Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Подвеска автомобиля устройство: Подвеска автомобиля: назначение, устройство, виды подвесок

Содержание

виды, устройство и принцип работы

Подвеска – как много в этом звуке… Во всех смыслах. Что что, а звучать она умеет. В зависимости от конструкции, подвеска может быть простой, а может иметь сложнейшую конструкцию. Точно так же она может быть и надежной, и наоборот, «сыпаться» после каждой тысячи километров.

За время своего существования подвеска автомобиля прошла огромный эволюционный путь. Когда-то рессорная система считалась верхом прогресса, а сегодня конструкцию современных подвесок можно можно сравнить с произведением искусства – настолько это совершенные, сложные и дорогие устройства.

Назначение и устройство подвески автомобиля

Устройство подвески автомобиля

Итак, каково назначение автомобильной подвески? Она, как и ее далекие предшественники, устанавливаемые еще в конные экипажи, предназначена для того, чтобы сделать передвижение более комфортным и безопасным. Упругие элементы подвески демпфируют удары, толчки и вибрацию, которые сопровождает любую поездку по любой дороге.

Однако одним только комфортом задачи подвески не ограничиваются. Вторая ее функция – помощь при маневрах. Сложность конструкции подвески зачастую обусловлена именно этой причиной: инженеры пытаются еще добавить устойчивости, управляемости, безопасности автомобилю.

И, наконец, современная подвеска здорово помогает тормозить, поглощая инерцию движения вперед. По качеству торможения иногда можно определить, как настроена и насколько функциональна подвеска.

Что входит в устройство подвески? Говоря просто, всё, что находится между колесами и силовой рамой автомобиля. Это всем известные амортизаторы (куда ж без них), пружины, рычаги, тяги, стабилизаторы, шаровые опоры, сайлентблоки и другие элементы. Условно их можно разделить на такие категории:

  1. Все виды пружин, рессор и торсионов относятся к упругим элементам подвески. Их задача – принимать на себя и отпружинивать толчки от езды по неровностям.
  2. Все виды амортизаторов (обычные масляные и газомасляные, пневматические, магнитные) относятся к демпфирующим элементам подвески. Они должны поглощать удары и тряску, не пуская их дальше на кузов автомобиля.
  3. Рычаги, поворотные кулаки, поперечные тяги с это направляющие элементы. Их задача – формировать правильное положение колеса при повороте и движении по прямой. Для разворота колес достаточно рулевого механизма, но для того, чтобы колесо занимало правильное положение во время маневров, нужны элементы подвески.
  4. Сайлентблоки, шаровые опоры и другие мелкие резинометаллические детали нужны не только для скрепления между собой всех элементов подвески, но и для частичного смягчения вибрации и ударов.
  5. Стабилизатор поперечной устойчивости, как понятно из названия, предназначен для выравнивания кузова в поворотах, чтобы автомобиль при резких маневрах не заваливался набок.

Принцип работы подвесок автомобиля

Будь это подвеска КамАЗа, Мерседеса или старенькой Оки, принцип ее работы не меняется. И вряд ли изменится в ближайшее время, несмотря на обилие новых инженерных идей.

Основной принцип действия любой подвески заключается в следующем: энергию удара (это попавшее в ямки или наскочившее на камень колесо) преобразовывается в энергию движения отдельных частей подвески. Как это проявляется?

  1. Колесо наехало на камень. Оно приподнялось над плоскостью, по которой катилось, и вместе с ним изменили положение рычаги, поворотный кулак, тяги.
  2. Дальше в дело включается амортизатор: он сжимается, задействуя для этого кинетическую энергию толчка колеса снизу вверх. Одновременно с ним сжимается и пружина, которая до того была в относительно спокойном положении.
  3. Упругое сжатие амортизатора и пружины, перемещение штока, частичное поглощение удара резинометаллическими втулками – всё это гасит удар и не дает ему пройти дальше на силовой каркас машины.
  4. А дальше должна быть «отдача», и ее роль выполняют опять-таки пружины. Распрямляясь, пружина возвращает в исходное положение амортизатор – вот последний шаг, который делает подвеска, сталкиваясь с трудностями.

Конечно, есть и альтернативные виды конструкции, но если разобраться, их принцип работы точно такой же.

Классификация подвесок

Совершенствуя конструкцию автомобильной подвески, инженеры пускались во все тяжкие. Тут тебе и многорычажка, и обычная зависимая балка, и прыгающая подвеска Боуза… И все они нашли своих поклонников и ненавистников. Классификация подвесок уже довольно сложная, поскольку в одном автомобиле могут комбинироваться разные конструктивные особенности и решения.

Что, вы еще не видели прыгающую подвеску?

Зависимая

Работа зависимой подвески

Самая старая конструкция, пришедшая в автомобилестроение их эпохи конных экипажей. Основной ее элемент – жесткая неразрывная ось, которая связывает два колеса, в результате чего они не могут смещаться относительно друг-друга. То есть, если одно колесо наехало на камень, второе отклонится в сторону вместе с ним. Самый простой для понимания вариант – это колёсики в детских машинках, именно так их насаживают на одну ось.

Правда, наши автомобили ушли далеко вперед от игрушечных, поэтому балка (ось), соединяющая два колеса, снабжена амортизаторами, пружинами, поперечными тягами. Однако из всех разновидностей это самая простая, неубиваемая и дешевая подвеска, в которой редко возникают неисправности.

Независимая

Работа независимой подвески

Творение сумрачного немецкого гения. Независимая – потому что каждое колесо движется независимо от второго в паре. То есть, если одно колесо наехало на камень, оно поднимется вместе с рычагами и пружинами со своей стороны, в то время как второе на это не среагирует и не меняет своего положения. Независимая подвеска очень комфортна для пассажиров, но может иметь много отдельных элементов, каждый из который рано или поздно выходит из строя.

Полунезависимая

Работа полунезависимой подвески

Это особый вид подвески с торсионной балкой. В качестве общей оси для двух колес установлена П-образная торсионная (скручивающаяся) балка. Схема ее конструкции дает колесам небольшую степень свободы, поскольку установленная с преднатягом балка слегка «играет», частично гася крены в поворотах.

Пневматическая

Работа пневматической подвески

Она перекочевала в легковые автомобили с тяжелого транспорта. Вместо металлических пружин в ней используются баллоны со сжатым воздухом, которые накачиваются до определенного давления. Давление в баллонах может быть разным, в результате меняются и характеристики подвески. Ставят ее на люксовые автомобили в качестве дополнительной опции.

Торсионная

Работа торсионной подвески

Такой тип подвески в легковых автомобилях встречается редко. Больше подходить для крупногабаритного транспорта. Характерной особенностью в этой подвеске есть использование продольных торсионов, который работает на скручивание, пытаясь выровнять авто при попадании на неровности.

Рессорная

Работа рессорной подвески

Такая подвеска редко используется на легковом транспорте, разве что на некоторых внедорожниках. Зато очень распространенна на грузовых автомобилях и автобусах. Особенность подвески заключается в использовании рессор как демпферной составляющей, для гасения ударов.

Гидравлическая

Гидравлическая подвеска автомобиля — общий вид

Она отличается конструкцией амортизаторов, на которых установлен дополнительный резервуар с гидравлической жидкостью. Если в остальных вариантах подвески амортизаторы – просто скучный утилитарный элемент, в гидравлической подвеске для них открываются новые перспективы. Прежде всего это возможность контролировать высоту клиренса и жесткость реакции подвески. Также она может адаптироваться под манеру вождения и дорожные условия.

МакФерсон

Устройство подвески МакФерсон

Та же независимая подвеска, на редкость удачная – со стойкой МакФерсон (она же MacPherson, она же качающаяся свеча), благодаря которой удалось избавиться от одного из рычагов. Стойка МакФерсон крепится к ступице колеса и корпусу автомобиля, так что успешно заменяет один из рычагов подвески. В большинстве случаев так делается передняя подвеска.

Особенность стойки не только в точках крепления. Она объединила в одной конструкции амортизатор и пружину, что серьезно экономит место. Кроме того, многие производители выпускают стойку, которая состоит из отдельного амортизационного блока и держателя-«стакана», что серьезно удешевляет техническое обслуживание.

Многорычажная

Многорычажная подвеска — общий вид

Одна из самых сложных механических конструкций подвески. В ней на одну ось (в большинстве случаев многорычажка ставится как задняя подвеска) ставится 7-10 продольных и поперечных рычагов, каждый из которых берет на себя определенную функцию во время движения. Соединения между рычагами выполнено с помощью сайлентблоков, которые помогают гасить вибрации и колебания. Такая подвеска, пожалуй, самая мягкая и комфортная, но не дай боже ее чинить…

Электромагнитная (магнитная)

Работа электромагнитного амортизатора

Самый прогрессивный на сегодняшний день вид подвески. Вместо жидкости или воздуха в ней использованы преобразователи с мощными магнитами. По команде от блока управления на магниты подается электричество, благодаря чему электромагнитные амортизаторы меняют жесткость, клиренс автомобиля, управляемость. Если вы хоть раз видели танцующие или прыгающие автомобили, на них точно будет стоять именно электромагнитная подвеска.

Заключение

Это всего лишь краткое описание основных видов подвесок легковых автомобилей. Если разбираться более глубоко, есть другие, довольно необычные конструктивные решения. Да и выводы можно сделать неоднозначные, ведь каждый автопроизводитель привносит какие-то свои «фишки» в конструкцию подвески. Зато потребителям предоставляются любые типы подвесок на выбор: мягкие, спортивные, стандартные и эксклюзивные. И это отлично.

Устройство подвески грузового автомобиля

Подвеска осуществляет упругую связь рамы или кузова автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги.

Устройство подвески грузового автомобиля:

Требования, предъявляемые к подвескам:

• оптимальная характеристика жесткости — зависимость между нормальной (перпендикулярно опорной поверхности) нагрузкой на колесо и деформацией (прогибом) подвески, измеряемая как нормальное перемещение центра колеса относительно кузова;

• оптимальная кинематика; работа направляющего устройства подвески при вертикальных перемещениях, крене либо галопировании (продольные угловые колебания) кузова автомобиля вызывает не только вертикальные перемещения колес, но также боковые и угловые перемещения как относительно дороги, так и относительно кузова;
• оптимальные характеристики демпфирования — гашение колебаний колес и кузова автомобиля, возникших в результате воздействия главным образом дорожных неровностей; может происходить вследствие трения в некоторых типах упругих элементов и в шарнирах направляющего устройства подвески;
• минимальное число не подрессоренных частей; к ним относятся колеса и шины, тормозные механизмы колес, поворотные кулаки, стойки подвески, мосты и т. п.;
• хороший контакт колеса с дорогой; при переезде автомобилем на большой скорости выпуклых неровностей (трамплинов) на дорожной
поверхности из-за недостаточного хода отбоя подвески, либо большой ее инерционности, возможен отрыв колеса от дороги;

• низкие уровень шума и вибрации; при эксплуатации автомобиля возникают скрипы из-за трения подвески в металлических шарнирах, резиновых опорах и упругих элементах и стуки в шарнирах из-за их изнашивания и образования зазоров;
• рациональная компоновочная схема.

