С эффективным демпфированием
Конструкция подвески и демпфирующих систем, устанавливаемых на автомобили, за последние тридцать лет претерпела ряд существенных изменений. В применяемых в последнее время решениях основной упор делался на устойчивость автомобиля на дороге, а современные конструкции позволяют добавить еще один фактор – повышение комфорта вождения. Среди последних так называемые полуактивные системы CDC (Continuous Damping Control).
От ручного к бесступенчатому
Первые системы гашения колебаний в подвесках автомобилей появились в начале 80-х гг. Первоначально это были относительно простые электродвигательные системы с ручным управлением. На смену им быстро пришли более эффективные электромагнитные системы с постепенным демпфированием, которые до сих пор используются в некоторых моделях автомобилей. Последним достижением в области пружинно-демпфирующих систем являются системы с бесступенчатой регулировкой демпфирующей силы – КДС, в виде амортизаторов из т.н. клапаны с пропорциональным управлением. Нет внешней подачи жидкости, которая в традиционных конструкциях нужна для изменения давления. В случае демпферов CDC изменения давления генерируются внутри их конструкции. По этой причине система, в которой они функционируют, называется пассивной или полуактивной.
Внутри или снаружи
Амортизаторы, используемые в системах CDC, отличаются друг от друга местом установки пропорциональных клапанов. Когда последние расположены внутри поршня, можно плавно регулировать демпфирующее усилие как при сжатии, так и при растяжении. Поэтому работа такого амортизатора аналогична классической двухтрубной конструкции. Ситуация отличается, когда пропорциональные клапаны размещены снаружи. В такой конструкции необходимо использовать дополнительную, третью трубу, в которую они монтируются. Масло поступает во вспомогательную трубу, а демпфирование вибрации регулируется электромагнитным клапаном. Однако, независимо от типа установки пропорциональных клапанов, переключение с мягкой кривой на жесткую происходит одинаковым образом и за такое же очень короткое миллисекундное время. Скорость переключения прямо пропорциональна рабочей скорости самого поршня демпфера.
“Skyhook”, сила сотрудничества
Эта загадочная фраза является сутью того, как работает CDC. Короче говоря, от системы требуется подобрать характеристики демпфирования вибрации таким образом, чтобы получить наиболее постоянный опорный уровень. Сложный? Только видимо. Если перевести эту фразу на более простой язык, то смысл в том, что во время движения подвеска выбирает такие потенциальные неровности дороги, чтобы подвеска оставалась максимально неподвижной. Это позволяет сохранить хорошее сцепление с автомобилем в сочетании с высоким комфортом движения. Однако оказывается, что сама система CDC способна контролировать движения кузова и изменения нагрузки на колеса во время движения лишь в ограниченной степени. Другими словами, он не устраняет полностью нежелательные вибрации кузова. Так что делать? Решением является взаимодействие пассивной (полуактивной) системы CDC с полностью активными системами, такими как ABS, ESP, ARS или ASC. В этом случае электронный блок управления амортизаторами определяет фактические дорожные условия благодаря информации, полученной от датчиков, например, положению колес и скорости. На их основе автоматически меняются настройки амортизаторов в зависимости от текущих дорожных условий и стиля вождения. Взаимодействие CDC с активными системами позволяет значительно уменьшить продольный и поперечный наклон автомобиля, что напрямую выражается в повышении устойчивости, управляемости и управляемости автомобиля. Как следствие, использование данного типа решения также влияет на более медленный износ наиболее ответственных элементов не только самой подвески, но и системы рулевого управления.
