Амортизатор, его назначение, роль в работе подвески
Увеличение скоростей движения современных автомобилей ограничивается в настоящее время не только мощностными характеристиками двигателя и типом трансмиссии, но, прежде всего, плавностью хода, устойчивостью и управляемостью, эффективностью торможения.
Такие показатели, как вертикальные и горизонтальные вибро ускорения, предельные скорости маневров «переставка» и «вход в поворот», тормозной путь, время реакции водителя, существенно зависят от совершенства конструкции подвески и ее отдельных элементов. Только при строгом согласовании кинематики подвески и рулевой трапеции и их характеристик обеспечивается надежный контакт колеса с опорной поверхностью, особенно при высоких скоростях движения.
Подвеска транспортного средства (далее по тексту-автомобиль) согласно ОСТ 37.001.277-84 – это совокупность устройств, связывающих мостили колеса с рамой (кузовом) автомобиля и предназначенных для уменьшения динамических нагрузок, передающихся автомобилю при движении по неровностям опорной поверхности дороги, а так же обеспечивающих передачу всех сил и моментов, действующих между колесами и рамой (кузовом).
Подвеска состоит из направляющего, упругого демпфирующего устройств. Направляющее устройство обеспечивает передачу сил и моментов, действующих между колесами и рамой (кузовом) автомобиля, и определяет траекторию перемещения колесо относительно рамы (кузова). Упругое устройство, воспринимая подрессоренную массу, служит для уменьшения динамических нагрузок, передаваемых автомобилю при движении по неровностям дороги. Демпфирующее устройство (амортизаторы) предназначено для демпфирования колебаний подрессоренных и не подрессоренных частей автомобиля.
Амортизаторы в равной мере служат как для безопасности, так и комфортабельности движения автомобиля. Они должны соответствовать основным параметрам колебательной системы
Рис.1.1. Жесткое соединение колеса
(подрессоренной массе и жесткости упругих элементов подвески) и оптимальному соотношению сил сопротивления приходах сжатия и от боя в заданном режиме движения (скорость, дорога), предотвращая отрыв колес от дороги и гася колебания кузова.
Роль амортизаторов в подвеске автомобиля может быть проиллюстрирована реакцией его кузова на проезд единичной неровности высотой 100 мм при различном соединении колеса с кузовом.
При жестком креплении колеса к кузову удар, возникающий при наезде на неровность, лишь отчасти смягчается упругой шиной. На рис.1.1 показано, как перемещается кузов в таком случае. Колебания имеют большую амплитуду и существенное вертикальное ускорение. Водитель и пассажиры испытывают при этом неприятные толчки.
Рис.1.2. Подвеска только с упругим
элементом
При введении в подвеску упругого элемента, такого как пружина или рессора, толчки, передаваемые на кузов, за счет сжатия пружины (или прогиба рессоры) значительно смягчаются, вертикальные ускорения уменьшаются. Однако после проезда неровности, пружина вместо того, чтобы вернуться к своей первоначальной длине, продолжает расширяться дальше из-за движения кузова вверх по инерции. Затем она вновь сжимается, и весь цикл повторяется. Колебания, как показано на рис.1.2, затухают постепенно за счет сил трения в подвеске до тех пор, пока пружина не придет в исходное состояние. Чем выше не ровность, тем дольше и с большей амплитудой происходят колебания кузова. На неровной дороге автомобиль с такой подвеской раскачивается во всех возможных направлениях, делая управление автомобилем затруднительным, а движение – опасным.
Кроме того, может возникнуть резонанс, проявляющийся в нарастающем увеличении колебаний автомобиля при совпадении вынужденных (от неровности дороги) и собственных частот колебаний. Он зачастую сопровождается «пробоями» подвески – жестким и ударами по кузову. Для исключения подобных негативных явлений в подвеску вводят демпфирующий элемент – амортизатор. Он ограничивает скорость сжатия и расширения пружины, поглощая большую часть энергии и колебаний и превращая ее в тепловую. При проезде неровности, как и в предыдущем случае, пружина сжимается, а затем (после проезда неровности), когда она начинает расширяться, стремясь превзойти свою первоначальную длину, большую часть накопленной энергии поглощает амортизатор.
Рис.1.3. Подвеска с упругим элементом
Таким образом, демпфирующие элементы гасят колебания кузова, вызванные неровностям и дороги и инерционными силами, а следовательно, уменьшают их воздействие на пассажиров и груз. Они также способствуют гашению колебаний не подрессоренных масс (мостов, балок, колес, шин, осей, ступиц, рычагов, колесных тормозных механизмов, частично пружин и амортизаторов) относительно кузова, улучшая тем самым контакт колеса с дорогой.
При отсутствии надежного контакта колеса с дорогой, что бывает при неисправных амортизаторах, скорость движения автомобиля вынужденно снижается, тормозной путь увеличивается, повышается склонность к аквапланированию, ухудшаются курсовая устойчивость и управляемость автомобиля на повышенных скоростях движения [2,3], что способствует более интенсивному и неравномерному (пятнистому) износу шин. В результате повышается утомляемость водителя и, как следствие, возрастает время его реакции. Кроме того, из-за худшего сцепления колес с дорогой теряется часть полезной мощности, в связи с чем снижается разгонная динамика автомобиля и увеличивается расход топлива.
На основе изложенного, амортизатор является устройством подвески, предназначенным для гашения колебаний подрессоренных и не подрессоренных частей автомобиля.
Исходя из назначения, основными требованиям и к амортизаторам являются:
- обеспечение заданных показателей плавности хода и эффективности гашения колебаний на всех видах дорог и местности в эксплуатационном диапазоне скоростей автомобиля;
- уменьшение вибраций при движении автомобиля по дорогам с незначительными неровностями;
- снижение динамических нагрузок на раму (кузов) при резких перемещениях колес;
- стабильность характеристик в широком диапазоне рабочих температур от минус 40 до + 120°С;
- высокая надежность.
Обеспечение указанных требований достигается соответствующим выбором параметров амортизатора и, в первую очередь, величиной его неупругого сопротивления.