Устройство подвески грузового автомобиля:

а — зависимая; б — независимая шкворневая; в — независимая бесшкворневая; 1 — кронштейн; 2 — рессора; 3 — хомут; 4 — балка переднего моста; 5 — серьга; 6 — стремянка; 7 и 12 — рычаги; 8 — пружина; 9 — шкворень; 10— поворотный кулак; 11 — поворотная стойка; 13— поперечина подрамника.

 

Устройство подвески грузового автомобиля ГАЗ-53:

1, 3 и 6 — кронштейны; 2 — лонжерон; 4 — шарнир; 5 — амортизатор; 7 и 12 — обоймы концов коренных рессорных листов; 8 и 13 — верхние и нижние опоры; 9 — буфер; 10 — стремянка; 11 — двойной коренной лист; 14 —торцовый упор.

Назначение подвески автомобиля и принцип её работы

Автоликбез13 августа 2016

На заре развития автомобилестроения производители не уделяли должного внимания подвеске. Из-за этого страдал комфорт поездок – машина шла слишком жестко, колебания ничем не гасились. Вскоре автомобилестроители начали разрабатывать все новые и новые типы подвесок, которые превратили использование автомобиля в одно сплошное удовольствие.

Для чего нужна подвеска?

Неровности дорожного покрытия неизменно приводят к колебанию кузова. Именно из-за них возникает характерная тряска в салоне автомобиля, особенно на средних скоростях. Помимо этого, удары колес о дорожные выбоины порождают некоторую энергию, способную повредить элементы кузова или некоторые агрегаты.

Подвеска смягчает колебания автомобиля, что делает поездку комфортней. Кроме того, она защищает кузов от возможных повреждений. Современные подвески способны настолько смягчать передвижение машины, что даже довольно крупные выбоины не будут заметны для пассажиров.

Еще одно назначение подвески — снижение степени кренов при крутых поворотах автомобиля на больших скоростях. Это возможно благодаря стабилизатору поперечной устойчивости. Он представляет собой упругую балку, скрепляющую кузов с подвеской.

Устройство подвески

То, из чего состоит подвеска автомобиля, формирует довольно сложный технический агрегат. Ничего удивительного в его сложности нет, ведь подвеске необходимо распределять вес автомобиля, а так же снижать нагрузки, воздействующие на кузов. В связи с этим, ремонт некоторых моделей подвесок очень затруднителен в гаражных условиях, приходится обращаться в автосервис.

Подвеска автомобиля состоит из нескольких узлов, на каждом из которых лежит собственная функция:

  • Упругие элементы. У разных моделей они могут различаться: пружины, торсионы, а иногда рессоры. Они могут быть выполнены из металла или резины. Задача этих элементов заключается в распределении нагрузок от неровностей по кузову.
  • Амортизаторы. Это гасящие устройства, которые нивелируют колебания кузова из-за неровностей, обеспечивая плавное движение автомобиля.
  • Рычаги, играющие роль направляющих элементов. Они отвечают за взаимное движение колес и кузова.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости, о котором было рассказано выше.
  • Поворотные кулаки, выполняющие роль опоры для колес. Они равномерно распределяют нагрузку от каждого колеса по всей подвеске.
  • Элементы, соединяющие подвеску с кузовом: сайлентблоки, шарниры, жесткие болтовые крепления.

Вот собственно и все, что входит в подвеску автомобиля. У некоторых видов техники устройство подвески может отличаться от этого классического варианта, однако все, что касается легкового автомобиля, выглядит именно так.

Принцип работы подвески

При контакте колеса с дорожной неровностью, возникает энергия, которая распределяется по кузову и его отдельным элементам согласно законам физики. Если бы не было подвески, то тряска была бы невыносимой. Это хорошо заметно на примере некоторых автомобилей периода ВОВ. Тряска была такая, что на особо резких ухабах водитель рисковал вылететь из кабины. У этих транспортных средств была слишком примитивная подвеска, которая была не в состоянии поглотить силу толчков.

Когда колесо попадет на неровность, та энергия, которая могла обрушиться на кузов, переходит в гасящий узел, то есть амортизатор. В зависимости от направленности воздействия энергии, он сжимается или расширяется. Получается, что в вертикальное движение приходит только колесо, а не весь кузов автомобиля.

Одновременно с этим к работе подключаются рычаги. Они отводят энергию колебаний от конкретного участка кузова автомобиля, равномерно распределяя ее по всей подвеске. Это спасает от перекосов кузова, а так же от возможных технических повреждений.

Жёсткость — залог управляемости

С тем, как работает подвеска автомобиля, связана комфортабельность поездок и безопасность пассажиров. Важно правильно подобрать этот агрегат, иначе будут проблемы. Как минимум, будет затруднительно использовать автомобиль в некоторых ситуациях.

Например, если машина используется для быстрой и агрессивной езды, то подвеска должна быть пожёстче. В этом случае, управляемость автомобиля будет несравнимо выше, чем с мягкой подвеской. Помимо этого, машина будет разгоняться и тормозить намного динамичнее. Хорошее решение – активная подвеска. Ее жесткость можно регулировать в зависимости от условий использования транспортного средства.

Независимая подвеска автомобиля. Принцип работы, типы и устройство

Независимая подвеска – самый популярный вид подвесок. Он отличается от других тем, что каждое колесо не влияет на другие, и между колесами нет жесткой связи. Типов независимой подвески существует много, но самой популярной остается многорычажная «МакФерсон». Она отличается от других хорошими характеристиками и сравнительно низкой стоимостью.

Типы независимых подвесок

Подвеска с качающимися полуосями

В такой подвеске применяется две полуоси вместо одной. Каждая ось закрепляется на шасси с помощью шарнира, благодаря чему обеспечивается перпендикулярное положение колеса по отношению к полуоси. Помимо этого, при поворотах боковые силы подвески могут подбрасывать машину, из-за чего страдает устойчивость автомобиля. Чаще всего этот вид подвески используется для грузовых машин.

Подвеска на продольных рычагах

Этот тип подвески заключается в том, что каждое колесо на одной оси с обеих сторон прикрепляется к рычагу, намертво закрепленного на раме. При использовании этой подвески может изменяться колесная база, но колея остается такой же, как и была. Устойчивость этого типа независимой подвески автомобиля не отличается хорошими характеристиками, из-за чего колеса могут поворачиваться вместе с кузовом. Это негативно сказывается на сцеплении шин с дорогой. При движении продольные рычаги берут на себя всю нагрузку со всех направлений. По этой причине данному типу подвески не хватает жесткости и утяжеления. Плюсом подвески на продольных рычагах является возможность сделать ровный пол в машине, благодаря чему внутри увеличивается объем салона. Такая подвеска нередко применяется в производстве легких прицепов.

Подвеска Дюбоне

Этот тип независимой подвески автомобиля применялся на машинах в первой половине ХХ века. На каждом борте автомобиля был рычаг с реактивной тягой. Рычаг оказывал действие на пружину, а реактивная тяга соединялась с кожухом, в котором находилась пружина и передавала усилия при торможении. Этот тип подвески не прижился, потому как из кожуха постоянно вытекала жидкость.

Подвеска на косых рычагах

Данный тип подвески – это всего лишь усовершенствованная подвеска на продольных рычагах. Она используется для ведущей оси. Конструкция подвески делает минимальной вероятность изменения ширины между колесами, а также оказывает влияние кренов на наклон колес. Когда во время поворота усиливается подача топлива, задняя часть машины немного приседает, из-за чего происходит развал передних колес. Когда уменьшается подача топлива, передняя часть становится ниже, а задняя часть машины поднимается.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

С каждой стороны подвески есть два рычага, которые крепятся на раму внутри на эластичном креплении. Снаружи они соединяются со стойкой колеса. Преимущество данного типа подвески в том, что у Вас есть возможность отрегулировать все необходимые параметры и ее характер во время работы. Эта подвеска очень популярна на спорткарах, потому как на ней можно отрегулировать:

  • Высота центров крена;
  • Ширину колеи;
  • Развал колес;
  • Продольные и поперечные показатели;

Подвеска «МакФерсон»

В данном типе подвески имеется направляющая стойка и дополнительный нижний рычаг. Это позволяет качаться, когда работает верхний шарнир. Макферсон – это продолжение свечной подвески. Поворотный кулак скользит вверх и вниз по раме направляющей, которая обеспечивает поворот. Тип подвески макферсон очень популярен, потому как подвеска этого типа проста, компактна и недорогая.

Многорычажная подвеска

Многорычажная подвеска – это подвид подвески на двойных поперечных рычагах. Они применяются на машинах с задним приводом. Долгое время ее использовали спереди, но потом конструкторы смогли повысить управляемость и устойчивость машины. В новой подвеске уже не было ввинчивания.

Недостатки и преимущества независимых подвесок

В основном, этот тип подвески используется на легковых машинах. Они лучше переносят выбоины на дорожном покрытии. Когда одно колесо попадает в яму, на втором это никак не сказывается. Если машина на большой скорости попадает в большую яму, то у нее меньший риск перевернуться, если установлена независимая подвеска автомобиля. Машины с этим типом подвески более безопасны и мобильны. Также у них более высокий уровень сцепления с дорогой, что отчетливо видно на хорошей скорости.

Главный недостаток подвесок такого типа – это более высокая вероятность того, что она быстрее выйдет из строя, чем зависимая подвеска автомобиля. Этот момент хорошо заметен во время поездки по горным дорогам, когда одно колесо идет по препятствию, а второе идет по своей траектории. Из-за этого клиренс становится меньше, в результате чего может повредиться дно машины. Одно можно сказать точно: асфальтовые дороги – стихия независимых подвесок автомобилей.

Устройство, назначение и типы подвесок автомобиля. | Методическая разработка на тему:

Устройство, назначение и типы подвесок

Подвеска — это совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между подрессоренной и неподрессоренными массами  Подвеска уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессоренную массу.

Она состоит из трех устройств:

  • упругого
  • направляющего
  • демпфирующего

Упругий элемент обеспечивает уменьшение динамических нагрузок, действующих на несущую систему (а следовательно, и на водителя, пассажиров, агрегаты трансмиссии и перевозимый груз) и обусловленных главным образом наличием вертикальных сил. В некоторых случаях упругий элемент может передавать и другие составляющие сил взаимодействия движителя с дорогой.

Гасящее устройство (а также трение в подвеске) обеспечивает затухание колебаний несущей системы и движителя за счет перехода механической энергии колебаний в тепловую и последующего ее рассеивания.

