Гідропневматична підвіска

Гидропневматическая подвеска
Гідропневматична підвіска
Гідропневматична підвіска – вид підвіски, в якому використовуються гідропневматичні пружні елементи. Вперше гідропневматична підвіска була застосована на автомобілях Citroen в 1954 році. Сучасною конструкцією гідропневматичної підвіски є підвіска Hydractive, в якій реалізовані її кращі якості.
В даний час встановлюється гідропневматична підвіска Hydractive третього покоління. Гідропневматична підвіска застосовувалася за ліцензії на автомобілях Mercedes, Rolls-Royce і ін. В конструкції сучасної гідропневматичної підвіски передбачено автоматичне зміна характеристик, тобто вона є активною підвіскою.
Основними перевагами гідропневматичної підвіски є висока плавність ходу, можливість регулювання положення кузова щодо дорожнього покриття, ефективне гасіння коливань, адаптація до стилю водіння конкретної людини. Складність і висока вартість є стримуючими факторами широкого застосування даного типу підвіски.
Гідропневматична підвіска використовується спільно з іншими типами підвісок. Так, на автомобілі Citroen C5 гідропневматична підвіска передньої осі інтегрована з підвіскою МакФерсон, а на задній осі з багатоважільною підвіскою.
Гідропневматична підвіска Hydractive
Історія гідравлічної підвіски Hydractive налічує три покоління:
• Hydractive 1 - з 1989 року;
• Hydractive 2 - з 1993 року;
• Hydractive 3 - з 2000 року.
Розвиток гідропневматичної підвіски Hydractive здійснюється в двох напрямках - підвищення надійності та розширення функціональних можливостей. Пристрій гідропневматичної підвіски Hydractive розглянуто на прикладі підвіски третього покоління. Підвіска Hydractive 3 складається із стійок передньої підвіски задніх гидропневматических циліндрів, регуляторів жорсткості, гидроэлектронного блоку і системи управління.
Гидроэлектронный блок, резервуар робочої рідини, передні стійки, задні циліндри, регулятори жорсткості утворюють гідравлічну систему підвіски. В гідравлічну систему також включений контур гідравлічного підсилювача рульового управління. У ранніх версіях підвіски гідравлічна система об'єднувала контур гальмівної системи автомобіля. У підвісці Hydractive 3 гальмівна система незалежна.
Гидроэлектронный блок (гидротроник) забезпечує необхідну кількість і тиск робочої рідини в гідравлічній системі підвіски. Він об'єднує електродвигун, аксіально-поршневий насос, електронний блок управління, електромагнітні клапани регулювання висоти кузова, запірний клапан (запобігає опускання кузова в неробочому стані), запобіжний клапан. Електронний блок управління і електромагнітні клапани є елементами системи управління підвіски.
Резервуар робочої рідини розташовується безпосередньо над гидроэлектронным блоком. У підвісці Hydractive 3 використовується робоча рідина LDS (помаранчевий колір), яка прийшла на зміну рідини LHM (зелений колір).
Стійка передньої підвіски об'єднує гідроциліндр і гідропневматичний пружний елемент, між якими розташований амортизаторный клапан, що забезпечує гашений коливань кузова.
Гідропневматичний пружний елемент являє собою металеву сферу, яка всередині розділена еластичною багатошарової мембраною. Над мембраною знаходиться стиснутий газ – азот, під мембраною – спеціальна рідина. Рідина передає тиск в системі, а газ виступає пружним елементом.
На підвісці Hydractive 3+ встановлюється за одним пружному елементу на кожне колесо і по одній додатковій сфері на кожну вісь. Застосування додаткових пружних елементів значно розширює параметри регулювання жорсткості підвіски. Сучасні сфери мають сірий колір і зберігають працездатність в межі 200000 км пробігу.
Гідравлічні циліндри призначені для нагнітання рідини пружні елементи та регулювання висоти положення кузова щодо дорожнього покриття. Гідроциліндр забезпечений поршнем, шток якого з'єднаний з відповідним важелем підвіски. Задні гідропневматичні циліндри по конструкції аналогічні передніх стійок, але розташовані під кутом до горизонтальної площини.