Амортизаторы TRW Aftermarket — задний и передний
С нами Вы можете найти нужные Вам амортизаторы, потому что наш ассортимент один из самых обширных на рынке. А также Вы можете обеспечить быстрый монтаж, потому что мы детально проанализировали ОЕ детали, чтобы убедиться, что нет никаких существенных различий между амортизаторами TRW и оригинальными эквивалентами.
Выбор амортизатора TRW означает:
- Инновационный дизайн с огромным ассортиментом и выдающимися свойствами, обеспеченными нашими тщательными испытаниями
- Установка запчастей TRW является великолепным способом предоставить повышенную безопасность на дороге всем водителям
- Полировка штока позволяет достичь на 20 % большей гладкости поверхности для лучшего уплотнения и увеличения срока службы амортизатора
- Поставка парами для более безопасного ремонта
Охват 98 % европейского парка автомобилей и наличие 1. 100 разновидностей артикулов означают, что Вы можете полностью довериться нам в вопросе выбора амортизаторов.
Безопасность в парах
Тормозной путь может быть уменьшен до 5 % в случае замены амортизаторов парами. Так как безопасность является нашим приоритетом номер один, мы первыми на рынке сделали их доступными для покупки парами. Замена парами безопаснее, так как уравнивает силы торможения на обоих амортизаторах. Это может уменьшить тормозной путь до 5 % в случае аварийного торможения и до 8 % в случае выполнения переставки.
Важность амортизаторов
Амортизаторы исключительно важны для большого количества функций автомобиля — от торможения до изменения направления движения. Разработанные для поглощения и ослабления воздействий ударных импульсов, они превращают кинетическую энергию в тепло, которую затем можно безопасно рассеять.
Если амортизаторы на автомобиле изношены или повреждены, это может привести к появлению аквапланирования, сокращению срока службы шин, а также увеличению тормозного пути. Если амортизаторы функционируют не в полной мере, они также могут увеличить нагрузку на другие части автомобиля. Вот почему жизненно важно регулярно проверять и в случае необходимости заменять их. Невыполнение этого требования может привести к проблемам с колесными подшипниками, рулевой рейкой и шаровыми шарнирами.
Все амортизаторы TRW изготавливаются в соответствии с высочайшими стандартами качества оригинальных запчастей для обеспечения наивысшего уровня работоспособности, что помогает повысить безопасность, производительность, комфорт и защиту.
Ассортимент газовых и масляных амортизаторов TRW содержит следующие позиции:
- Стойки МакФерсона
- Вкладыши стоек
- Обычные амортизаторы
- Передние амортизаторы
- Задние амортизаторы
- Усиленные амортизаторы
- Компенсаторы нагрузки
- Рулевой демпфер
Новейшие технологии в производстве амортизаторов
В TRW мы никогда не останавливаемся на прошлых достижениях, что и помогает нам оставаться в авангарде рынка запчастей. Последняя инновация в амортизаторах от наших технических специалистов включает в себя:
- Запрессованное тефлоновое поршневое кольцо, создающее идеальное взаимодействие между поршнем и внутренней трубой. Это способствует снижению износа и гарантирует длительный комфорт при управлении транспортным средством.
- Технология полировки штока. Коэффициент шероховатости ниже 0,08 мкм обеспечивает хорошее уплотнение, повышая долговечность амортизатора.
- Передовые технологии тарелок клапанов. Калибровка до 1/100 мм позволяет снизить время отклика амортизатора, что приводит к улучшению показателей безопасности.
- Эластичные металлические диски способствуют повышению точности демпфирования.
Качество амортизаторов выше, чем когда-либо
Постоянно смазанное уплотнение значительно снижает уровень трения в амортизаторе. Шток амортизаторов TRW закален перед полировкой, что обеспечивает на 20 % более гладкую поверхность для увеличения срока службы по сравнению со стандартной спецификацией рынка. Увеличенные клапаны сжатия и усиленные тарелки клапанов позволяют амортизаторам справляться с экстремальными условиями.
Положитесь на испытанный и проверенный вариант
Сотрудники TRW очень гордятся программами испытаний, которые выполняются для передних и задних амортизаторов. Соответствуя самым строгим спецификациям оригинальных запчастей, а также нашим высоким стандартам, все детали подвески TRW будут превосходить продукцию наших конкурентов на рынке, поэтому имеет смысл выбрать TRW. Полностью собственное производство и сборка всех продуктов означает, что мы можем отслеживать полную проверку каждой детали, гарантируя самое высокое качество. Используемые методы испытаний включают:
- Низко- и высокоскоростные программы тестирования, которые позволяют нам регулировать демпфирующие параметры и связанный с ними комфорт при езде.
- Проверка долговечности дает нам уверенность в длительном сроке службы и сохранении рабочих характеристик в течение всего периода.
- Проверка затухания и размеров — часть амортизаторов из каждой партии проходит испытания на стенде.
- Дорожные испытания помогают обеспечить оптимальную управляемость.
Мы испытываем наши амортизаторы в самых холодных частях Европы и на самых пересеченных маршрутах в Африке. Это означает, что мы учитываем самые экстремальные условия, так что Вам не придется беспокоиться о работоспособности.
Амортизаторы, которым нет равных
Стремясь быть первым на рынке и обладая новыми изобретениями и усовершенствованиями, TRW не будет довольствоваться вторым местом. Это стремление и решимость являются одной из причин такой популярности наших запчастей, что позволяет нам создавать безопасные и более благоприятные условия вождения для всех. Работая в тесном сотрудничестве с производителями транспортных средств, мы можем оставаться впереди всех в производстве деталей, которые устанавливают стандарты в отрасли.
Вы можете узнать подробности о выборе амортизаторов TRW, просмотрев онлайн-каталог запчастей.
Как определить неисправность стоек амортизаторов автомобиля — способы и методы самостоятельной диагностики износа амортизаторов на машине — журнал За рулем
Капель напоминает о приближении активного автомобильного сезона. Перед большим путешествием нужно убедиться в исправности авто. Амортизаторы проверяем с Михаилом Колодочкиным.