Направляющее устройство обеспечивает необходимую кинематику перемещения колес (катков) относительно несущей системы, ограничивает эти перемещения и разгружает в большинстве случаев упругие элементы от передачи продольных и боковых усилий, а также реактивных моментов, возникающих в результате передачи на колесные движители вращающего момента от двигателя и при торможении.

Конструкция подвески и ее характеристики оказывают существенное влияние на основные эксплуатационные свойства ТС: управляемость, проходимость и плавность хода. В связи с этим к подвеске ТС предъявляют следующие требования:

  • обеспечение высокой плавности хода машины с заданными скоростями при движении по грунтовым дорогам и местности;
  • обеспечение необходимого распределения нагрузок на мосты (катки) ТС;
  • надежная передача от движителей к несущей системе всех сил и моментов при минимальной массе всех деталей подвески;
  • обеспечение хорошей устойчивости движения и малых поперечного и продольного кренов ТС;
  • малые изменения (по сравнению со статическими) траекторий качения колес (катков) при движении по неровной дороге и на повороте;
  • обеспечение необходимой характеристики и величины затухания колебаний ТС.

В ряде случаев к подвеске предъявляют дополнительные требования: регулирование дорожного просвета и положения несущей системы и изменение характеристики подвески с целью улучшения эксплуатационных свойств ТС. В некоторых конструкциях подвесок имеются устройства для их блокировки, т.е. обеспечения жесткой связи между несущей системой и мостами (катками) ТС.

Упругим устройством 5 на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.

Рис. Задняя подвеска на косых рычагах автомобилей БМВ:
1 – карданный вал ведущего моста; 2 – опорный кронштейн; 3 – полуось; 4 – стабилизатор; 5 – упругий элемент; 6 – амортизатор; 7 – рычаг направляющего устройства подвески; 8 – опорная стойка кронштейна

Направляющее устройство 7 – механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство (амортизатор) 6 предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду.

Конструкция подвески должна обеспечивать требуемую плавность хода  иметь кинематические характеристики, отвечающие требованиям устойчивости и управляемости автомобиля.

Общие сведения

Все типы подвесок можно разделить на две группы.

(1) Зависимые подвески

При зависимой подвеске оба колеса связаны жёсткой балкой. Поэтому перемещения колёс

взаимосвязаны. Характеристики зависимой подвески:

• Простота конструкции и изготовления. Лёгкость технического обслуживания.

• Зависимая подвеска обладает высокой прочностью и надёжностью.

• При зависимой подвеске колёс уменьшается поперечный крен кузова автомобиля во время

поворота.

• Небольшие изменения углов установки колёс при ходах подвески. При этом уменьшается износ шин.

• Ухудшение плавности хода из за увеличения неподрессоренной массы.

• Повышенная склонность к колебаниям и вибрациям

Из за жёсткой связи колёс.

(2) Независимые подвески

При независимой подвеске каждое из колёс имеет собственное направляющее устройство. Поэтому

перемещения колёс не влияют друг на друга. Характеристики независимых подвесок:

• Независимые подвески имеют небольшие неподрессоренные массы и обеспечивают хорошую

плавность хода.

• Пружины являются только упругими элементами подвески. Это позволяет использовать пружины с

небольшой жёсткостью.

• В случае независимой подвески отсутствует балка, что позволяет опустить уровень пола в

пространстве между колёсами. При этом центр тяжести автомобиля будет ниже.

• Устройство независимой подвески более сложное.

• Изменение колеи и углов установки колёс при ходах подвески.

• Большинство автомобилей с независимой подвеской оборудованы стабилизатором поперечной устойчивости, уменьшающим крен кузова во время поворотов.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска характеризуется зависимостью перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса.

Рис. Схема зависимой подвески колес

Передача сил и моментов от колес на кузов при такой подвеске может осуществляться непосредственно металлическими упругими элементами – рессорами, пружинами или с помощью штанг – штанговая подвеска.

Металлические упругие элементы имеют линейную упругую характеристику и изготавливаются из специальных сталей, обладающих высокой прочностью при больших деформациях.  К таким упругим элементам относятся листовые рессоры, торсионы и пружины.

Листовые рессоры на современных легковых автомобилях практически не применяются, за исключением некоторых моделей автомобилей многоцелевого назначения. Можно отметить модели легковых автомобилей, выпускавшиеся ранее с листовыми рессорами в подвеске, которые продолжают эксплуатироваться и в настоящее время. Продольные листовые рессоры устанавливались в основном в зависимой подвеске колес и выполняли функцию упругого и направляющего устройства.

На легковых автомобилях и грузовых или микроавтобусах применяются рессоры без подрессорников, на грузовых автомобилях – с подрессорниками.

Рис. Рессоры:
а) – без подрессорника; б) – с подрессорником

Пружины как упругие элементы применяются в подвеске многих легковых автомобилей. В передней и задней подвесках, выпускаемых различными фирмами большинства легковых автомобилей  применяются винтовые цилиндрические пружины с постоянными сечением прутка и шагом навивки. Такая пружина имеет линейную упругую характеристику, а необходимые характеристики обеспечиваются дополнительными упругими элементами из полиуретанового эластомера и резиновыми буферами отбоя.

На легковых автомобилях Российского производства в подвесках применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянными сечением прутка и шагом в сочетании с резиновыми отбойными буферами. На автомобилях производителей других стран, например, БМВ 3-й серии в задней подвеске устанавливают бочкообразную (фасонную) пружину с прогрессивной характеристикой, достигаемой за счет формы пружины и применения прутка переменного сечения.

Рис. Спиральные пружины: а) цилиндрическая пружина; б) бочкообразная пружина

На ряде автомобилей для обеспечения прогрессивной характеристики применяется комбинация цилиндрических и фасонных пружин с переменной толщиной прутка. Фасонные пружины имеют прогрессивную упругую характеристику и называются «миниблоками» за небольшие размеры по высоте. Такие фасонные пружины применяют, например  в задней подвеске автомобилей «Фольксваген», «Ауди», «Опель» и др. Фасонные пружины имеют различные диаметры в средней части пружины и по краям, а пружины «миниблок» имеют и различный шаг навивки.

Торсионы, как правило, круглого сечения применяются на автомобилях в качестве упругого элемента и стабилизатора.

Рис. Торсион

Упругий крутящий момент передается торсионом через шлицевые или четырехгранные головки, расположенные на его концах. Торсионы на автомобиле могут быть установлены в продольном или поперечном направлении. К недостаткам торсионов следует отнести их большую длину, необходимую для создания требуемых жесткости и рабочего хода подвески, а также высокую соосность шлицов на концах торсиона. Однако следует отметить, что торсионы имеют небольшую массу и хорошую компактность, что позволяет успешно применять их на легковых автомобилях среднего и высокого классов.

Независимая подвеска

Независимая подвеска обеспечивает независимость перемещения одного колеса моста от перемещения другого колеса. По типу направляющего устройства независимые подвески делятся на рычажные, и подвески Макферсона.

Рис. Схема независимой рычажной подвески колес

Рис. Схема независимой подвески Макферсона

Рычажная подвеска – подвеска, направляющее устройство которой представляет собой рычажный механизм. В зависимости от количества рычагов могут быть двухрычажные и однорычажные подвески, а в зависимости от плоскости качания рычагов – поперечно-рычажные, диагонально-рычажные и продольно-рычажные.

Подвеска Макферсона, основным элементом которой служит амортизаторная стойка, является развитием подвески на двойных поперечных рычагах, но имеет только снизу один или два поперечных рычага.

Снизу амортизаторная стойка крепится к поворотному кулаку, а сверху – к кузову автомобиля.

При повороте управляемых колес амортизаторная стойка поворачивается вместе с закрепленной на ней пружиной, что требует применения в верхней опоре подшипника качения или скольжения с низким значением трения. Винтовые пружины, расположенные вокруг амортизаторной стойки, обычно устанавливаются под некоторым углом к ее оси. Такой способ установки обеспечивает снижение величины «пороговой жесткости» подвески, когда сначала при небольших вертикальных усилиях со стороны колеса не происходит сжатия пружины  а затем она сжимается довольно резко. Это позволяет устранить неприятные ощущения при движении по относительно ровным дорогам. Подвеска Макферсона обеспечивает незначительное, по сравнению с подвеской на двойных рычагах, изменение развала колес при их вертикальном перемещении.

К основным преимуществам подвески Макферсона следует отнести то, что она занимает небольшой объем и создает удобства при поперечном размещении силового агрегата, что обусловило ее широкое применение.

Рис. Схема подвески McPherson: 1 — шаровая опора; 2 — ступица; 3 — тормозной диск; 4 — защитный кожух; 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка; 7 — пружина подвески; 8 — защитный чехол телескопической стойки; 9 — буфер сжатия; 10 — верхняя опорная чашка; 11 — подшипник верхней опоры; 12 — верхняя опора стойки; 13 — гайка штока; 14 — шток; 15 — опора буфера сжатия; 16 — телескопическая стойка; 17 — гайка; 18 — эксцентриковый болт; 19 — поворотный кулак; 20 — вал привода переднего колеса; 21 — защитный чехол шарнира; 22 — наружный шарнир вала; 23 — нижний рычаг.

В настоящее время большинство легковых автомобилей оборудованы передней подвеской типа McPherson (Макферсона).

 По другому ее еще называют «качающаяся свеча». Это независимая подвеска, которая создана более пятидесяти лет назад специально для переднеприводных автомобилей. Появилась она в 1949 году, когда автомобили начали оснащать приводом передних колес. Для этого двигатель размещали поперечно, что занимало намного больше места под капотом. Также, многорычажная подвеска на то время не позволяла совмещать ее с шарнирами равных угловых скоростей. Для того, чтобы упростить всю эту конструкцию и был разработан данный тип подвески.

Подвеска типа McPherson состоит из одного нижнего рычага и амортизатора, который выполняет роль стойки. Сверху амортизатор крепится к брызговику крыла через упорный подшипник. В основном он состоит из двух частей — самого подшипника и подушки. Таким образом он исполняет сразу две функции. С одной стороны вращается при вывороте руля, а со второй — гасит колебания подвески. Здесь очень важную роль играет наклон стойки, причем не только продольный, но и поперечный.

Основным преимуществом такого типа подвески является ее простота, так что ее ремонт и обслуживание намного проще, чем у многорычажной. Подвеска McPherson занимает намного меньше места, а кроме этого она одновременно работает и как направляющий, и как упругий элемент. Такая конструкция намного надежнее, ведь основная нагрузка ложится на верхнюю опору стойки.

Недостатком данной конструкции является слишком большое усилие, передаваемое на крыло. Очень часто у автомобилей с подвеской McPherson после пробега в 100 000 км встречается разрыв на месте сварных швов. Данную подвеску не устанавливают на автомобилях высокого класса, ведь использование такой конструкции вызывает небольшую вибраций и шум. Причем изолировать этот шум практически невозможно.

