Три технологии, которые делают подвеску вашего автомобиля идеальной

У автомобиля как мы с вами знаем, нет лишних частей, в нем все важно, вплоть до самого небольшого на первый взгляд болтика. Однако в машинах имеется одна такая система которая редко получает должное внимание от водителя, хотя ее правильная работа является залогом нормальной управляемости машины и конкретной безопасности. Мы говорим и имеем ввиду саму систему подвески. Конструкторы и создатели автомобилей находятся в постоянных перманентных поисках ее идеальной настройки и непрерывного усовершенствования этой конструкции. Идеальное сочетание комфортной езды со спортивной управляемостью параметр очень сложно достижимый. Тем не менее, сегодняшние современные технологии позволяют нам приблизится к непреодолимой мечте, ну а многие из них уже неплохо с этим справляются.

Уважаемые читатели, представляем вашему вниманию три новинки в мире подвесок машин. Из нашей статьивы узнаете, где таковые используются, как они появились на свет, и в чем их отличия. Открываем наш краткий обзор:

Магнитные амортизаторы MagneRide

Магнитные амортизаторы заслуженно сегодня завоевывают все большую и большую популярность во всем мире. Владельцы автомобилей Ferrari FF, Audi R8 и некоторых моделей Cadillac, BMW и т.д., по достоинству оценили эту технологию, что была разработана компанией «General Motors». Эти амортизаторы работают по методу изменения проходящего электрического тока через магнитореологическую жидкость (она также известна под названием- ферромагнитной жидкости) за счет чего магнитные амортизаторы способны за доли секунд изменять свои физические свойства, т.е. могут становится жестче или мягче за счет изменения плотности находящейся в них жидкости и под воздействием электрических магнитов, работой которых управляют специальные электронные датчики, сенсоры, ну и сама система автомобиля. На выходе во время динамичной езды водитель получает для себя отличную управляемость и мягкость в придачу с удобством при обычном движении по дороге.

Система такой подвески быстро разошлась по всему миру. Но компания «General Motors» являющаяся ее разработчиком, не останавливает дальнейших работ над усовершенствоваием данного проекта и постоянно ищет что-то новое. Третье поколение этих магнитных амортизаторов стали устанавливать на новые модели Chevrolet Corvette, и как говорят специалисты, эти американские спорткары имеют просто потрясающие данные по управляемости. Благодаря внесенным изменениям в конструкцию жидкость в новом поколении демпфирующих элементов еще быстрее переходит из жидкой консистенции в густую и наоборот. Раньше в работе амортизаторов наблюдалась некоторая небольшая задержка. Теперь такая проблема решена. Каково же следствие этому? А вот каково. На скорости в 100 км/ч этот Stingray способен подстроиться буквально под каждый дюйм дорожного полотна.

Динамическая стабилизация подвески Active Curve

Любой мотоциклист вам скажет, что заваливать байк в скоростной поворот, это всего лишь естественная реакция обусловленная физикой движущегося двухколесного тела. Мы же от себя добавим,- нам хотелось бы чтоб и автомобили так могли. Могут, вернее, уже могут! Автомобиль 2015 Mercedes-Benz S65 AMG Coupe обзавелся такой фантастической системой.

Суть работы этой системы крена у Mercedes-Benz проста и сложна одновременно. При помощи датчика бокового ускорения, совмещенного с передней видеокамерой, он у модели S65 следит за поворотами и в нужный момент подключает свою пневмоподвеску наклоняя тем самым кузов в сторону апекса поворота (т.е. к вершине траектории поворота). От этого автомобиль проходит вираж стабильнее и без сильных кренов. Правда основной целью является не повышение скорости прохождения изгиба дороги, а, скорее повышение комфорта, так как пассажиры испытывают при этом меньшие боковые нагрузки на скорости. Возможно в будущем похожие технологии появятся и на бюджетных автомобилях.

P.S. Эта же система может отлично подойти и для работы на бездорожье. Такие разработки уже ведутся.

Dynamic Ride Control, DRC

Автомодель 2015 Audi RS 7- это последний автомобиль серии «RS», который обзавелся амортизаторами с объединяющей их гидравлический системой. Компания «Audi» называет ее Dynamic Ride Control или сокращённо- DRC.

В то время, как обычные подвески чтоб противостоять крену кузова используют у себя стальные стабилизаторы поперечной устойчивости, то хитрая гидравлическая система на моделях RS работает несколько иначе, т.е. перераспределяет жидкость в амортизаторах на ту сторону автомобиля, где такая нагрузка бывает сконцентрирована во время скоростного маневра.

Система подвески от «Audi» ведет себя также умно, как и две предыдущие описанные нами технологии. При обычной езде на «гражданских» скоростях DRC не вступает в работу, обеспечивая в это время свободный ход колеса и плавное движение. Но стоит поднять скорость и войти в скоростной поворот, поведение автомобиля тутже меняется, мягкость куда-то пропадет и амортизаторы моментально адаптируются к новым условиям обеспечивая устойчивость и водитель чувствует совершенно иную управляемость.