1. Осмотреть!
Дешево, надежно и практично. Визуальный осмотр при диагностике амортизаторов — обязательная процедура. Если найти способ взглянуть на амортизаторы, то, по крайней мере, следы масла на корпусе амортизатора можно заметить сразу. Для того, чтобы убедиться в верности диагноза, достаточно протереть амортизатор тряпкой и повторить осмотр через несколько дней. Если машина на подъемнике, то постарайтесь заодно оценить состояние штоков амортизатора: они должны сверкать! Следы ржавчины или прочие некрасивости — признак неисправности.
О проблемах с амортизаторами могут рассказать и шины. Неравномерные пятна износа намекают на неисправность. Еще стоит оценить состояние защитных комплектов (пыльников) и пружин, затем — верхних опор. Ну а в идеале — и всех остальных элементов подвески. Но тут уже нужен опытный глаз.
К сожалению, сам по себе неисправный амортизатор может не иметь внешних признаков износа. Его неэффективная работа может быть вызвана износом внутренних компонентов и материалов: вычислить это визуально невозможно. В таких случаях следует использовать другие способы диагностики, а также припомнить фактический срок его эксплуатации.
2. Покачать!
Не самый точный, зато самый популярный и наглядный способ диагностики. Требуется энергично раскачать переднюю/заднюю часть автомобиля, затем снять нагрузку и понаблюдать за тем, как быстро кузов перестанет раскачиваться. Если после снятия нагрузки он совершит более одного такта раскачки, значит, раскачку производили не зря: амортизатор, увы, дрянной… Беда только в том, что таким способом можно определить разве что совсем «дохлое» изделие, да и то при наличии должного опыта. Другое дело, если амортизатор намертво заклинило: это определится мгновенно, поскольку раскачать автомобиль просто не удастся.
Постарайтесь при раскачке не переусердствовать, дабы не повредить кузовные детали — бывает и такое…
3. Поуправлять!
Если при движении автомобиль вдруг обретает некую самостоятельность — рыскает на неровностях, раскачивается во все стороны, неохотно реагирует на руль, то, скорее всего, виноваты амортизаторы. Вопреки устоявшемуся мнению, это проявляется не только на высоких скоростях, а даже если на спидометре вполне «городские» цифры. При этом не нужно выписывать кренделя на дороге — в тихом месте вполне достаточно упражнений типа разгон, торможение, змейка… В любом случае, если управляемость автомобилем со временем ухудшилась, следует обратиться к компетентным специалистам для проведения диагностики.
Для примера можно посмотреть на этом видео, как ведут себя автомобили с исправными амортизаторами и нет.
Назначение демпфера
Работа демпфера заключается в управлении движением пружины и управлении переносом веса и ударными нагрузками автомобиля. Без демпфера спиральная пружина будет колебаться до конца времени, когда ее потревожат, что не идеально, когда вы пытаетесь поддерживать постоянное пятно контакта для максимального увеличения сцепления.Таким образом, демпфер контролирует, насколько пружина может колебаться, и возвращает ее в стационарное положение как можно быстрее и эффективнее после того, как пружина выполнила свою работу.
Другая цель демпфера — контролировать, насколько быстро пружина может сжиматься и растягиваться. Это называется ударом и отскоком и очень важно. Управление тем, насколько быстро амортизатор может сжиматься или расширяться, определяет, насколько автомобиль кренится в поворотах и выходит из них, что очень полезно для устранения недостаточной/избыточной поворачиваемости автомобиля.
Еще одно назначение демпфера — выполнять функцию амортизатора. В таких категориях, как ралли, это еще более важно, когда земля неровная, и колеса должны поглощать как можно больше ударов от земли, чтобы не трясти машину. Чтобы поглощать высокоскоростные толчки на трассе, но поддерживать жесткую подвеску, настроенную для прохождения поворотов, амортизаторы с 3-мя регулировками действительно пригодятся.
Когда срабатывает демпфер?
Демпфер — компонент, реагирующий на ускорение.Это означает, что он эффективен только тогда, когда демпфер ускоряется или замедляется. Если он работает с постоянной скоростью, он не будет работать эффективно.
Проще говоря, амортизатор работает только тогда, когда автомобиль входит в поворот, выходит из поворота или сталкивается с неровностью или провалом на дороге, или автомобиль поднимается или опускается, как на неровностях или гребнях на трассе, или из-за ускорения или торможения. .
Таким образом, он не активен, когда автомобиль движется плавно по дороге по прямой или в середине поворота, когда полностью произошла передача веса, и автомобиль стабилизировался и поворачивает в одном направлении.
Важно знать, когда демпфер активен, например, при входе и выходе из поворота, чтобы их можно было правильно настроить и отрегулировать в соответствии с отзывами водителя и тем, где на трассе автомобиль нуждается в регулировке.
Регулировка удара и отскока
Двумя наиболее распространенными регулируемыми аспектами демпфера являются удар и отскок. Регулировка удара регулирует скорость сжатия амортизатора. Регулировка отбоя регулирует, насколько быстро демпфер может растянуться после сжатия.
Ударные силы возникают там, где колесо перемещается вертикально вверх в арке и сжимает пружину и демпфер. Эти силы исходят от боковых нагрузок и массы автомобиля. Это корректируется, если автомобиль слишком сильно наклоняется при входе и выходе из поворота или если кажется, что происходит слишком большой крен кузова. В качестве альтернативы его можно отрегулировать в зависимости от того, как автомобиль едет по неровностям, таким как верхние бордюры, или если автомобиль проседает или слишком агрессивно приземляется после быстрого проезда по гребню.
Силы отбоя основаны на силе пружины, действующей на демпфер.Когда пружина сжимается, это обычно быстрый процесс, и вертикальное смещение часто поглощается демпфером. Если бы пружине было позволено вернуться к своей нормальной длине с той же скоростью, с которой она сжималась, то она ударила бы колесо обратно к полу, что привело бы к заметному толчку автомобиля, который беспокоит водителя и сцепление с дорогой.