Рычаги направляющего устройства подвески соединяются с колесом и кузовом с помощью шаровых шарниров и втулок. Шарниры могут быть направляющими и несущими. Например, в независимой подвеске на поперечных рычагах на нижний рычаг опирается упругий элемент. Шаровой шарнир такого рычага воспринимает силы, действующие в различных направлениях,  следовательно, шарнир должен быть несущим. Шарнир на верхних рычагах не воспринимает вертикальные силы, а передает в основном поперечные. В этом случае применяется направляющий шарнир. На рисунке показаны несущие шаровые шарниры и направляющий шарнир, применяющиеся на автомобилях.

Рис. Несущие и направляющие шаровые шарниры направляющего устройства подвески:
а – прямой несущий шарнир с цельным пластмассовым вкладышем; б – несущий шарнир с дополнительной шумоизоляцией; в – направляющий шарнир с поджатием нижней половины вкладыша к сферической головке

Следует отметить, что аналогичные шарниры применяются и на рулевых тягах. Шарниры имеют цилиндрический или конусный направляющий хвостовик, шаровая головка охватывается пластмассовым (из ацетильной смолы) вкладышем, защитный чехол заполняется специальной смазкой. Такие шарниры (фирмы-изготовители «Эренрайх», «Лемфёрдер Метальварен») обладают хорошей герметичностью от попадания грязи и практически не требуют обслуживания. Обращает на себя внимание несущий шарнир, имеющий дополнительную шумоизоляцию в виде упругих резиновых вкладышей, используемый фирмой «Даймлер-Бенц» для изоляции шумов от качения радиальных шин.

Опорные узлы направляющего устройства подвески должны иметь небольшое трение, быть достаточно жесткими и обладать шумопоглощающими свойствами. Для обеспечения этих требований в конструкцию опорных элементов вводятся резиновые или пластмассовые вкладыши. В качестве материалов вкладышей применяют такие, которые не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, например, полиуретан, полиамид, тефлон и др. Использование резиновых вкладышей во втулках обеспечивает хорошую шумоизоляцию, эластичность при кручении и упругое смещение под нагрузкой. Наибольшее распространение в опорных элементах получили сайлент-блоки, состоящие из резиновой цилиндрической втулки, запрессованной с большим обжатием между наружной и внутренней металлическими втулками. Эти втулки допускают углы закручивания ±15° и перекос до 8°. Втулка применяется на автомобиле БМВ, изготовлена методом вулканизации резины между двумя стальными втулками, обладает хорошими шумопоглощающими свойствами и достаточной жесткостью. Втулка нашла широкое применение в поперечных тягах и амортизаторах.

Рис. Опорные втулки элементов подвески:
а – сайлент-блок; б – сайлент-блок качающейся опоры автомобиля БМВ; в – шарнирная втулка, применяемая в тягах Панара и амортизаторах

На поперечных рычагах автомобилей «Даймлер-Бенц» и «Фольксваген» устанавливают так называемые скользящие опоры, в которых промежуточная втулка может скользить по внутренней, обеспечивая малую жесткость при кручении (деформация не превышает 0,5 мм при боковой силе 5 кН). Опору смазывают, а подвижную часть герметизируют торцевыми уплотнениями.

При повороте автомобиля его кузов наклоняется на определенный угол, называемый углом крена. В подвесках легковых автомобилей  автобусов и некоторых грузовых автомобилей применяется дополнительное устройство – стабилизатор поперечной устойчивости. Он способствует уменьшению бокового крена и поперечных угловых колебаний кузова автомобиля и перераспределяет вес по колесам автомобиля.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля представляет собой упругую штангу из пружинной стали в виде растянутой буквы П, прямые, дугообразные и т.п. Штанга закреплена шарнирно в средней части на кузове или подрамнике, а своими концами соединяется с подвижными элементами подвески. Упругие свойства стабилизатора проявляются при его закручивании, как у торсиона. Если при движении автомобиля левое и правое колесо перемещаются одновременно и на одинаковое расстояние, стабилизатор практически не оказывает влияния на жесткость основных упругих элементов подвески. При повороте автомобиля стабилизатор закручивается и изменяет жесткость, уменьшая тем самым величину крена автомобиля. Большинство современных легковых автомобилей оборудуются как минимум передним стабилизатором поперечной устойчивости.

Стабилизатор может устанавливаться как в передней, так и в задней части автомобиля на резиновых втулках для обеспечения упругой деформации в опорах. Как правило, стабилизаторы изготавливают из пружинной стали.

Рис. Стабилизатор поперечной устойчивости

Зависимая подвеска на легковых автомобилях устанавливается на задних колесах. Отличительной особенностью конструкции применяющихся зависимых подвесок является наличие упругих элементов, передающих вертикальные нагрузки и не имеющих трения, жестких тяг и рычагов, воспринимающих поперечные (боковые) нагрузки и обеспечивающих колесу и кузову определенную кинематику.

Характерной конструкцией задней зависимой подвески заднеприводного автомобиля (классическая компоновка) является подвеска автомобиля ВАЗ.

Рис. Подвеска задних колес:
1 — распорная втулка шарнира; 2 — резиновая втулка; 3, 17 — нижняя и верхняя продольные штанги;

4 — нижняя изолирующая прокладка пружины; 5 — нижняя опорная чашка пружины; 6 — буфер хода сжатия; 7, 8 — болт и кронштейн крепления верхней продольной штанги; 9 — пружина подвески;

10, 11 — верхние чашки и изолирующая прокладка пружины; 12 — опорная чашка пружины; 13 — тяга рычага привода регулятора давления; 14,15 — резиновая втулка и кронштейн крепления амортизатора; 16 — дополнительный буфер хода сжатия; 18 — кронштейн крепления нижней продольной штанги;     19 — кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 20 — регулятор давления; 21 — амортизатор; 22 — поперечная штанга; 23 — рычаг привода регулятора давления; 24 — обойма опорной втулки;         25 — опорная втулка; 26 — шайбы; 27 — дистанционная втулка

В подвеску установлены под углом к вертикальной оси автомобиля два амортизатора. Такое расположение амортизаторов обеспечивает дополнительно к гашению вертикальных  колебаний                 повышение поперечной устойчивости кузова. Аналогичная установка амортизаторов принята в подвесках автомобилей «Фольксваген», «Опель», «Форд», «Фиат» и др.

На автомобилях «Ауди», «Мицубиси», «Тойота» и др. применяется подвеска задних ведомых колес с двумя продольными рычагами  работающими на изгиб. Через широко разнесенные рычаги, жестко связанные с поперечной балкой  передаются тяговый и тормозной моменты, а за счет восприятия изгибающего момента рычагами и скручивающих нагрузок поперечной балкой   уменьшается продольный и поперечный крены кузова.

Рис. Задняя подвеска переднеприводного автомобиля «Мицубиси Галант» со скручиваемой поперечной балкой:
1 — продольный рычаг; 2 — несущая балка подвески; 3 — резиновая втулка; 4 — стабилизатор;

5 — поперечная тяга; 6 — амортизатор с пружиной; Б — опора стабилизатора; В — резиновая втулка крепления рычага к кузову

Широкое распространение на легковых автомобилях получила конструкция подвески (в ряде случаев ее называют полузависимой) со связанными продольными рычагами. Простейшим вариантом такой конструкции может служить подвеска задних колес переднеприводных автомобилей ВАЗ ЗАЗ-1102, «Рено», «Фольксваген Поло», «Сирокко», «Пассат», «Гольф», «Аскона» и др.

Рис. Задняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ

Балка задней подвески состоит из двух продольных рычагов 15 и соединителя 14, которые сварены между собой через усилители. В задней части к рычагам подвески приварены кронштейны 16 с проушинами для крепления амортизаторов, а также фланцы 2, к которым крепятся болтами  оси задних колес. Спереди рычаги подвески имеют приварные втулки 3, в которые запрессованы резинометаллические шарниры 4. Через шарнир проходит болт, соединяющий рычаг подвески со штампованно-сварным кронштейном 5, который крепится к лонжерону кузова приварными болтами  Пружина 12 подвески опирается одним концом на чашку амортизатора 1, а другим через изолирующую прокладку 13 в опору, приваренную к внутренней арке (брызговику) кузова. На шток амортизатора задней подвески устанавливается буфер 7 хода сжатия  закрываемый крышкой 8 с кожухом 6, и детали крепления амортизатора — распорная втулка 11, подушки 10 и опорная шайба 9.

Такая подвеска в переднеприводных автомобилях обеспечивает легкость компоновки всех элементов подвески, небольшое количество деталей в подвеске, отсутствие направляющих рычагов и штанг, оптимальное передаточное отношение от кузова к упругому устройству подвески  исключение стабилизатора, высокую стабилизацию схода и колеи при разных ходах подвески, благоприятное расположение центров крена, уменьшающих возможность перераспределения массы кузова при торможении.

Подвеска с виртуальной осью поворота колеса

Такая подвеска применяется на легковых автомобилях Фольксваген Фаэтон. При подвеске переднего колеса на четырех рычагах ось его поворота проходит не через верхний и нижний шарниры поворотной стойки, как это имеет место у известных конструкций подвески, а через точки пересечения продленных осей верхних и нижних рычагов.

Рис. Подвеска с виртуальной осью поворота колеса:
1…4 — направления продольных осей рычагов; R — центр колеса; A — центр опорной поверхности колеса; n — вынос оси поворота по отношению к центру опорной поверхности; nv — вынос оси поворота по отношению к центру колеса; p — плечо обката; a — плечо действия возмущающих сил; AS — точка пересечения оси поворота колеса с плоскостью дороги

Таким образом ось поворота колеса расположена как бы в свободном пространстве и меняет свое местоположение при повороте колеса. Поэтому такую ось поворота колеса называют виртуальной. Данная конструкция позволяет существенно приблизить ось поворота колеса к его средней плоскости. Это положительно сказывается на величинах плеча обката и плеча действия возмущающих сил, благодаря чему улучшаются характеристики управляемости и устойчивости автомобиля.

Подвеска колес автомобиля. Устройство, назначение, элементы подвески

Автомобильная подвеска – это основной элемент ходовой части машины. Она несет функцию смягчения и уничтожения колебаний, передающихся на кузов машины во время движения по дороге. С помощью подвески автомобиль имеет возможность осуществлять вертикальные, продольные, угловые и поперечно – угловые колебания. Все эти колебание вкупе составляют плавность хода автомобиля.

Для того, чтобы лучше понять, что из себя представляет подвеска, разберем, как вообще колеса машины взаимодействуют с кузовом. У любого наземного транспортного средства колеса жестко прикреплены к его кузову и все, на что он «наступает» в период своего движения, «отзывается» на нем. Пассажиры, в свою очередь, также ощущают неровности и препятствия, с которыми сталкивается и по которым движется автомобиль.