Это все-равно что одновременно иметь автомобиль со стабилизатором поперечной устойчивости и без него, и это в зависимости от ситуации.

Современные производители, создающие автомобиль с наилучшим компромиссом между производительностью и управляемостью, используют схожий вариант, но у каждого из них своя реализация единой задачи. Гидравлическая система стабилизации не идеальна, но на данном этапе она подошла ближе всех к полноценной активной подвеске.

Что случилось с подвеской «Bose»?

Еще в 2004 году «Bose» раскрыл страшную тайну за семью печатями. Выяснилось, что компания тайно работала над активной системой подвески, и это началось, внимание, аж с 1980 года! С помощью мощной электромагнитной амортизаторной стойки система «Bose» может мгновенно вывесить или поджать одно из четырех колес независимо друг от друга с целью удержания кузова в ровном положении.

Работу технологии «Bose» продемонстрировал на примере «выгулки» Lexus LS400. На каких бы скоростях не проносился японский автомобиль седан по тестовому полигону, какие бы виражи он не закладывал, кузов у него оставался абсолютно непоколебим. Также эта подвеска неплохо справлялась и с неровностями. Казалось, вот оно, начало новой эры с совершенно новыми возможностями. Компания «Bose» пророчила, что через несколько лет система будет доступна на серийных автомобилях. Но вот прошло уже более десяти лет. и, где обещанная активная подвеска?

Оказывается, испытания над ней до сих пор ведутся. По крайней мере в этом пытаются убедить многих сами представители компании. На резонный вопрос одного из журналистов зарубежных изданий,- «увидим ли мы магнитную подвеску в ближайшие пять лет», ответ из фирмы последовал незамедлительно:

«Да. Пока нам приходится работать с автопроизводителем по разработке и настройке подвески, но технически это вполне осуществимо».

А пока магнитная подвеска от разработчика «Bose» используется в сиденьях некоторых моделей грузовиков для погашения излишней вибрации вместо пневматического элемента, и он ждет своего звездного часа.

Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной

Предназначение автомобильной подвески – обеспечивать комфорт и постоянное сцепление с дорогой. Предназначение выдающейся автомобильной подвески – обеспечивать беспрецедентный комфорт, полностью изолируя кузов от того, что находится под колесами. Кто мог бы создать такую подвеску? Немцы? Японцы? Нет, ее создали американцы – причем не из Ford или GM, а из компании, которая вообще производит не автомобили, а аудиотехнику – Bose.

Bose – не бренд, но человек

К ак и многое революционное в мире, технология принципиально новой автомобильной подвески обязана своим появлением человеку, который был достаточно решителен, чтобы отрицать невозможное. Его имя — Амар Боуз.

Американец индийского происхождения, он и сам нес в себе немало революционного: его отец в юности был на острие борьбы индийских революционеров с английскими колонизаторами. Амару повезло больше: он родился уже после переезда отца в США, но дух новаторства и стремление расширять границы возможного передались ему по наследству, воплотившись в его самореализации в технике.

Будучи страстным увлеченным меломаном, он посвятил себя акустике и аудиотехнике. Но как и любой разносторонне развитый человек, он не ограничил себя только ей: еще одним увлечением Амара были автомобили. Однако в отличие от большинства, которое привлекали мощность, скорость и дизайн, Боуз ценил в них другое: комфорт. Еще за шесть лет до основания собственной компании, которой суждено было стать в ряд лучших производителей топовой акустики, Амар приобрел Pontiac Bonneville с подвеской Ever-Level Air Ride, где вместо пружин были применены пневмобаллоны. Был ли он удовлетворен ей? Ответом может послужить то, что спустя 10 лет он сменил Pontiac на Citroen DS, чья гидропневматическая подвеска была настоящим произведением искусства. Но судя по тому, что произошло дальше, Боуз имел на этот счет свое мнение.

На фото: Pontiac Bonneville ‘1962 и Citroen DS ‘1968–76

В 1980 году, уже будучи владельцем собственной компании, профессор в одиночку начал разработку совершенно нового типа автомобильной подвески, используя свой опыт и знания в совершенно несопоставимой на первый взгляд сфере аудиотехники. Но если приглядеться, можно увидеть кое-что общее: колебания, волны, передача энергии… Проецировав и масштабировав их от динамического излучателя на подвеску, Боуз создал конструкцию, которая предвосхитила появление систем шупомодавления – только в автомобильном понимании.

Технологическая магия

Подвеска, спроектированная профессором, буквально «подавляла» колебания, поступающие извне. Убедившись, что идея жизнеспособна, через три года после начала своих изысканий Боуз привлек к работе над ней отдельную команду, но тщательно засекретил разработку. Подразделение, занятое ей, получило имя «Project Sound», чтобы не распространять информацию не только вовне, но и внутри самой компании. Что же представляет собой изобретение Bose, и что в нем революционного?