Таким образом, регулировка отскока является ключом к контролю скорости, с которой пружина и демпфер могут растягиваться. Это идеально подходит для настройки того, как автомобиль выходит из поворота, когда автомобиль откатывается к центру по мере уменьшения боковой нагрузки.Плавный возврат важен, чтобы не перегружать шины и не снижать сцепление автомобиля с дорогой. Другая область — это когда автомобиль едет по бордюру или приземляется после прыжка / подъема через гребень, и ему нужно подняться обратно на дорожную высоту. Если это делается медленно и под контролем, это намного лучше для уверенности водителя и сохранения сцепления с шиной.
1-, 2-, 3- и 4-позиционные регулируемые демпферы
Амортизаторы и койловеры часто регулируются, что позволяет пользователю настраивать подвеску непосредственно под свой автомобиль, поверхность и скорость движения по гусенице.
Если демпфер регулируется в одном направлении, обычно можно регулировать только отскок. Это связано с тем, что сжатие контролируется в основном жесткостью пружины и массой автомобиля, сжимающего ее, поэтому часто происходит контролируемое сжатие. Однако пружина будет растягиваться намного быстрее, чем сжиматься, поскольку она растягивается против меньшей массы колеса в сборе, что приводит к гораздо более быстрому агрессивному растяжению. Следовательно, возможность регулировать и управлять этим более важна для управления сцеплением и обратной связью с водителем, чем для регулировки удара.
Если амортизатор регулируется в двух направлениях, то он позволяет регулировать удар и отскок койловеров. Это означает, что клапан в демпфере можно изменить, чтобы позволить маслу течь с разной скоростью через поршень при ударе и отскоке. Таким образом, можно запускать настройки, где неровности жесткие, поэтому автомобиль может быстро поворачивать без большого крена кузова, а отскок жесткий, поэтому колесо также управляемо возвращается к земле. Наличие регулировки удара и отскока является важным минимумом для серьезных пользователей трека или категорий автоспорта, поскольку они оба необходимы для точной настройки отклика и управляемости автомобиля.
Если демпфер регулируется в 3 направлениях, то он позволяет регулировать отскок, а также лежачих полицейских и лежачих полицейских. Трековый автомобиль должен быть очень жестким, чтобы предотвратить максимально возможное скатывание кузова при входе в поворот, если у него цепкие шины и аэродинамическая обвеска, соответствующие настройке, как в большинстве категорий одноместных автомобилей. Однако, когда автомобиль сталкивается с внезапным ударом, таким как бордюр или выбоина на трассе, он может поднять автомобиль в воздух и оторвать шину от земли из-за слишком жесткой настройки.Это плохо для сцепления, так как шина не способна обеспечить какое-либо сцепление в воздухе. Одним из способов борьбы с внезапными толчками является смягчение подвески с учетом бордюров, однако это означает, что возможности прохождения поворотов ограничены из-за повышенного крена кузова и передачи массы при прохождении поворотов. Вот где трехходовой демпфер становится незаменимым.
Регулировка «лежачего полицейского» на высокой и низкой скорости позволяет амортизатору учитывать оба сценария и использовать лучшее из обоих миров для улучшения сцепления и скорости автомобиля. Настройки ударов на высокой скорости можно установить на мягкие, чтобы удары с высокой скоростью могли поглощаться демпфером и не нарушать динамику автомобиля. Это позволяет установить жесткость лежачего полицейского на низкой скорости, чтобы при прохождении поворотов скорость демпфера при прохождении поворотов была намного ниже, чем при наезде на бордюр или выбоину.
Если демпфер регулируется в 4 направлениях, это означает, что можно регулировать высокую и низкую скорость отбоя, а также можно регулировать высокую и низкую скорость удара. Эта форма демпфера встречается редко и часто очень дорога и используется только на самом верху автоспорта, где важны самые мелкие детали.Это полезно так же, как и 3-позиционный регулируемый демпфер, работает так же и полезно в тех же областях, при условии, что можно также контролировать высокоскоростной отскок. Это означает, что может быть одна настройка отскока, когда автомобиль проходит поворот, а затем другая настройка отскока, чтобы контролировать, как амортизатор выдвигается после ситуации с лежачим полицейским на большой скорости или когда демпфер может внезапно выдвинуться, например, если он отрывается от земли из-за очень жесткой настройки или прыжок через гребень.
Внешние резервуары
Внешние резервуары представляют собой цилиндры меньшего размера, прикрепленные сбоку к корпусу демпфера.Иногда они жестко крепятся к корпусу заслонки, а иногда на конце трубы, поэтому их можно установить в легкодоступном месте. Основная причина для внешнего резервуара связана с теплом.
Когда амортизатор работает быстро, на ухабистой поверхности или на скоростной трассе с большим количеством изменений направления или бордюров, он выделяет много тепла внутри амортизатора и, следовательно, в масле. Частично это происходит из-за тепла от жесткой работы пружины, а также из-за того, что масло проталкивается через маленькие отверстия в поршне демпфера, создавая трение и тепло.
Таким образом, внешний резервуар в основном увеличивает количество масла внутри демпфера без увеличения корпуса демпфера. Увеличенное количество жидкости требует больше времени для нагрева и, следовательно, снижает общую температуру демпфера. Это важно, потому что, когда масло нагревается, оно может стать достаточно горячим, чтобы изменить вязкость масла. Если масло становится более жидким, оно может легче проходить через клапаны. Это означает, что жесткая настройка станет мягче во время гонки, что полностью изменит поведение автомобиля, и ее придется отрегулировать для середины гонки, что не идеально для пилота или гоночной позиции.
Внешний резервуар также можно использовать для вставки дополнительного клапана для управления высокой и низкой скоростью демпфера, что означает, что для 3-ходового или 4-ходового демпфера клапан внутри основного корпуса демпфера не должен быть таким сложным и поэтому снижает стоимость изделия и упрощает настройку и настройку.