Для долгой службы наших машин разработчики и производители предусмотрели то, чтобы колеса были нежестко связаны с кузовом. Если поднять автомобиль в воздух, то все колеса (задние и передние) отвиснут и будут находиться в «подвешенном» состоянии, болтаться на различных рычагах и пружинах. Все это в совокупности и составляет подвеску колес автомобиля. Разумеется, все эти шарниры и рычаги внутри исполнены прочно, но конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова, то есть, наоборот, у кузова есть возможность перемещаться относительно колес, движущихся по дороге.

Устройство подвески колес автомобиля

Подвеска подразделяется на зависимую и независимую.

Зависимая подвеска подразумевает то, что оба колеса одной оси машины связываются между собой жесткой балкой, и в случае наезда на неровность дороги одного из колес, другое наклонится на тот же угол.

Независимая подвеска, напротив, не связывает колеса одной оси жестко друг с другом. Если на пути встречается неровность, одно колесо изменяет свое положение, а второе – нет.

При жестком креплении удар о неровность будет отражаться на кузове, немного смягчаясь шиной. У кузова довольно большая амплитуда колебания и весьма ощутимое вертикальное ускорение. Если в подвеску ввести упругий элемент (пружину или рессору), то колебание на кузов уменьшится, но по инерции затянется во времени, делая управление транспортным средством сложным, а движение – опасным. С такой подвеской машина колеблется в разные стороны, и вероятность того, что может произойти «пробой» при резонансе, высока.

В устройство нынешних подвесок для того, чтобы избежать вышеперечисленных ситуаций, внедрили демпфирующий элемент – амортизатор. Он должен контролировать упругость пружины, которая  поглощает большую часть энергии колебания. При движении на неровности пружина сжимается. После сжатия, дабы прийти в свою нормальную форму, она начнет увеличиваться; большую часть энергии зарождающегося колебания «забирает себе» амортизатор.

Правильное и надежное взаимодействие колес с дорогой осуществляется при помощи: шин, основных упругих элементов подвески (пружиной, амортизатором), вспомогательных элементов (буферами сжатия, резинометаллическими шарнирами), а также совокупностью и взаимодействием всех этих элементов между собой и с кинематикой направляющих элементов.

Итак, для того, чтобы ваш автомобиль приносил вам безопасность и комфорт, пространство между кузовом и дорогой должно быть заполнено:

  • Шинами;
  • Основными упругими элементами;
  • Дополнительными упругими элементами;
  • Направляющими устройствами подвесок;
  • Демпфирующими элементами.

Элементы подвески автомобиля

На шины идет основной удар, если машина проехала, к примеру, по бездорожью и встретила на своем пути препятствие. Они смягчают удар от профиля дороги настолько, насколько могут это делать, ведь их упругость ограничена. Шины могут послужить индикатором исправности подвески: если шины быстро износились, это означает, что показатели силы сопротивления амортизаторов в автомобиле упали.

Основные упругие элементы (рессоры, пружины) стараются держать кузов машины на одном уровне, что обеспечивает ему упругую связь с дорожным покрытием. Упругость пружин со временем ухудшается по причине старения металла или из – за перегрузки. Со временем все это приводит к снижению качества характеристик машины: уменьшается высота дорожного просвета, изменяются углы установки колёс, нарушается симметричность нагрузки на колёса. Вес автомобиля удерживают пружины, а не амортизаторы. Если автомобиль «проседает» без внушительного груза в нем, это означает, что пора менять пружины.

Дополнительные упругие элементы (резинометаллические шарниры или буферы сжатия) имеют функцию подавления высокочастотных колебаний и вибраций от взаимодействия с металлическими деталями. Без вспомогательных элементов срок эксплуатации элементов подвески уменьшается. Рекомендуется регулярно проверять состояние соединений подвески. Это обеспечит более высокий уровень работоспособности всему автомобилю, и срок службы амортизаторам.

К направляющим устройствам относятся: система рычагов, рессоры или торсионы. Они должны обеспечивать кинематику перемещения колес относительно кузова. Функция этих устройств заключается в том, чтобы как можно дольше сохранять плоскость вращения колеса, движущегося вверх при сжатии подвески и вниз при отбое в вертикальном положении. При нарушении геометрии направляющегося устройства, автомобиль начинает «плохо себя вести»: качество деталей подвески падает и происходит износ шин.

Амортизатор уничтожает колебания кузова, которые вызваны неровностями дороги и инерционными силами.

Демпфирующий элемент (амортизатор) гасит колебания кузова, вызванные неровностями дороги и инерционными силами, а, следовательно, уменьшает их влияние на пассажиров и груз.

Стабилизатор поперечной устойчивости машины нужен для улучшения управляемости и уменьшения крена машины на поворотах. Стабилизатор не дает уйти в отрыв автомобилю во время поворота, когда кузов одним своим боком прилегает к дороге, а второй бок «желает» оторваться от земли.

Видео устройство подвески автомобиля

На информационном сайте для автолюбителей «FORAM» вы сможете найти много полезной информации, касающейся ремонта и обслуживания автомобилей.

Ходовая часть автомобиля. Виды, устройство, особенности

Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.

Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.

Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.

Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.

Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.

Зависимая подвеска. Типы, особенности конструкции

Всего на автотранспорте применяется два вида подвески – зависимая и независимая. На данный момент такой тип подвески, как зависимая — считается вроде и устаревшей, однако применяется она еще достаточно широко на грузовых авто, полноразмерных рамных внедорожниках и обычных легковых авто. Такое применение на транспорте зависимая подвеска получила из-за простоты и надежности конструкции.

Рессорная подвеска

Основным элементом данной подвески является рессора. Состоит она из пакета листов пружинистой стали, немного загнутой в дугу. Причем этот пакет зачастую имеет пирамидальную форму. Своими концами рессора крепится к раме авто, а к ее центральной части крепится ось. На авто применяется по две рессоры, установленные ближе к колесам. Эти рессоры, благодаря пружинистой стали воспринимают на себя неровности дороги, позволяя перемещаться колесу относительно кузова.

Задняя зависимая подвеска переднеприводного автомобиля

Однако в этом есть и негативное качество – работа рессоры сопровождается инерционными колебательными движениями. То есть, при восприятии неровности дороги рессора получает энергию, которая приводит к ее колебательным движениям. И хоть со временем амплитуда колебаний будет снижаться, пока не затухнет, но они будут передаваться на раму. Автомобиль будет раскачиваться даже по ровной дороге после прохождения неровности.

Чтобы значительно сократить время колебания рессоры, в конструкцию подвески включены амортизаторы, которые и поглощают колебательную энергию. Если по-простому, то амортизатор останавливает рессору после неровности, не давая ей раскачивать авто.

Пружинная подвеска

Существует еще один тип зависимой подвески – пружинная. В этой подвеске вместо рессор применяются винтовые пружины. Они более удобны в применении, поскольку обладают значительно меньшими габаритами.

Видео: Ходовая часть автомобиля

Но здесь тоже есть свою нюансы. Если рессора сама выступала в качестве крепежного элемента, соединяющего раму с осью колеса, то пружина в таком качестве выступать не может. Поэтому в конструкцию пружинной подвески включена система тяг и рычагов, которые шарнирно соединяют кузов с осью (балкой, мостом).

Пружина, как и рессора, тоже в результате воздействия на нее получает инерционные колебательные движения, поэтому без использования амортизаторов в такой подвеске не обошлось.

Были и другие виды зависимой подвески, к примеру, торсионная, однако она широкого применения на автотранспорте не получила.

Основным недостатком зависимой подвески является частичная передача перемещения одного колеса относительно кузова на второе. Колеса закреплены на оси, и она передает эти перемещения. Поэтому зависимая подвеска не очень подходит для установки на управляемую ось.

Но она еще широко используется на задней оси, как ведущей, так и ведомой. На рамных внедорожниках последних поколений все еще встречается рессорная подвеска. Пружинную же подвеску часто используют на легковых переднеприводных авто. Причем в технических характеристиках авто не всегда указывается, что задняя подвеска – зависимая, зачастую ее называют подпружиненной балкой.

Независимая подвеска. Устройство, особенности

Независимая подвеска

Второй тип подвески – независимый, характеризуется тем, что каждое колесо оси имеет свою систему крепежа и гашения колебаний, которая не передает движения одного колеса на другое. По сути, в независимой подвеске отсутствует ось колес (балка, мост) как таковая.

Самое большое распространение получила независимая подвеска типа «МакФерсона». Схема такой подвески достаточно проста – ступица колеса шарнирно крепится к кузову авто посредством рычагов. Типов этих рычагов и их расположение может отличаться. Встречаются А-образные рычаги, одинарные, сдвоенные, нижние верхние. Самая простая независимая подвеска состоит из одного нижнего рычага.

Подвеска МакФерсон

Дополнительно ступица крепится к кузову амортизационной стойкой, выполняющей еще и роль поворотного кулака. Основными элементами этой стойки является винтовая пружина и амортизатор. Сама стойка – это корпус, в который помещен амортизатор, а поверх стойки расположена пружина.

Вверху стойка упирается в кузов. Между ними установлена подушка стойки, на которую она и опирается. Установленный внутри упорный подшипник дает возможность вращаться стойке вокруг оси. Благодаря этому осуществляется возможность поворота колеса.

Как бы отлично не работала амортизационная стойка, существует возможность передачи колебаний на кузов. Это может привески к поперечному раскачиванию кузова. Чтобы этого не произошло, в конструкцию включен стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий обе подвески колес. Работая на скручивание этот стабилизатор гасит поперечные колебания.

Это основные элементы независимой подвески. Но имеется и большое количество вспомогательных элементов, без которых не обойтись. Таким элементом, к примеру, является подушка стойки. Также к ним относятся все резинотехнические элементы:

  • сайлентблоки;
  • шаровые опоры;
  • втулки.

Все они тоже задействованы в гашении колебаний. Сайлентблоки, шаровые опоры и втулки помещаются везде, где производится соединение элементов подвески – рычагов с кузовом и ступицей, стабилизатора поперечной устойчивости со ступицами и подрамником и т. д.

Основные неисправности и диагностика подвески

Поскольку подвеска, какой бы она не была – зависимой или независимой, осуществляет перемещение колес относительно кузова и гасит все колебания, то она испытывает значительные нагрузки, приводящие к выходу из строя того или иного элемента.

В зависимой подвеске самыми распространенными неисправностями является потеря работоспособности амортизатора из-за утечки масла, физическое его повреждение. Также зачастую приходится менять все резинотехнические элементы, которые тоже присутствуют в данном типе подвески. Со временем происходит «старение» резиновой составляющей – она садится, начинает расслаиваться. Вполне возможно и разрушение рессор или пружин, из-за значительных нагрузок они могут лопнуть.

В независимой подвеске неисправности те же:

  • износ резинотехнических элементов и шаровых опор;
  • выход из стоя амортизатора;
  • разрушение пружины или стабилизатора поперечной устойчивости.