Основой конструкции является линейный электромотор, питаемый усилителями и управляемый системой на основе микропроцессора. Электромотор выполняет функции амортизационной стойки: он «сжимается» и «разжимается», но делает это в разы быстрее обычного амортизатора с пружиной, изменяя свою длину за миллисекунды. Именно этот «лаг» у традиционной подвески не позволяет ей обеспечить абсолютный покой кузова: ее ходы и скорость отклика ограничены физикой, и в определенный момент сжатие или разжатие подвески не позволяет компенсировать размеры преодолеваемой неровности, передавая остаточные колебания дальше, на кузов. Линейные электромоторы с молниеносным откликом полностью решали эту проблему, прецизионно повторяя неровности поверхности и не передавая дальше абсолютно ничего. Диапазон перемещения электромоторов составлял 20 сантиметров – это и был предел полного комфорта, в пределах которого кузов оставался неподвижным.

И это было не единственным преимуществом электромоторов. Разумеется, столь сложная и мощная электронная система, несущая большую нагрузку в виде автомобиля, требовала соответствующего питания. Однако эта особенность во многом компенсировалась схемой работы моторов: они имели рекуперативную функцию, возвращая обратно на усилители часть затраченной энергии в циклах сжатия. По данным Bose, такая схема позволяла обеспечить потребляемую мощность на уровне втрое меньшем, чем у штатной системы кондиционирования автомобиля.

Но и это еще не все! Во-первых, конструкция подвески предусматривала гашение не только крупных, но и мельчайших неровностей, проявляющих себя на уровне вибраций. Для этого ступичные узлы имели собственные встроенные демпферы, подавляющие микроколебания. Ну а во-вторых, программный комплекс обеспечивал идеально стабильное положение кузова автомобиля не только на неровностях, но и при маневрировании, полностью исключая поперечную раскачку в поворотах и продольную при разгонах и торможениях. «Железную» же основу подвески составляли торсионы, которые, впрочем, выполняли фактически лишь несущую функцию для кузова, оставляя всю настоящую работу системе от Bose.

Работа над революционной подвеской продолжалась долгие 24 года: Боуз рассекретил свое детище только в 2004-м, представив его широкой публике, но так, впрочем, и не разрешив даже журналистам опробовать его в деле. Но и без этого презентация произвела ошеломляющий эффект: это была настоящая технологическая магия, все отзывы и рассказы о которой сводились к главному – тому, что «кузов невероятным образом оставался абсолютно неподвижным, пока колеса отрабатывали все неровности». Тестовыми прототипами стали два седана Lexus LS 400, один из которых был оставлен в заводском исполнении, а другой оснащен комплексом от Bose. И этот комплекс, управляемый тогда, в 2004-м, 750-мегагерцовым Pentium-III, работающим на четверть своей производительности, был настоящей квинтэссенцией сути автомобильной подвески.

На фото: Lexus LS 400 ‘1989–94

В современных автомобилях всегда существует компромисс между мягкостью на неровностях и раскачкой при маневрировании. Эта система обеспечивает управляемость лучшую, чем у любого спорткара, и самую высокую плавность хода, которую только можно представить.

К слову, будучи управляемой программно, подвеска от Bose позволяла вносить изменения в алгоритмы ее работы и создавать алгоритмы различных режимов движения. В Bose, к примеру, отказались от того, к чему в наши дни пришел Mercedes-Benz со своей подвеской Magic Body Control — наклона кузова автомобиля в поворотах, хотя подобные алгоритмы были разработаны и протестированы. Испытания, проведенные к тому моменту, показали, что подобное «мотоциклетное» поведение было слишком непривычным и неожиданным для пассажиров, а некоторые водители в скоростных поворотах, напротив, переоценивали возможности автомобиля, провоцируя опасные ситуации.

Один из журналистов, побывавших на презентации подвески Bose, так описал свои первые впечатления от этой технологии.

Сначала нас привели ангар, где два автомобиля были установлены бок о бок на вибростендах с четырьмя отдельными опорами, по одной на колесо. Каждая из опор могла подниматься и опускаться в различных диапазонах перемещения и скорости, имитируя неровности дороги. Но, не удовлетворившись имеющейся программной технологией имитации дороги, в Bose разработали свою собственную. Проехав круг по настоящей дороге, изобилующей кочками, выбоинами и ямами, инженеры программно перенесли ее на стенды. Кроме того, они разработали для машины, оборудованной подвеской Bose, режим, имитирующий заводскую подвеску, с возможностью переключаться между ним и фирменным режимом Bose по нажатию кнопки.

Двое из нас сели в машины, и инженеры запустили вибростенды. Сначала автомобиль с подвеской Bose был переведен в режим заводской подвески, и мы ощущали колебания, хоть и несильные, и раскачку машины можно было наблюдать в зеркала, расположенные снаружи автомобиля для наглядности. Другой LS 400, без подвески Bose, колебался абсолютно так же – мы «двигались» по одной и той же дороге. Затем инженер нажатием кнопки перевел подвеску Bose в ее нормальный режим – разница была ошеломляющей. В зеркала снаружи было хорошо видно, что колеса продолжают перемещаться вверх и вниз в такт колесам стандартного автомобиля рядом с нами, но кузов оставался настолько неподвижным, что в салоне можно было пить кофе, не пролив ни капли.