Нравится:
Нравится Загрузка…
Амортизаторы подвески: руководство для начинающих о том, что происходит внутри
Двумя основными задачами подвески горных велосипедов являются сокращение количества ударной и вибрационной энергии, которая передается от земли к телу гонщика, и сохранение сцепления с дорогой везде, где это возможно.Хотя есть и другие важные функции и факторы, это элементарные способы, с помощью которых мягкие компоненты улучшают наши впечатления от езды. Чем глубже мы расширяем наше понимание того, как работает подвеска, тем лучше мы будем использовать эти дорогостоящие технологические элементы в полной мере. Давайте для начала посмотрим на масляно-демпфирующую сторону нашей подвески. Для людей, которые уже понимают основы, мы углубимся в будущие статьи, так что держитесь крепче, пока мы делаем набросок.
Чтобы погрузиться в маслянистую сторону вилок и амортизаторов, я сел с моим другом Тайроном Дайнсом из Fox Racing. Тай начал свою карьеру в RockShox в качестве механика гонок Кубка мира, а также курировал европейские технические/ремонтные центры Fox, а также разрабатывал и тестировал новые мелодии в течение последних десяти лет. В общей сложности он занимается сквош-бизнесом более двадцати лет и, безусловно, может копаться в мелочах. Я попросил у него полностью урезанное объяснение того, как работают демпферы, и он с удовольствием разложил историю на несколько удобоваримых моментов.Для тех, кто прошел столько же курсов физики, сколько и я (ноль), это введение должно быть полезным.
«Амортизатор регулирует усилие подрессоривания. Он контролирует скорость, с которой колесо движется вверх или сжимается, а также контролирует его на обратном пути», — говорит Тайрон. Пружина здесь представляет собой давление воздуха или катушку, которая придает компоненту подвески его подрессоренную силу . Он объяснил, что если вы добавите слишком сильное сжатие в амортизатор или вилку, они станут «избыточно демпфированными», что в конечном итоге станет жестким и трудным для сжатия и почти не будет иметь подвески.При обратном ходе, если отскок установлен слишком медленно, амортизатор или вилка не возвращаются, а вместо этого сидят низко в своем ходе (часто называемом «упаковкой»), неспособном обеспечить многие из своих предполагаемых характеристик. Работа разработчиков подвески MTB заключается в создании амортизаторов или вилок, обеспечивающих полезный диапазон регулировок сжатия и отбоя, которые вы можете использовать, чтобы настроить их под свои трассы и стиль катания. Так что же на самом деле происходит внутри, что позволяет им так точно настраивать демпфер?
Начнем с компрессии, как и ваша подвеска. Если разобрать до самых основных элементов, сжатие — это степень сопротивления или «поддержки», которую обеспечивает демпфер, поглощая силу удара и перемещая массу водителя. Он добавляет сопротивление воздушной или винтовой пружине подвески. Картридж демпфера в вилке представляет собой цилиндрическую камеру, похожую на центр рулона туалетной бумаги, с установленным на валу поршнем посередине, через который должно проходить масло, когда ваша подвеска сжимается до своего хода и отскакивает обратно до полного выдвижения. Система в шоке работает аналогично, хотя ее сложнее визуализировать, поэтому для простоты мы остановимся на этом примере. Ряд точно настроенных отверстий в этом поршне позволяет маслу течь с определенной скоростью. В большинстве компонентов подвески есть набор тонких металлических шайб, называемых прокладками , прижатыми к верхней части поршня, которые изгибаются и изгибаются, позволяя маслу проходить через отверстия в поршне. По мере того, как вы добавляете щелчки высокой или низкой скорости сжатия в свою подвеску, прокладки перемещаются ближе к поршню, в конечном итоге блокируя отверстия, создавая то, что мы называем блокировкой.
Большинство более простых компонентов подвески MTB имеют полый вал, проходящий через середину поршня, с отверстиями по обеим сторонам поршня, что позволяет маслу быстро течь, когда это необходимо. Этот поток масла через вал обычно можно регулировать с помощью внешнего управления. Толщина внутреннего вала и размер порта могут быть настроены для достижения оптимальной производительности. Что касается регулировки сжатия, Тайрон говорит, что «это похоже на комнату, полную пятидесяти человек, которым всем нужно броситься в одну и ту же маленькую дверь, когда кто-то кричит «пожар».Они все пытаются выкарабкаться через крошечную дверцу, что похоже на перекрытие потока нефти. В то время как с большой дверью они все могли выбраться гораздо быстрее. Это просто управление жидкостью через систему большего или меньшего сопротивления».
Толщина, ширина и ориентация прокладок могут быть изменены для изменения характеристик сжатия компонента подвески, что является одним из способов «настройки» подвески. Форма и порт поршня также могут быть отрегулированы вместе с множеством других переменных, таких как толщина масла, диаметр вала и трение, чтобы создать оптимальную систему для велосипеда и варианта использования, для которого он предназначен.
Полная стоимость деталей изготовленного на заказ амортизатора Ancillotti. Часть отскока картриджа демпфера работает точно так же, как контур сжатия, но в обратном порядке. Отскок относится к скорости и силе, с которой амортизатор позволяет амортизатору или вилке вернуться к полному ходу. Он сопротивляется или замедляет силу воздуха или винтовой пружины с заданной скоростью. Когда вы замедляете отскок, набор прокладок на поршне отбоя сжимается, чтобы замедлить поток масла через демпфер. Когда ручка отскока щелкается в направлении кролика, система открывается, и масло может течь более свободно, позволяя вилке или амортизатору возвращаться с большей скоростью.Затем, когда вы замедляете отскок, масло встречает большее сопротивление и замедляет скорость возврата подвески.
Понял? Если нет, вы не одиноки. Компоненты подвески являются наиболее сложными деталями наших велосипедов, и мы надеемся постепенно демистифицировать их в этих статьях, чтобы наши читатели могли лучше понять свои велосипеды.
У вас есть вопрос, связанный с подвеской, который вы хотели бы, чтобы мы исследовали? Пожалуйста, напишите это в комментариях ниже, и мы приступим к работе.
Как работают адаптивные системы подвески?
Адаптивные амортизаторы становятся все более распространенными на спортивных автомобилях, но каковы основные типы и как они работают?
