется специальным блоком 2, установленным на днище автомобиля. Блок связан с задним стабилиза­тором поперечной устойчивости и по положению стабилизатора определяет загрузку автомобиля.

1.2 Гидропневматическая подвеска

Совместно с системой саморегулирования применяется гидропневматическая подвеска, принципиальная схема которой показана на рисунке 2.

1 – рычаг подвески; 2 – поршень гидроцилиндра; 3 – корпус гидроцилиндра; 4 – сфера; 5 – масло; 6 – сжатый азот

Рисунок 2 – Принципиальная схема гидропневматической подвески

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, при перетекании жидкости под воз­действием поршня из полости цилинд­ра в подмембранную полость баллона.

1.3 Пневматическая подвеска

Кроме названных типов подвесок могут применяться и пневматические подвески (рисунок 3).

В пневматической подвеске положение каждого отдельного колеса определяется не с помощью пружин, а посредством сжатого воздуха, необходимое количество которого быстро подводится или отводится через электромагнитные клапаны к имеющим особую конструкцию амортизаторам. Пневматическая подвеска состоит из передних и задних пневматических амортизационных стоек, компрессора, ресивера, блока управления и датчиков, информирующих блок управления о скорости движения, нагрузке автомобиля и угле поворота рулевого колеса. Узлы и механизмы подвески соединены друг с другом воздушными магистралями и подключены в электрическую систему автомобиля с помощью многофункциональной шины электронной передачи данных CAN. Подвеска автоматически активизируется, как только открывается дверь автомобиля. Таким образом, еще до начала движения корректируются клиренс и упругость пневматических амортизаторов.

После этого в работу подвески имеет право вмешаться и сам водитель, который, во-первых, может установить нужный дорожный просвет, подняв или опустив кузов автомобиля, что, например, пригодится для более удобной загрузки багажника либо присоединения прицепа. Во-вторых, можно выбрать режим – комфортный или спортивный, в котором будет работать подвеска во время движения. Режим «комфорт» позволяет водителю и пассажирам буквально «парить» над дорогой. Режим «спорт» улучшает устойчивость и безопасность на больших скоростях движения. Вместе с тем индивидуальное регулирование жесткости амортизаторов на каждом колесе по отдельности позволяет учитывать крен кузова и скорость, с которой автомобиль входит в поворот, оценивать угол поворота и скорость, с которой водитель поворачивает руль. Тем самым жесткость амортизационных стоек может автоматически изменяться в движении так, что будет найден самый оптимальный и эффективный режим работы подвески, адекватно отвечающий конкретным дорожным условиям как с точки зрения безопасности, так и комфортности. Например, при торможении передние колеса будут подрессориваться более жестко, чем задние, а при ускорении - наоборот, но это в обоих случаях позволит избежать неприятного продольного «клевка» кузова.

1 – блок управления подвеской; 2 – блок управления двигателем; 3, 6 – задняя стойка с пневмоэлементом; 4 – правый задний датчик положения кузова; 5 – компрессор пневмоподвески; 7 – датчик ускорения кузова; 8, 13 – датчик ускорения колеса; 9 – левый задний датчик положения кузова; 10 – ресивер; 11 – левый передний датчик положения кузова; 12, 16 – передняя стойка с пневмоэлементом; 14 – правый передний датчик положения кузова; 15 – блок управления АБС

Рисунок 3 – Пневматическая подвеска

Пневматическая подвеска автоматически приспосабливается к различной загрузке автомобиля и способна выбирать величину дорожного просвета, ориентируясь на дорожные условия (рисунок 4).

Номинальный уровень дорожного просвета устанавливается и автоматически поддерживается постоянным при движении со скоростью 80 км/ч и выше, а также во время быстрого разгона до скорости 120 км/ч.

HN – повышенный уровень; NN – номинальный уровень; TN – пониженный уровень

Рисунок 4 – Последовательность процессов автоматического повышения и снижения уровня кузова (на примере Вольксваген Фаэтон)

Изучение устройства и взаимодействия деталей рулевого управления