Адаптивна підвіска, напівактивна підвіска - пристрій, принцип роботи
Адаптивна підвіска (інше найменування напівактивна підвіска) - різновид активної підвіски, в якій ступінь демпфірування амортизаторів змінюється в залежності від стану дорожнього покриття, параметрів руху і запитів водія. Під ступенем демпфірування розуміється швидкість загасання коливань, яка залежить від опору амортизаторів і величини підресорених мас. У сучасних конструкціях адаптивної підвіски використовується два способи регулювання ступеня демпфірування амортизаторів:
- за допомогою електромагнітних клапанів;
- за допомогою магнітно-реологічні рідини.
При регулюванні за допомогою електромагнітного регулювального клапана змінюється його прохідний перетин залежно від величини впливає струму. Чим більше струм, тим менше прохідний перетин клапана і відповідно вище ступінь демпфірування амортизатора (жорстка підвіска).
З іншого боку, чим менше струм, тим більше прохідний перетин клапана, нижче ступінь демпфірування (м'яка підвіска). Регулювальний клапан встановлюється на кожен амортизатор і може розташовуватися всередині або зовні амортизатора.
Амортизатори з електромагнітними регулювальними клапанами використовуються в конструкції наступних адаптивних підвісок:
- Adaptive Chassis Control, DCC від Volkswagen;
- Adaptive Damping System, ADS від Mersedes-Benz (в складі пневматичної підвіски Airmatic Dual Control);
- Adaptive Variable Suspension, AVS від Toyota;
- Continuous Damping Control, CDS від Opel;
- Electronic Damper Control, EDC від BMW (в складі активної підвіски Adaptive Drive).
Магнітно-реологическая рідина включає металеві частинки, які при впливі магнітного поля вишиковуються уздовж його ліній. У амортизаторі, заповненому магнітно-реологічні рідиною, відсутні традиційні клапани. Замість них в поршні є канали, через які вільно проходить рідина. У поршень також вбудовані електромагнітні котушки. При подачі на котушки напруги частки магнітно-реологічні рідини шикуються по лініях магнітного поля і створюють опір руху рідини по каналах, чим досягається збільшення ступеня демпфірування (жорсткості підвіски).
Магнітно-реологическая рідина використовується в конструкції адаптивної підвіски значно рідше:
- MagneRide від General Motors (автомобілі Cadillac, Chevrolet);
- Magnetic Ride від Audi.
Регулювання ступеня демпфірування амортизаторів забезпечує електронна система управління, яка включає вхідні пристрої, блок управління і виконавчі пристрої.
У роботі системи управління адаптивної підвіски використовуються наступні вхідні пристрої: датчики дорожнього просвіту і прискорення кузова. перемикач режимів роботи.
За допомогою перемикача режимів роботи проводиться настройка ступеня демпфірування адаптивної підвіски. Датчик дорожнього просвіту фіксує величину ходу підвіски на стиск і на відбій. Датчик прискорення кузова визначає прискорення кузова автомобіля у вертикальній площині. Кількість і номенклатура датчиків різниться в залежності від конструкції адаптивної підвіски. Наприклад, в підвісці DCC від Volkswagen встановлюється два датчика дорожнього просвіту і два датчика прискорення кузова попереду автомобіля і по одному - ззаду.
Сигнали від датчиків надходять в електронний блок управління, де відповідно до закладеної програми відбувається їх обробка і формування керуючих сигналів на виконавчі пристрої - регулювальні електромагнітні клапани або електромагнітні котушки. У роботі блок управління адаптивної підвіски взаємодіє з різними системами автомобіля: підсилювачем рульового управління. системою управління двигуном. автоматичною коробкою передач і іншими.
У конструкції адаптивної підвіски зазвичай передбачено три режими роботи: нормальний, спортивний і комфортний.
Режими вибираються водієм в залежності від потреби. У кожному режимі здійснюється автоматичне регулювання ступеня демпфірування амортизаторів в межах встановленої параметричної характеристики.
Показання датчиків прискорення кузова характеризують якість дорожнього покриття. Чим більше нерівностей на дорозі, тим активніше розгойдується кузов автомобіля. Відповідно до цього система управління налаштовує ступінь демпфірування амортизаторів.
Датчики дорожнього просвіту відстежують поточну ситуацію при русі автомобіля: гальмування, прискорення, поворот. При гальмуванні передня частина автомобіля опускається нижче задньої, при прискоренні - навпаки. Для забезпечення горизонтального положення кузова регульована ступінь демпфірування передніх і задніх амортизаторів буде відрізнятися. При повороті автомобіля внаслідок інерційної сили одна зі сторін завжди виявляється вищою за інших. В даному випадку система управління адаптивної підвіски окремо регулює праві і ліві амортизатори, чим досягається стійкість при повороті.
Таким чином, на підставі сигналів датчиків блок управління формує керуючі сигнали для кожного амортизатора окремо, що дозволяє забезпечити максимальну комфортність і безпеку для кожного з обраних режимів.