Дизайн подвески основан на компромиссах.Для оптимальной управляемости автомобиль в идеале должен быть достаточно прочным, избегать кренов кузова и поддерживать хорошее пятно контакта шин с дорогой. Но жесткая настройка также заставляет автомобиль жестко ездить по дороге. Слишком сильно смягчите демпфирование, и у вас будет плавная езда, но довольно тревожный наклон, когда вы доберетесь до первого поворота.
Производителям необходимо точно настроить пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости своих автомобилей, чтобы достичь наилучшего возможного компромисса, но есть и вариант «сделай свой пирог и съешь его»: адаптивная подвеска.
Эти системы позволяют пользователям решать, насколько жесткой или мягкой является их машина, в то время как сложные программные системы постоянно отслеживают условия и при необходимости вносят небольшие изменения в поведение подвески.
Но это можно сделать несколькими способами. Вот основные типы адаптивных систем подвески, с которыми вы, вероятно, столкнетесь:
.Магнитореологический
Популярный среди крупных автопроизводителей, таких как General Motors и VW Group, магнитореологический демпфер или демпфер MagneRide обычно имеет однотрубную конструкцию, заполненную магнитореологической жидкостью. Это синтетическое масло, содержащее частицы железа толщиной всего несколько микрометров (несколько тысячных долей миллиметра). При воздействии магнитного поля от одной или нескольких магнитных катушек в демпфере частицы выравниваются.
Хотя это, как некоторые сообщают, не меняет вязкость жидкости, перегруппировка частиц способна придать ей почти твердое состояние, что затрудняет движение поршня демпфера. Сила поля определяет, насколько «твердой» является жидкость, позволяя программному обеспечению автомобиля контролировать, насколько жестким или мягким является амортизатор.
Большинство автомобилей с амортизаторами MagneRide имеют на выбор предустановки, которые различаются по жесткости, но в дополнение к этим общим настройкам программное обеспечение системы будет постоянно отслеживать дорожное покрытие и манеру вождения автомобиля, внося дополнительные коррективы в соответствии с требованиями.
Клапанный привод
Впрочем, с жесткостью демпфера можно поиграться на лету и без причудливой магнитной жидкости. Во многих системах используется клапан для управления скоростью потока жидкости через поршень, а не для изменения свойств самой жидкости. Чем более ограничен поток, тем тверже ход поршня демпфера.
использует систему от Bilstein под торговой маркой «Damptronic». Здесь поршневой узел имеет жесткий клапан и мягкий клапан. Поток через мягкий клапан управляется электронным способом с помощью соленоида, при этом мягкий клапан полностью закрыт в самом жестком профиле демпфера.
Подобные системы имеют настройки, определяющие общее поведение, но, как и магнитореологические демпферы, их работа постоянно меняется. В случае с Damptronic система управления амортизаторами учитывает показания различных акселерометров и датчиков дорожного просвета.
В некоторых приложениях, таких как DBS Superleggera, Damptronic даже изменяет жесткость амортизаторов в зависимости от угла поворота рулевого колеса, настраивая его на более четкий поворот.
Пневматическая подвеска
Принцип системы пневматической подвески OEM такой же, как и у вторичной установки, только рабочий диапазон не такой экстремальный.
Здесь спиральные пружины заменены подушками безопасности или пневматическими рессорами, часто изготавливаемыми из резины и полиуретанового композита. Компрессор наполняет эти пневматические пружины через резервуар в разной степени: чем больше воздуха поступает, тем выше дорожный просвет.
Помимо возможности изменять высоту дорожного просвета, пневматические установки позволяют изменять жесткость пружины. Это делается с помощью ряда камер на каждой пневматической пружине, трех в случае системы, которую использует Bentley. В этой трехкамерной установке два отсека можно активировать или деактивировать с помощью электромагнитного клапана.
За исключением кузова, у этого Continental GT второго поколения хорошо видны пневматические рессоры. Чем больше объем воздуха, тем мягче подвеска. Итак, при установке режима «Комфорт» активны все три развала. Первая камера, самая маленькая из трех, работает сама по себе, когда требуется максимальная жесткость, или для жесткости пружины где-то посередине, первая камера может быть объединена либо со второй, либо с третьей камерой.
Пневматические рессоры — не единственная активная часть подвески — в Bentley каждая из них работает вместе с амортизатором ZF Sachs Continuous Damping Control (CDC), который работает аналогично системе Damptronic, описанной выше.
Что вы думаете об адаптивных амортизаторах? Отличный способ «взломать» компромиссы, связанные с подвеской, или еще одно ненужное усложнение современного автомобиля? Присоединяйтесь к комментариям!
Rancho Комплект одного рулевого демпфера — Комплекты рулевого стабилизатора — Амортизаторы — Rancho® Performance Products
РС97265
Комплект одного рулевого демпфера Rancho
ДЛИНА В СЖАТОМ | УДЛИНЕННАЯ ДЛИНА | ДЛИНА ХОДА | НИЖНИЙ МОНТАЖ КОД | КОД ВЕРХНЕГО МОНТАЖА | НАБОР ДЕТАЛЕЙ |
---|---|---|---|---|---|
12.![]() | 19,25 | 7,125 | Л1 | Л1 | Р829, Р837, Р920 |
*Все размеры указаны в дюймах. Конец багажника/пылезащитного экрана находится вверху.Все амортизаторы продаются по отдельности.
ТЕХЛАЙН: 1.800.325.8886
Подвеска Rancho®: подразделение Tenneco Inc.
Passive Suspension System – обзор
1 Введение
Система подвески, как один из наиболее важных компонентов шасси автомобиля, берет на себя основную ответственность за обеспечение комфорта движения, маневренности автомобиля и безопасности как для водителей, так и для пассажиров. В общем, системы подвески можно разделить на три типа: пассивные системы подвески, полуактивные системы подвески и активные системы подвески. В практических системах транспортных средств пассивные системы подвески широко используются для передачи и смягчения сил между кузовом транспортного средства и дорогой благодаря своей простой механической конфигурации и низкой стоимости. Как правило, системы пассивной подвески состоят из поперечного рычага, пружины и демпфера, и функция каждого компонента заключается в том, что поперечный рычаг используется для соединения системы колеса и шасси и выдерживает вес кузова автомобиля, пружина и демпфер работают вместе, чтобы изолировать колебания кузова транспортного средства, а затем способствуют обеспечению комфорта и безопасности вождения.Тем не менее, пружины и демпферы, используемые в системах пассивной подвески, имеют фиксированную физическую динамику, что может ограничивать их способность устранять вибрации и обеспечивать удовлетворительные характеристики подвески в различных дорожных условиях.
