По обстоятельствам: разбираемся в подвесках полуактивного типа

20 марта 2013

Даже за время одной поездки дорожные условия могут отличаться исключительным разнообразием, да и манера езды порой меняется кардинальным образом несколько раз за полчаса... 


По обстоятельствам: разбираемся в подвесках полуактивного типа

Выпуск:
Журнал «МОТО» – март 2013

Автор:
Александр ВОРОНЦОВ, иллюстрации из архива редакции

Теги:
Подвеска / Техника / Полуактивная / Know-how /

Просмотры:
8747

Комментарии:
1

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями:

...никакими предварительными настройками весь спектр желаемых характеристик не угадаешь, поэтому на сцену выходят подвески нового поколения, которые настраивают себя сами.

Страшно подумать, до каких высот поднялась бы транспортная техника, если бы чиновники не душили развитие техники гоночной. Прикрываясь заботой о сокращении бюджета и, соответственно, о доступности спорта, они запрещают применение революционных новинок – которые, несомненно, подхлестнули бы внедрение новшеств в серийную технику. 

Слева направо: задний амортизатор, поршень и пропорциональный клапан.

Жертвой чиновничьего произвола пали и активные подвески. Но хорошая идея не умерла – а ушла в народ, правда, в упрощенном виде. В отличие от активных подвесок, где мощный электропривод определяет положение колеса в каждую миллисекунду, на серийных автомобилях получили распространение полуактивные подвески, сохраняющие привычный вид (рычаги, амортизаторы, пружины), но изменяющие гидравлические характеристики в зависимости от дорожных условий и манеры вождения. 

В подвесках полуактивного типа электроника задает параметры гидравлического демпфирования, но не управляет перемещением колеса.

Причем здесь используются два весьма различных подхода. На автомобилях BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen, Opel, Toyota применяются электромагнитные клапаны, изменяющие проходное сечение по команде блока управления. 

На Cadillac и Audi в амортизаторы залита так называемая магнитно-реологическая жидкость, в состав которой входят мельчайшие частицы металла. Они способны в электрическом поле выстраиваться вдоль его силовых линий, изменяя вязкость жидкости (при этом каналы сохраняют постоянное сечение).

Aprilia, BMW и Ducati - пионеры применения полуактивной подвески на серийных мотоциклах.

Вполне очевидно, впрочем, что в «умной» подвеске главную роль играет не хард, а софт. Наиболее распространенный алгоритм – так называемый Skyhook, «Небесный крюк», в котором предполагается, что машина подвешена к бесконечно инерционной массе – небу. Степень гидравлического сопротивления подвески возрастает в зависимости от скорости и амплитуды отклонения от этого идеального положения. 

Если на автомобилях полуактивные подвески стали делом привычным и их распространение сдерживается лишь стоимостью, то в мотоциклетную практику они вошли буквально только что. Сказываются и повышенные требования к миниатюрности, и сложности в написании софта – ведь двухколесная машина, в отличие от четырехколесной, статически неустойчива.

Первым шагом несколько лет назад стало применение электронно управляемых подвесок, в которых появилась возможность изменения параметров на ходу благодаря электромагнитным клапанам. 

В подвеске с электронным управлением водитель может выбирать один из четырех предустановленных режимов: Sport, Touring, Enduro и Urban. Ему предоставлена возможность ручной настройки каждого из режимов (32 клика), но автоматически параметры не изменяются. В полуактивной подвеске базовые значения для каждого из режимов примерно такие же (водитель может их подкорректировать на два клика в ту или другую сторону), но в зависимости от условий параметры гидравлики изменяются автоматически в пределах регулировки.

И лишь в этом году на рынок выходят первые мотоциклы с полуактивными подвесками – спортбайк BMW HP4, туристические эндуро Aprilia Caponord 1200, BMW R1200GS, Ducati Multistrada 1200. 

Интересно, что на этих аппаратах стоят узлы концерна Sachs, который до сих пор передовыми решениями по части мотоциклетных подвесок не блистал. Но, видимо, сказался огромный опыт разработки и производства полуактивных подвесок для автомобильной промышленности. 

Сравнение гидравлических характеристик подвески традиционного типа (слева) и полуактивной Ducati Multistrada: а – отбой; б – сжатие.

Как устроена полуактивная подвеска и как она работает? Тонкости исполнения могут различаться, но основа – общая. Во-первых, это собственно узлы подвески: амортизатор и телескопическая вилка. В них встроены электромагнитные пропорциональные клапаны, которые изменяют проходное сечение по команде блока управления. 

Во-вторых, это многочисленные сенсоры, как относящиеся непосредственно к системе полуактивной подвески (датчики перемещения колес относительно рамы), так и используемые совместно с другими системами мотоцикла – управления двигателем, ABS, трекшн-контроля (датчики положения дроссельной заслонки и ручки газа, продольного ускорения и замедления, крена, вращения колес). 