Поэтому за подвеской следить нужно постоянно, своевременно проводить замену расходных материалов, контролировать состояние амортизаторов, пружин и рессор.

Измерение параметров подвески — испытания транспортных средств и безопасность

Измерение параметров подвески помогает экспертам-криминалистам воссоздать поведение автомобиля на дороге во время анализа и расследования неисправностей. Эти машины обеспечивают точные измерения подвески и рулевого управления в условиях, имитирующих реальные ситуации. Эта технология обеспечивает ценность при разработке транспортных средств, а также при расследовании несчастных случаев.


Как измеряются параметры подвески?

Инженеры-криминалисты из Юго-Восточной Азии используют различные методы для проверки приостановки в зависимости от типа реальных ситуаций, которые необходимо смоделировать нашим клиентам.Один стандартный метод проверки подвески заключается в том, чтобы удерживать автомобиль в устойчивом положении, оказывая давление на подвеску. Или современное оборудование точно контролирует усилие для получения точных измерений. В дополнение к тестированию подвески это оборудование также может тестировать системы рулевого управления, чтобы получить полное представление о том, как работает автомобиль.


Проверка систем рулевого управления

Испытания системы рулевого управления аналогичны испытаниям подвески в том смысле, что автомобиль устанавливается таким образом, чтобы можно было точно измерить усилие и реакцию.Наше запатентованное испытательное оборудование способно проводить как статические, так и динамические испытания для изучения возможностей рулевого управления автомобиля в различных условиях. К системе рулевого управления прикладывают контролируемые внешние силы, чтобы увидеть, как она реагирует, и измеряют результаты. Мы также можем записать влияние внутренних воздействий на систему рулевого управления транспортного средства, чтобы понять, насколько это полезно при маневрировании транспортного средства.


Какие виды транспортных средств можно тестировать S-E-A?

S-E-A является лидером в области измерения параметров подвески, и наши средства подходят для всех типов различных транспортных средств.Наша установка для измерения подвески транспортных средств (VSMF) была поставлена ​​крупному производителю шин в 1990 году, когда это была первая установка такого рода. С тех пор мы вносим улучшения и дополнения.

VSMF чаще всего используется для измерения характеристик системы рулевого управления и подвески легковых автомобилей и легких грузовиков. Годы расширения сделали его полезным и для других типов транспортных средств. Наши опытные инженеры протестировали все, от небольших внедорожников до крупных военных автомобилей и всего, что между ними.Наши испытательные стенды могут выдерживать нагрузки от 450 кг до 45 000 кг (примерно от 990 до 99 000 фунтов).

S-E-A гордится тем, что сотрудничает с ведущими судебно-медицинскими экспертами, предоставляя им самое инновационное доступное оборудование. Сочетание профессиональных специалистов и высокотехнологичного испытательного оборудования дает четкие результаты, основанные на точных науках. Результаты сообщаются в четких отчетах, что делает S-E-A ценным партнером для юристов и других организаций.Найдите профессионала ниже, чтобы использовать наш опыт.


Узнайте больше о наших услугах по измерению параметров подвески.

S-E-A — это судебно-инженерная фирма со штаб-квартирой в Колумбусе, штат Огайо. S-E-A — настоящая многопрофильная компания по анализу отказов, в которой работают следователи, инженеры-строители, инженеры-электрики и инженеры-механики. По сути, если он выходит из строя или ломается, мы выясняем, как и почему.

Имея 12 офисов и более 300 специалистов, S-E-A может немедленно реагировать на потребности наших клиентов независимо от их местонахождения.Свяжитесь с S-E-A по телефону 800-782-6851 или через веб-сайт в разделе «Связаться с нами» или «Отправить задание».

Запланировать тест подвески

Что такое подвеска? Устройство подвески автомобиля, виды и функции (фото)

Если спросить любого автолюбителя, что является самой важной частью автомобиля, то большинство ответит, что это двигатель, так как он приводит автомобиль в движение. Другие скажут, что самое главное — это тело. Третьи скажут, что без КПП далеко не уедешь.Но мало кто помнит подвеску и насколько она важна. Но это основа, на которой построен автомобиль. Именно подвеска определяет габаритные размеры и особенности кузова. Также система определяет возможность установки того или иного двигателя. Итак, давайте разберемся, что такое подвеска автомобиля.

Назначение

Это комплекс очень тесно работающих элементов и устройств, функциональная особенность которых определяется обеспечением упругой связи между подрессоренной массой и неподрессоренной массой.Также система подвески снижает нагрузку, которая приходится на подрессоренную массу, более равномерно распределяя динамику по всему автомобилю. Среди важнейших узлов подвески любого автомобиля несколько элементов.


Итак, упругие элементы предназначены для обеспечения плавности хода. За счет них снижается влияние вертикальной динамики на кузов. Демпфирующие элементы и устройства предназначены для преобразования колебаний в тепловую энергию. За счет этого нормализуется динамика движения.Направляющие части передают поперечную и продольную кинетическую энергию на движущиеся колеса автомобиля.


Вне зависимости от типа шасси, общее назначение подвески автомобиля – гашение поступающих вибраций и шума, а также сглаживание вибраций, которые обязательно будут возникать при движении по гладким и неровным поверхностям. В зависимости от специфики автомобиля конструктивные особенности и тип подвески будут различаться.

Как работает система?

Вне зависимости от типа системы в состав данного комплекса входит набор элементов, без которых трудно представить работоспособное шасси.К основной группе относятся упругие буферы, раздаточные детали, амортизаторы, шток, а также крепежные детали.

Буфер эластичности нужен для анализа и передачи информации на кузов при обработке дорожных неровностей. Это могут быть рессоры, рессоры, торсионы — любые детали, сглаживающие вибрации.

Распределительные детали фиксируются одновременно в системе подвески и крепятся к кузову автомобиля. Это позволяет передавать мощность. Эти элементы являются рычагами.

Амортизаторы используют метод гидравлического сопротивления.Амортизатор сопротивляется упругим элементам. Бывают двух видов – однотрубные и двухтрубные модели. Также устройства классифицируют на масляные, газовые и масляные, а также пневматические.

Штанга предназначена для стабилизации поперечной устойчивости. Эта деталь является частью сложного комплекса, который состоит из опор, а также рычажных механизмов, закрепленных на корпусе. Стабилизатор распределяет нагрузку при прохождении поворотов и подобных маневрах.

Крепежи часто представляют собой болтовые соединения и различные втулки.Сайлентблоки и шарикоподшипники — одни из самых популярных элементов подвесок разного типа.

Типы подвесных систем

Первые подвески появились в начале 20 века. Первые конструкции выполняли только функцию связи, а вся кинетика передавалась непосредственно на тело. Но затем, после многочисленных экспериментов и испытаний, были реализованы разработки, позволившие значительно улучшить не только конструкцию. Эти эксперименты значительно увеличили потенциал для будущей эксплуатации.Сейчас можно встретить лишь нескольких представителей тех разработок или даже сегментов. Каждый вид подвески заслуживает отдельного обзора или даже целой статьи.



MacPherson

Эта разработка, которую создал дизайнер Э. Макферсон, впервые была использована около 50 лет назад. Конструктивно он имеет один рычаг, стабилизатор и качающиеся свечи. Те, кто хорошо знает, что такое подвеска, скажут, что этот тип несовершенен, и будут правы. Но при всех недостатках эта система очень доступна и популярна у большинства производителей бюджетных автомобилей.

Двухрычажные системы

В данном случае направляющая часть представлена ​​двумя рычагами. Это может быть реализовано в виде диагональных, поперечных и продольных рычажных систем.

Многорычажные системы

В отличие от двухрычажных, здесь конструкция более серьезная. Поэтому есть преимущества, обеспечивающие машине плавный и ровный ход, улучшенную маневренность. Но такими решениями оснащаются только автомобили премиум-класса.

Системы торсионных рычагов

Эта конструкция аналогична вышеперечисленным типам.Но вместо традиционных пружин для подвесок рычажного типа здесь используются торсионы. При кажущейся простоте это решение значительно повышает эффективность работы. Сами компоненты просты в обслуживании и настраиваются по вашему желанию.

De Dion

Этот кулон был разработан инженером De Dion из Франции. Его особенность в том, что он снижает нагрузку на заднюю ось. Корпус главной передачи крепится не на балке, а на корпусной части. Такое решение встречается на полноприводных внедорожниках.На автомобилях такой подход неприемлем. Это может вызвать различные проблемы при разгоне и торможении.

Задние зависимые подвески

Мы уже рассмотрели, что такое подвеска, а теперь перейдем к задним системам. Это привычный для легковых автомобилей тип подвески, который очень любили советские инженеры. В СССР этот тип очень широко применялся, интегрировался и изобретался. Балка крепится к кузову с помощью упругих пружин и продольных рычагов.Но при отличной управляемости и устойчивости в движении вес задней балки может перегрузить коробку передач и картер. Однако такая задняя подвеска на ВАЗ, «Логан» и других бюджетных моделях по-прежнему популярна.

Полузависимая

В отличие от зависимой схемы, которая рассмотрена выше, здесь имеется поперечина. Он соединен двумя продольными рычагами.

С качающимися полуосями

В этом типе полуоси являются основой конструкции. Петли крепятся к одному концу детали.Сами оси соединены с колесами. При движении автомобиля колесо будет перпендикулярно полуоси.



На продольных и продольных рычагах

Здесь основная конструкция действует как продольный рычаг. Он должен разгрузить опорные силы, воздействующие на тело. Эта система очень тяжелая, что не делает ее популярной на рынке. А в случае с продольными рычагами все лучше — это более гибкий в настройке тип. Поддерживающие рычаги снижают нагрузку на подвеску.

Наклонная подвеска

Решение очень похоже на систему продольных рычагов. Отличие в том, что оси, по которым качаются рычаги, в этом случае установлены под более острым углом. Эти системы чаще всего устанавливаются на заднюю ось. Подвеску можно встретить на автомобилях немецкого производства. Если сравнивать с продольным типом, то значительно снижается крен в повороте.

Подвеска на двойных поперечных рычагах

В отличие от однорычажной системы, здесь на каждой оси по два рычага.Их размещают поперечно или продольно. Для соединения рычагов можно использовать торсионы и пружины. Кроме того, часто используются пружины. Подвеска компактная, но не сбалансирована для езды по неровностям.

Пневматическая и гидравлическая подвеска

В этих решениях используются полностью пневматические или гидропневматические упругие элементы. Сами по себе эти детали не являются окончательным вариантом. Они только делают движение более комфортным.


И пневмоподвеска автомобиля, и гидравлическая достаточно сложные, обе обеспечивают высокую плавность хода и отличную управляемость.Такие системы могут быть подключены к MacPherson или многоканальным решениям.