В этом смысле для решения этой проблемы были разработаны системы полуактивной подвески [1–3] и системы активной подвески [4–6].
Основная идея системы полуактивной подвески заключается в использовании специальных интеллектуальных материалов, таких как электрореологические (ER) и магнитореологические (MR) амортизаторы, для замены традиционных пружинных и демпферных элементов в пассивных подвесках.Достоинством амортизаторов ER и MR является то, что их коэффициенты жесткости и демпфирования можно регулировать в соответствии с различными дорожными условиями путем настройки электрического поля или магнитного поля. Хотя эти различные характеристики и коэффициенты могут улучшить работу подвески, используемый демпфер ER и/или MR может вызвать некоторые потенциальные проблемы, например, типичная негладкая динамика гистерезиса часто встречается в демпфере MR, что может повлиять на эффективность управления, когда они не могут быть точно смоделированы и компенсированы.В отличие от систем полуактивной подвески, в системах активной подвески между кузовом транспортного средства и колесной осью используется дополнительный привод для добавления и рассеивания энергии от системы, так что может быть достигнута улучшенная реакция подвески по сравнению с полуактивными подвесками и пассивными подвесками. Хотя система активной подвески, как правило, требует высокого энергопотребления и сложной механической конструкции, она постепенно признается многообещающим путем для достижения лучших характеристик подвески из-за ее растущего превосходства над другими системами подвески.Поэтому за последние десятилетия была проведена значительная исследовательская работа и разработано множество методов контроля [7–12]. Например, Хроват [5] исследовал проблемы управления активной подвеской и предложил оптимальный метод управления системами активной подвески. Цао [7] представил обзор последних достижений в области конструкции активной подвески, динамики и управления автомобиля. Chen и Guo [13] предложили ограниченный H ∞ подход к управлению активной подвеской с выходными и контрольными ограничениями для измерения комфорта езды.В работе [14] идея из работы [14] была усовершенствована. [13] и разработали управление с конечной частотой H ∞ для активных подвесок, а Sam et al.
[15] представили стратегию управления пропорционально-интегральной моделью скольжения для систем активной подвески.
Следует отметить, что большинство вышеупомянутых методов разработаны на основе конкретного предположения, что системы активной подвески имеют линейную динамику, которая должна быть полностью известна. Однако с практической точки зрения системы активной подвески всегда подвержены нелинейным динамическим, параметрическим неопределенностям и помехам из-за различных условий их работы.Например, полезная нагрузка транспортного средства изменяется по мере увеличения или уменьшения количества пассажиров, а пружина и амортизатор имеют нелинейное или кусочное поведение, что может вызвать изменения в системе. Следовательно, это предположение может не всегда быть верным для практических систем подвески. Таким образом, разработка надежной и эффективной стратегии управления была интересной и сложной задачей в области активного управления подвеской. Хорошо известно, что адаптивное управление зарекомендовало себя как мощный инструмент для работы с неопределенностями и нелинейностями параметров благодаря своей способности к онлайн-обучению. Таким образом, методы адаптивного управления были тщательно изучены с помощью метода аппроксимации функций, такого как нейронные сети (NN) и системы нечеткой логики (FLS), для разработки адаптивной методологии интеллектуального управления. Ключевым достоинством этого подхода является то, что неизвестная динамика сосредоточенной системы может быть эффективно аппроксимирована с помощью NN или FLS. Благодаря хорошей аппроксимационной способности функции при компенсации неопределенной динамики системы и неизвестных нелинейностей адаптивный интеллектуальный подход к управлению широко используется для систем активной подвески [16–23].Например, Ли и др. [24] предложил адаптивный метод управления скользящим режимом для решения неизвестных нелинейных систем активной подвески с точки зрения нечеткого подхода Такаги-Сугено (TS). Сан и др. [25] представили стратегию насыщенного адаптивного управления для решения потенциальной проблемы насыщения привода активной подвески. В работе [26] исследовано управление с обратной связью по состоянию адаптивной нейронной сети и надежное наблюдение для системы активной подвески с учетом параметрических неопределенностей, дорожных помех и насыщения исполнительного механизма.
Однако широко признано, что возможности аппроксимации и управляющая реакция методов адаптивного управления на основе НС/ДУТ в значительной степени зависят от точности оценки неизвестных весов НС/ДУТ. Тем не менее, принятые алгоритмы оценки параметров, используемые в большинстве доступных литератур, основаны на минимизации ошибки отслеживания с помощью стратегий градиентного спуска [27, 28]. Общеизвестным недостатком этой схемы является потенциальное явление разрыва, например, оцениваемые параметры могут быть неограниченными, когда система подвержена возмущениям [28].Хотя методы e -модификации и σ -модификации были разработаны путем добавления члена утечки к традиционному градиентному методу для решения этой проблемы, введенный член демпфирования предотвращает сходимость параметров оценки к их идеальным значениям. В соответствии с принципом эквивалентности достоверности [27] можно добиться лучших откликов управления при условии, что оцениваемые параметры могут сходиться к своим истинным значениям. В связи с этим стоит исследовать новый алгоритм оценки параметров, чтобы гарантировать сходимость оцененных параметров к их истинным значениям.