Регулятор жорсткості служить для зміни жорсткості підвіски. Він включає електромагнітний клапан регулювання жорсткості, золотник, два додаткових амортизаторних клапана. На регуляторі жорсткості закріплена додаткова сфера. Регулятор жорсткості встановлюється на передній і задній підвісці. У м'якому режимі підвіски регулятор жорсткості об'єднує всі гідропневматичні пружні елементи між собою, при якому досягається максимальний обсяг газу. Електромагнітний клапан при цьому знеструмлений. При подачі напруги на електромагнітний клапан включається жорсткий режим підвіски, при якому стійки, задні циліндри і додаткові сфери ізолюються один від одного.
Система управління гідропневматичної підвіски включає вхідні пристрої, електронний блок управління і виконавчі пристрої.
До вхідних пристроїв відносяться вхідні датчики і перемикач режимів роботи. Вхідні датчики перетворять відповідні характеристики в електричні сигнали. У гідропневматичній підвісці Hydractive 3 використовуються датчики положення кузова по висоті і кутовий датчик рульового колеса. Датчик положення кузова по висоті представляє інформацію про середній висоті кузова. На автомобілі Citroen встановлюється 2 або 4 таких датчика. Датчик кута повороту рульового колеса вимірює напрямок та швидкість обертання рульового колеса. Перемикач режимів роботи забезпечує ручне (примусове) регулювання висоти кузова і жорсткості гідропневматичної підвіски.
Електронний блок управління приймає сигнали від вхідних пристроїв. обробляє їх згідно із закладеною програмою і формує керуючі впливи на виконавчі пристрої. У своїй роботі електронний блок управління взаємодіє з системою управління двигуном, антиблокувальною системою гальм.
До виконавчих пристроїв системи управління підвіски Hydractive 3 відносяться електродвигун насосу гідравлічної системи, електромагнітні клапани регулювання висоти і жорсткості, ел. коректор фар.
Електродвигун під управлінням змінює швидкість обертання, відповідно змінюється продуктивність насоса і тиск в системі. У підвісці Hydractive 3 використовується 4 електромагнітні клапана регулювання висоти - два на передню підвіску (впускний і випускний) і два на задню підвіску (впускний і випускний). Електромагнітні клапани регулювання жорсткості розташовані в регуляторах жорсткості.
Гідропневматична підвіска Hydractive 3 забезпечує:
• автоматичне регулювання дорожнього просвіту;
• автоматичне регулювання жорсткості;
• примусове зміна дорожнього просвіту і жорсткості.
Автоматичне регулювання дорожнього просвіту здійснюється в залежності від швидкості руху автомобіля, якості дорожнього покриття і стилю водіння конкретної людини. При русі по автомагістралі зі швидкістю більше 110 км/год висота кузова автоматично знижується на 15 мм. При поганих дорожніх умов і швидкості нижче 60 км/год кліренс автоматично збільшується на 20 мм. В автомобілі автоматично підтримується певна висота кузова незалежно від навантаження (завантаження). Висота підйому кузова визначається обсягом спеціальної рідини, циркулюючої в контурі системи. Об'єм рідини дозується регулятором положення кузова. Робота гідропневматичної підвіски забезпечує збереження заданого рівня підлоги кузова при переміщенні коліс по нерівному дорожньому покриттю.
Автоматичне регулювання жорсткості підвіски реалізовано в розширеній версії підвіски Hydractive 3+. Зміна режимів жорсткості здійснюється в залежності від характеру руху (прискорення, гальмування, рух по прямій, на поворотах). Для прийняття рішення використовуються наступні параметри: швидкість автомобіля, подовжнє і поперечне прискорення, зміна висоти. кут і швидкість повороту рульового колеса, зміна крутного моменту, зміна тиску в гальмівній системі. В залежності від умов система автоматично впливає на електромагнітний клапан регулятора жорсткості і призводить підвіску в жорсткий або м'який режим. Зміна жорсткості здійснюється як для окремого пружного елемента (при повороті автомобіля), так і всієї системи (при прямолінійному русі).
У конструкції гідропневматичної підвіски передбачено примусове (ручне) зміна дорожнього просвіту, що в конкретних умовах забезпечує подолання перешкод, а також зручність вантаження (вивантаження) та прибирання автомобіля. У розширеній версії підвіски Hydractive 3+ вручну можна змінювати і жорсткість підвіски.
03:53
0
RSS