Электромагнитный

Это еще более сложный тип, в основе конструкции лежит электродвигатель. Выполняются сразу две функции – и амортизатора, и упругого элемента. В голове находится микроконтроллер и датчик. Это решение отличается высокой безопасностью, а механизм переключается с помощью электромагнитов. Естественно, стоимость комплекта очень высока, поэтому на серийных моделях автомобилей он не встречается.

Адаптивные подвески

Мы знаем, что такое подвеска и зачем она нужна. И эта система способна подстраиваться под условия движения и водителя. Электроника способна сама определять степень снижения вибраций. Он настраивается на нужные режимы работы. Адаптация осуществляется электромагнитами или жидкостным методом.

Неисправности системы подвески

Автопроизводители усиленно работают над надежностью подвески. Многие автомобили даже оборудованы усиленными системами.Но качество дорог сводит усилия инженеров к нулю. Водители сталкиваются с различными проблемами подвески автомобиля. Есть несколько общих проблем.


Итак, часто нарушаются углы передних колес. Часто деформируются рычаги, снижается жесткость пружин или они ломаются. По тем или иным причинам нарушается ударопрочность амортизаторов, повреждаются опоры амортизаторов, изнашиваются втулки стабилизатора, изнашиваются шаровые опоры и сайлентблоки.

Даже при регулярном ТО подвеска все равно в России расходный материал. Буквально каждый год после зимы водителям приходится озадачиваться заменой подвески автомобиля.

Самостоятельная диагностика

Диагностику системы следует проводить при наличии проблем с автомобилем. Это отсутствие прямолинейного движения, различные вибрации на скорости, раскачка корпуса при объезде или проезде препятствий, нехарактерные звуки, удары по корпусу при наезде на различные препятствия.

Диагностика передней подвески автомобиля может производиться как вручную с помощью монтировки, так и на компьютерном стенде. С помощью монтировки поочередно проверяют каждый элемент системы на наличие люфта. Также выявить неисправность поможет визуальный осмотр – визуально можно оценить состояние сайлентблоков и других элементов. Шаровые опоры диагностируются вручную. Если опора туго ходит в своей клетке, значит, она рабочая. Если она ходит легко, то ее следует заменить.В подвеске ВАЗ это можно сделать без замены рычага. На большинстве иномарок шар идет в комплекте с рычагом. Хотя есть мастера, которые занимаются восстановлением шаровых опор или сверлением заклепок на рычаге и установкой опор на болты. Это позволяет значительно сэкономить.

А вот узнать точно, в каком состоянии подвеска, поможет компьютерная диагностика подвески автомобиля. Это специальный стенд, на котором проверяется вся система с помощью многочисленных датчиков.Компьютер очень точно оценит состояние и покажет изношенные и подлежащие замене элементы.

Обслуживание подвески

Срок службы подвески зависит от обслуживания. Как часто нужно проводить обслуживание, точного ответа нет. Срок зависит от характера езды и эксплуатации автомобиля. Если бережно относиться к автомобилю, то обслуживания подвески автомобиля раз в год будет достаточно. Но бывает, что посторонние звуки и проседание автомобиля происходят чаще.В этом случае необходима диагностика и замена изношенных деталей. Обычно обслуживание сводится к замене изношенных втулок, шаровых опор и других элементов.


При выходе из строя задней зависимой подвески автомобиля задние колеса становятся домом. Для решения проблемы достаточно заменить ремкомплект. Это не займет много времени. Вот и все, что можно сказать об обслуживании подвески.

Ремонт подвески может быть связан с определенными трудностями — системе приходится работать в тяжелых условиях.И часто водители сталкиваются с тем, что крепеж не откручивается из-за коррозии. На СТО мастера используют пневматический или электрический инструмент, что значительно облегчает процесс откручивания креплений. Ремонт и обслуживание подвески на СТО потребует меньше времени, чем если бы то же самое было сделано в обычном гараже.


Итак, мы выяснили, что такое ходовая часть автомобиля, каких видов она бывает и какие функции выполняет в автомобиле.

Apple Car может получить энергосберегающую активную подвеску

AppleInsider поддерживается своей аудиторией и может получать комиссию в качестве ассоциированного и аффилированного партнера Amazon за соответствующие покупки. Эти партнерские отношения не влияют на наш редакционный контент.

Apple Car может иметь интеллектуальную активную систему подвески, которая включает в себя способ хранения и поддержания уровня давления в гидравлической системе, чтобы улучшить плавность хода автомобиля для водителей и пассажиров.

Системы подвески являются обычным элементом транспортных средств, используемым для обеспечения плавности хода за счет сведения к минимуму воздействия неровностей дороги или раскачивания автомобиля на поворотах. В некоторых автомобилях используется система активной подвески, которая обеспечивает больший контроль над положением колес по отношению к шасси, что может лучше справляться с минимизацией углового крена и неровностей дороги.

Во многих случаях эти активные системы имеют форму гидравлики, управляемой бортовым компьютером для быстрого добавления и удаления жидкости из секций подвески, что, в свою очередь, поддерживает положение колеса на дороге, сохраняя при этом плавность хода.Количество жидкости также можно регулировать на лету, изменяя мягкость или жесткость подвески по команде водителя.

В то время как в большинстве автомобилей по-прежнему используется система пассивной подвески, в которой используются пружины и амортизаторы, активная подвеска, как правило, используется в более дорогих автомобилях. Согласно патенту, опубликованному во вторник Управлением по патентам и товарным знакам США, похоже, что Apple может в конечном итоге использовать такую ​​систему в Apple Car.

В патенте под названием «Система активной подвески с накопителем энергии» Apple описывает довольно типичную систему активной подвески на основе гидравлики, хотя и с некоторыми изменениями.

По своей сути представляет собой гидравлический привод, который соединен с шасси и ступицей колеса, вместе со ступицей колеса, соединенной с шасси другим рычажным механизмом, верхняя и нижняя полости которого заполнены жидкостью и соединены с исполнительной системой и контроллер системы подвески шлангами на каждом конце. Изменяя жидкость, хранящуюся в верхней и нижней полостях, добавляя или удаляя ее, можно изменять эффективную длину поршневого узла, повышая и понижая высоту шасси от колеса.

Подвеска Apple

состоит из гидравлического привода.

Apple добавляет к относительно простой конструкции дополнительный элемент, а именно отдельное «накопительное устройство энергии». Он состоит из цилиндра с соединениями вверху и внизу, которые подключаются к тем же шлангам, что и гидравлический привод, и может свободно перемещать гидравлическую жидкость между собой и камерами поршня.

Устройство накопления энергии имеет центральный элемент, который эффективно делит его на две части, образуя еще две камеры, аналогичные главному приводу.Этот центральный элемент не фиксируется на месте и способен перемещаться по длине контейнера, во многом в зависимости от количества жидкости в каждой из камер.

Ключевым моментом является то, что центральный элемент является сжимаемым, а именно то, что он оказывает внешнее усилие на области двух камер, но может быть отброшен гидравлической жидкостью. Этот центральный элемент может использовать пружины для выталкивания наружу, хотя он также может содержать газ, который снова может закачиваться внутрь и наружу, чтобы изменить степень его сжатия.

Патент не объясняет, почему Apple хочет сжимаемую секцию или «накопитель энергии» в системе активной подвески, но, вероятно, это связано с тем, что это в значительной степени автоматический способ поддержания давления в самой системе подвески. Вполне возможно, что он сможет обеспечить постоянное равномерное давление как на верхнюю, так и на нижнюю камеры запоминающего устройства.

«Накопитель энергии» имеет сжимаемый сердечник для поддержания давления в гидравлической системе.

Такая система может также уменьшить количество гидравлической жидкости, необходимой для работы, и может даже дать больший контроль над жесткостью хода, особенно в версии со сжимаемой секцией на основе газа. Это также потенциально может уменьшить количество ударов в системе, в которой поршень в приводе принудительно перемещается из-за неблагоприятных условий вождения.

Первоначально поданный 26 марта 2018 г., в патенте указаны его изобретатели: Диомидис Кацуракис, Кристофер Л. Порритт, Йоханнес А.Хюннекенс, Хьюберт Мис и Пол Дж. Кеас.

Apple еженедельно подает множество патентных заявок, но хотя наличие патента указывает на области, представляющие интерес для научно-исследовательских и опытно-конструкторских групп Apple, это не гарантирует, что идея появится в будущем продукте или услуге.

Хотя Apple не подтвердила существование автомобиля собственной разработки, помимо своих усилий по тестированию беспилотного вождения, она получила огромное количество патентов, касающихся различных элементов конструкции автомобиля.Каталог варьируется от безопасных автоматических систем подзарядки и рулевого управления до дверей, которые автоматически ограничивают свой радиус действия в зависимости от ближайших препятствий.

Страница не найдена — ScienceDirect

  • Пандемия COVID-19 и глобальные изменения окружающей среды: новые потребности в исследованиях

    Environment International, том 146, январь 2021 г., 106272.

    Роберт Баруки, Манолис Кожевинас, […] Паоло Винейс

  • Исследования по количественной оценке риска изменения климата в городских масштабах: обзор недавнего прогресса и перспективы будущего направления

    Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Том 135, январь 2021 г., 110415

    Бин Йе, Цзинцзин Цзян, Цзюньго Лю, И Чжэн, Нань Чжоу

  • Воздействие изменения климата на экосистемы водно-болотных угодий: критический обзор экспериментальных водно-болотных угодий

    Журнал экологического менеджмента, Том 286, 15 мая 2021 г., 112160

    Шокуфе Салими, Сухад А.А.А.Н. Альмуктар, Миклас Шольц

  • Обзор воздействия изменения климата на общество в Китае

    Достижения в области исследований изменения климата, Том 12, Выпуск 2, апрель 2021 г., страницы 210-223

    Юн-Цзянь Дин, Чен-Ю Ли, […] Зенг-Ру Ван

  • Восприятие общественностью изменения климата и готовности к стихийным бедствиям: данные из Филиппин

    2020

    Винченцо Боллеттино, Тилли Алкайна-Стивенса, Манаси Шарма, Филип Дай, Фуонг Фама, Патрик Винк

  • Воздействие бытовой техники на окружающую среду в Европе и сценарии его снижения

    Журнал чистого производства, Том 267, 10 сентября 2020 г., 121952

    Роланд Хишир, Франческа Реале, Валентина Кастеллани, Серенелла Сала

  • Влияние глобального потепления на смертность апрель 2021 г.

    Раннее развитие человека, Том 155, апрель 2021 г., 105222

    Джин Кальеха-Агиус, Кэтлин Инглэнд, Невилл Кальеха

  • Понимание и противодействие мотивированным корням отрицания изменения климата

    Текущее мнение об экологической устойчивости, Том 42, февраль 2020 г., страницы 60-64

    Габриэль Вонг-Пароди, Ирина Фейгина

  • Это начинается дома? Климатическая политика, направленная на потребление домохозяйствами и поведенческие решения, является ключом к низкоуглеродному будущему

    Энергетические исследования и социальные науки Том 52, июнь 2019 г., страницы 144–158.