На основании приведенных выше рассуждений в этой главе предлагается новый надежный адаптивный метод оценки параметров и управления для систем активной подвески полуавтомобиля при наличии неопределенностей и нелинейностей. Сначала мы вводим NN для учета неопределенностей и нелинейностей. Затем разрабатывается новый алгоритм оценки параметров для онлайн-обновления неизвестных весов НС и параметров системы. Основной принцип этого нового алгоритма оценки параметров заключается в реализации набора операций фильтра нижних частот первого порядка на измеримой динамике системы для получения нового члена утечки, который накладывается на алгоритм градиента.В отличие от обычных алгоритмов оценки параметров (например, e -модификация и σ -модификация), разработанная новая схема управляется информацией об ошибке оценки параметра, так что точная оценка характеристик веса NN и некоторых основных параметров транспортного средства (например, масса транспортного средства и инерция продольного движения) могут быть гарантированы. Затем разработанный алгоритм оценки параметров включается в стандартную структуру адаптивного управления для поддержания движения транспортного средства и удовлетворения других требуемых характеристик подвески.Кроме того, проводятся и сравниваются тщательные теоретические исследования, касающиеся надежности и сходимости предложенного алгоритма оценки параметров и обычных адаптивных законов (например, σ -модификация и градиент). Наконец, комбинированный динамический симулятор создан на основе профессионального программного обеспечения для транспортных средств Carsim и Matlab/Simulink, чтобы проиллюстрировать улучшенные характеристики оценки и управления.Разработка адаптивного управления с новым адаптивным законом для вертикального смещения, сравнение с другими классическими адаптациями и анализ устойчивости представлены в Разделе 3. Разделы 4 и 5 предоставляют адаптивный контроллер для анализа тангажа транспортного средства и анализа характеристик подвески соответственно. Результаты моделирования приведены в разделе 6, а некоторые выводы обобщены в разделе 7.
ПРЕИМУЩЕСТВА ОДНОТРУБНОГО ТИПА | ПОДВЕСКА | ПРОДУКТ
СЕРИЯ HIPERMAX
Однотрубная подвескаHKS занимает лидирующие позиции среди высокоэффективных подвесок.
«Однотрубный» Ключевой механизм для всех подвесок HKS.
Серия подвесок Hipermax обеспечивает оптимальную демпфирующую силу, быструю реакцию даже на самые незначительные удары, комфорт при езде в различных условиях с надежной стабильностью, которую могут обеспечить только амортизаторы перевернутого типа. Водители будут довольны превосходными характеристиками однотрубной подвески Hipermax по сравнению с двухтрубной подвеской, которую используют многие другие компании.
Преимущества HKS Single Tube Tech
Однотрубный гипермеханизм HKS
Механизм 1: однотрубный против двухтрубного
Однотрубный демпфер имеет простую конструкцию, в которой одна цилиндрическая трубка разделена на масляную камеру и газовую камеру. Демпфирующая сила создается за счет движения поршня внутри цилиндра (такт). Газ под высоким давлением для приложения постоянной нагрузки для поддержания силы демпфирования. Одинарная труба имеет множество характеристик, которые обеспечивают высокую жесткость и долговечность, стабильность при жестком вождении при сохранении комфорта при езде. Однако это требует высокого уровня проектирования и производственных навыков, а также необходимости выбора материалов самого высокого качества. Двухтрубные демпферы имеют концентрические трубки, образующие двухслойную масляную камеру, и масло течет между двумя слоями.По сравнению с однотрубным типом объем масла и площадь, на которую воздействует давление, уменьшены, что затрудняет точный контроль силы демпфирования. Двухслойная конструкция также удерживает тепло, что может привести к непостоянному демпфированию и ускоренной деградации масла. Многие производители выбирают конструкцию с двумя трубками, поскольку это позволяет снизить производственные затраты.
* Что такое демпфирующая сила?
Демпфирующая сила – это сила, ограничивающая вертикальное движение кузова автомобиля.Сила этой силы и время ее приложения определяют характеристики демпфера.
Механизм 2: Аэрация и кавитация
Наличие физического разделения между масляной камерой и газовой камерой может значительно уменьшить аэрацию и кавитацию, которые часто возникают в двухтрубных установках. Это позволяет более точно и последовательно контролировать силу демпфирования. Эта постоянство и стабильность могут обеспечить комфорт при езде, который нельзя испытать с установками с двумя трубами.
* АЭРАЦИЯ:
Явление, при котором газ смешивается с маслом или шум, возникающий при контакте воздуха с клапаном.
* КАВИТАЦИЯ:
Явление, при котором газ, содержащийся в масле, расширяется из-за быстрого падения давления и образует в масле большие пузырьки газа. Кавитация препятствует надлежащему контролю демпфирования.
Механизм 3: размер поршня, клапан, отверстие
По сравнению с двухтрубными амортизаторами площадь поршня может быть увеличена(※).Поршень большего диаметра в сочетании с оптимальным размером отверстия позволяет деликатно реагировать даже на самые маленькие неровности дороги. Точное управление, с которым не может справиться конструкция с двумя трубами, преодолевается однотрубными амортизаторами и их способностью обеспечивать комфорт при езде, а также маневренность.
*Это не простой случай увеличения площади поршня. Чтобы демпфер функционировал правильно, важно убедиться, что каждая деталь выполняет свою работу для достижения оптимальной производительности, а размеры тщательно рассчитаны.
Механизм 4: Радиация
В отличие от двухтрубного типа, главный цилиндр находится в прямом контакте с наружным воздухом, что способствует рассеиванию тепла, а увеличенный объем масла также помогает снизить ухудшение качества масла. Долговечность однотрубной конструкции позволяет пользователям ощущать преимущества однотрубных амортизаторов в течение продолжительных периодов времени.
Механизм 5: перевернутый тип
Использование перевернутой конструкции, которая невозможна для двухтрубных амортизаторов, значительно повышает жесткость конструкции.Улучшена управляемость и адаптация к изменениям дорожного покрытия, что приводит к лучшей устойчивости и управляемости. Переворачивание двухтрубного демпфера может привести к попаданию газа во внутреннюю трубу, что может привести к неправильной работе и возможному повреждению.
* Перевернутый тип и стандартный тип
При перевернутом типе шток расположен с нижней стороны, а цилиндр с верхней стороны. В подвеске со стойками перевернутая конструкция может обеспечить повышенную жесткость и, следовательно, ходовые качества.