И третья, самая важная часть – блок управления, собирающий информацию от датчиков и «дружественных блоков» других систем мотоцикла, обрабатывающий ее и выдающий команды пропорциональным клапанам «зажать» или «распустить» подвеску. Он воздействует только на гидравлику, предварительное поджатие пружин регулируется заблаговременно и вручную – пока просто невозможно за вменяемые деньги изменять эти настройки с такой же скоростью (порядка 10 мс), как параметры гидравлики. 

Так же как и в пассивных подвесках с электронным управлением, в полуактивных подвесках можно выбирать один из нескольких режимов работы – например, «комфортный», «нормальный» и «спортивный». Но в полуактивных подвесках гидравлическое сопротивление изменяется и в рамках одного режима. Например, при интенсивном разгоне «зажимается» задний амортизатор, при торможении – передняя вилка. 

Гидравлическое сопротивление увеличивается при росте скорости и при движении в повороте. А при наезде на препятствие оно возрастает до максимума прежде, чем сожмется подвеска! Поскольку подвеска способна сама справляться с подобными ситуациями, то можно сделать базовые настройки в любом из режимов более комфортными, чем в пассивной подвеске. 

Впрочем, у владельца мотоцикла есть возможность тонкой настройки «базы» – несколько кликов в ту или другую сторону, в соответствии с собственными предпочтениями. Конечно, современные мотоциклетные полуактивные подвески пока далеки от идеала. Ведь фактически идет только первый год их эксплуатации. 

При отсутствии магнитного поля наночастицы металла располагаются в жидкости хаотически, не оказывая сопротивления (а). В магнитном поле они выстраиваются вдоль его линий, увеличивая вязкость жидкости (б). В поршень встроена электромагнитная катушка (в). Каналы в поршне (г) имеют постоянное сечение, изменение усилия сжатия и отбоя происходит из-за изменения вязкости жидкости.

Практика показывает, что все идет хорошо, пока режимы движения близки к неким идеальным, прописанным в софте. А в сложной ситуации «мозги вскипают»… Несомненно, перспективную жилу бросятся разрабатывать все серьезные подвесочные производители. Свою версию уже продемонстрировала Marzocchi. 

Подвески полуактивного типа делятся на две основные категории: электромеханические и с магнитно-реологической жидкостью.

Öhlins предлагает афтермаркетовые полуактивные амортизаторы для тех мотоциклов, в программе блока управления которых уже прописана многорежимность. Оригинальный вариант показала компания Bitubo – ее инженеры использовали не пропорциональные клапаны, а магнитно-реологическую жидкость. 

Развитие управляющей электроники идет такими темпами, что ситуация на рынке мотоциклов в отдаленном будущем, возможно, будет напоминать то, что ныне сложилось в фототехнике. Дешевые аппараты будут все делать кое-как, зато в полностью автоматическом режиме: «сел – нажал на кнопку – приехал». И лишь у дорогих систем сохранится возможность широкой ручной настройки… 

Роман Абалакин, тест-редактор «Мото»:

Буквально на днях один знакомый спросил про то, что лично я считаю самой заметной технической новинкой этого года. Долго размышлять не пришлось, потому что ответ был известен заранее – электронно-управляемые подвески. Идея, применяющаяся на практике в автомире уже более двадцати лет, добралась-таки и до мотоциклов. И вроде бы реализовано все по простому принципу: собирай информацию с датчиков и раздавай команды сервоприводам клапанов – делов-то! 

Но, получив первый опыт, начинаешь понимать, почему мотоверсии полуактивных подвесок от идеи до воплощения проделали столь длинный путь. Увы, машина не умеет думать самостоятельно. Она работает ровно по тому сценарию, который в нее заложен. И как только система сталкивается с непрописанной ситуацией, так сразу происходят не совсем логичные, с точки зрения «пассивных» устройств, вещи. Пример? Самый яркий «баг» – неоднозначность поведения на выходе из поворота, когда по воле электроники «распускается» передняя вилка, выталкивая мотоцикл на больший радиус. Причем имя производителя значения не имеет – в той или иной степени эта черта свойственна как Ducati Multistrada 1200S, так и BMW HP4. 

Впрочем, очевидно, что за такими адаптивными подвесками на мотоциклах – будущее. И мы лишь в самом начале пути эволюции. Один мотоцикл на все случаи жизни – не это ли мечта потребителя? Ни тебе отверток, ни профессиональных гоночных инженеров – все вопросы решает маленькая коробочка. 

Правда, когда сталкиваешься с «глюками» на современной BMW M5, где «электронные» амортизаторы впервые появились еще в далеком 1994 году, то невольно задумываешься: вот не было их, может, и не надо?

Материалы по теме:

Оставить комментарий

Для добавления комментария требуется зарегистрироваться или авторизоваться на сайте .

Мне нравится0
Михаил
Спасибо за статью! Весьма интересно. Хотя, тоже терзает вопрос: "А оно нам надо?". Вроде бы идея неплоха, сулит массу преимуществ. Но получить в итоге "механизм для перемещения из точки А в В", лишеный какой-либо изюминки, фактически безликий, независимо от марки (как с авто, по-сути, все одно и то же, даже дизайн все более похож)....
Все таки, мотоцикл - не только транспорт, но и удовольствие)
Имя Цитировать Мне нравится0
 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

↑ Наверх