    Гилен Дюбуа, Бенджамин Совакул, […] Райнер Зауэрборн

  • Трансформация изменения климата: определение и типология для принятия решений в городской среде

    Устойчивые города и общество, Том 70, июль 2021 г., 102890

    Анна С. Хурлиманн, Саре Мусави, Джеффри Р. Браун

  • «Глобальное потепление» против «изменения климата»: воспроизведение связи между политической самоидентификацией, формулировкой вопроса и экологическими убеждениями.

    Журнал экологической психологии, Том 69, июнь 2020 г., 101413

    Алистер Рэймонд Брайс Суттер, Рене Мыттус

  • Подвеска

    AI убережет вашу машину (и зад) от ударов и толчков

    Для своих коллег Мэтт Тейлор — человек с золотой задницей.Его работа состоит в том, чтобы сидеть в машинах, когда они грохочут по специально построенным трассам, вымощенным булыжником или изрытым выбоинами, и использовать свою необычайно чувствительную заднюю часть, чтобы анализировать качество езды. Его цель? Создать интеллектуальную систему подвески, которая избавит от толчков и позволит водителям по своему желанию менять поведение своего автомобиля.

    «Мы знаем, кажется ли это правильным или нет», — говорит Тейлор, специалист по динамике транспортных средств бостонского стартапа ClearMotion. «Мы должны сделать все возможное, чтобы преобразовать это чувство в объективные измерения.Эти измерения помогут настроить электрогидравлическую систему, которая крепится к подвеске автомобиля и смещает колеса, когда автомобиль движется по неровностям дороги. Пока колеса качаются вверх-вниз, влево-вправо, машина и люди в ней остаются совершенно неподвижными в центре.

    Для достижения полной изоляции требуется сеть из восьми акселерометров на каждом автомобиле — по одному за каждым колесом и еще четыре на кузове автомобиля. Через пять миллисекунд после того, как акселерометр обнаруживает, что колесо начинает нырять в выбоину, он посылает сигнал электродвигателю, который впрыскивает жидкость в подвеску, заставляя колесо вытягиваться вниз.Если это произойдет достаточно быстро, то кузов машины вообще почти не будет двигаться.

    Это больше, чем одна поездка. При каждой поездке датчики ClearMotion генерируют множество данных, которые со временем позволяют ClearMotion создавать детальное изображение каждой неровности на заданной дороге. Система может использовать эти данные в следующий раз, когда столкнется с той же растяжкой. «Поскольку вы каждый день совершаете одну и ту же поездку на работу, машина будет знать, через что она проходит, и с каждой поездкой она будет становиться все лучше и лучше», — говорит основатель и генеральный директор ClearMotion Шакил Авадхани.Потенциально эта информация может быть передана между автомобилями, что позволит им предупреждать друг друга о предстоящих дорожных особенностях. Например, если автомобиль был предупрежден о приближении к лежачему полицейскому, подвеска могла приподнять колеса так, что пассажиры едва почувствовали удар.

    Данные датчиков можно использовать даже для улучшения самих дорог. Действительно, Avadhany планирует сотрудничать с правительствами, обмениваясь данными ClearMotion, чтобы отмечать дороги, нуждающиеся в обслуживании. Он говорит, что его система может определить трещину на дороге задолго до того, как она превратится в выбоину, и что передача этих данных городским властям может сэкономить огромные суммы на ремонте дорог.Поскольку система так хорошо изучает дорожное покрытие, она может точно определить местонахождение дефекта на глубине от 10 до 20 сантиметров.

    В настоящее время ClearMotion работает с шестью крупными производителями, которые хотят встроить умную подвеску в свои автомобили: первый автомобиль должен выйти на дороги в 2020 году. Авадхани говорит, что, помимо повышения комфорта, ClearMotion позволит водителям переключаться между различными аттракционами на ходу. «Одним движением пальца вы можете полностью преобразовать ДНК автомобиля в зависимости от того, чего вы хотите», — говорит он, вплоть до имитации конкретных моделей.Люди могут отправиться на гоночную трассу, переключить подвеску в спортивный режим и почувствовать себя за рулем Porsche 911; по дороге домой они могли настроить параметры так, чтобы машина больше напоминала поезд.

    Но для Авадхани, основавшего компанию в 2009 году, ClearMotion — это нечто большее, чем просто возможность водителям переключать подвеску. Он считает, что технология его фирмы может иметь огромное значение для автономных транспортных средств. Устраните обычные неровности и толчки на дороге, и сверхплавные автономные транспортные средства могут стать пространством, где люди смогут поработать или посмотреть фильм, не опасаясь укачивания.Конечная цель Авадхани — «поездка на ковре-самолете», когда автомобиль полностью изолирован от дороги под ним. «Мы считаем, что качество времени в движении необходимо изменить».

    Патент США на устройства, системы и методы улучшения подвески транспортных средств (Патент № 9,329,917, выдан 3 мая 2016 г.)

    ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Изобретение относится к устройствам и системам связи электронной шины автомобильного компьютера и, в частности, к устройствам, системам и способам замены компьютеризированного модуля пневматической подвески модулем расширения для связи с главным компьютером автомобиля при системы пневматической подвески заменяются другими системами подвески, такими как катушки или амортизаторы, модуль аугментора предотвращает появление сообщения об ошибке или индикатора предупреждения об ошибке на приборной панели автомобиля.

    ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

    Пневматическая подвеска представляет собой тип подвески транспортного средства, приводимый в действие электрическим или механическим воздушным насосом или компрессором. Этот компрессор сжимает воздух, используя сжатый воздух как пружину. Пневматическая подвеска часто используется вместо обычных стальных пружин. Многие модели роскошных автомобилей оборудованы системами пневматической подвески, обеспечивающими плавное и постоянное качество езды, и в большинстве случаев системой самовыравнивания.

    Современные автомобили с пневматической подвеской включают модели Lexus®, Jeep Grand Cherokee®, автомобили General Motors, такие как Cadillac®, Mercedes-Benz®, Land Rover®/Range Rover®, Audi®, Subaru®, Volkswagen®, и Lincoln®, среди других типов седанов, спортивных автомобилей и внедорожников (внедорожников).

    Различные типы пневматической подвески могут включать подвеску с регулируемой высотой, управляемую водителем, подходящую для преодоления пересеченной местности, а некоторые системы позволяют водителю выбирать, насколько спортивной или комфортной должна быть подвеска. Эти настройки подвески также могут быть связаны с системой памяти сиденья, которая позволяет автомобилю автоматически регулировать подвеску в соответствии с предпочтениями отдельных водителей.

    РИС. 1 представляет собой блок-схему, показывающую компоненты обычной системы пневматической подвески предшествующего уровня техники, которая была установлена ​​на транспортном средстве на заводе.Как показано, компоненты пневматической подвески 120 для каждого колеса 110 включают пневматическую пружину, электромагнитный клапан, по одному на каждой пружине, и датчики высоты. Система пневматической подвески также включает компрессор 130 , предохранительный клапан и контроллер 140 пневматической подвески. Например, контроллер пневматической подвески удерживает автомобиль на заранее выбранной высоте, считывая показания датчиков высоты на каждом колесе и управляя компрессором, электромагнитными клапанами и предохранительными клапанами, чтобы регулировать высоту дорожного просвета для каждого колеса, чтобы компенсировать дополнительный груз.

    При эксплуатации модуль, установленный на заводе-изготовителе, сообщает об ошибках системы в главный компьютер автомобиля по шине, а главный компьютер отправляет управляющие сообщения в модуль подвески для регулировки пневматической подвески в зависимости от условий движения и рельефа местности. Сообщение о состоянии, отправляемое контроллером подвески, может содержать биты, представляющие хорошее или плохое состояние для каждого датчика высоты и электромагнитного клапана. Плохое сообщение о состоянии, такое как «Проверьте пневматическую подвеску», может привести к тому, что консультативное сообщение для водителя будет отображаться либо как сообщение, либо как предупреждающий световой индикатор на приборной панели автомобиля.

    Сообщения о состоянии, такие как отказ подушки безопасности или пневмостойки, иногда могут быть вызваны мокрой гнилью из-за старения или попаданием влаги в воздушную систему, которая повреждает ее изнутри, или части пневматической подвески могут выйти из строя из-за высыхания резины и проколы подушки безопасности, которые могут быть вызваны мусором на дороге. В нестандартных приложениях неправильная установка может привести к тому, что подушки безопасности будут тереться о раму автомобиля или другие окружающие детали, повреждая их. Со временем подвеска подвергается сильному износу, а провисшие амортизаторы и плохое качество пружин затрудняют правильную настройку.Это вызывает чрезмерный износ всех четырех шин и в конечном итоге портит удовольствие от поездки.

    Ремонт пневматической подвески, установленной на заводе, может быть довольно дорогим, например, от 1500 до примерно 5000 долларов за пневматическую пружину, что означает, что четыре колеса будут стоить в четыре раза больше этой суммы. Правопреемник объекта начал предлагать комплекты для переоборудования витков пружин, которые могут заменить установленные на заводе системы пневматической подвески, по цене от примерно 500 до примерно 1500 долларов США для покрытия всех четырех колес автомобиля, что составляет небольшую часть затрат на замену пневматической подвески. системы пневматической подвески с другими системами пневматической подвески.Таким образом, для автомобилей класса люкс, которые находятся в хорошем состоянии и имеют, например, 200 000 миль или более, было бы более рентабельно использовать комплекты подвески с витками пружин вместо систем подвески с пневматическими рессорами.

    Однако, когда система пневматической подвески заменяется цилиндрическими пружинами или другими системами подвески, модуль управления пневматической подвеской сообщает об ошибках системы на главный компьютер автомобиля, а сообщение о плохом состоянии приводит к одному или обоим консультативным сообщениям («Проверьте пневматическую подвеску System») и/или световой сигнализатор для водителя на приборной панели автомобиля, сообщающий водителю и пассажирам о наличии проблемы с системой подвески.Таким образом, сообщение, такое как «Проверьте систему пневматической подвески» и/или предупреждающий индикатор, продолжает гореть, указывая на наличие проблемы. Эти предупреждающие сообщения и/или индикаторы приборной панели останутся включенными, вызывая раздражение у водителя, поскольку предупреждающие сообщения и/или индикаторы нельзя легко отключить. Прошлые попытки, такие как, помимо прочего, отвинчивание лампочки на приборной панели и/или наклеивание ленты на дисплей приборной панели, являются плохими «вспомогательными средствами», которые не могут остановить активацию этих предупреждающих сообщений и/или световых индикаторов.Кроме того, постоянное предупреждающее сообщение на приборной панели и/или предупреждающий световой индикатор могут повредить перепродаже автомобилей в будущем, поскольку потенциальные покупатели будут отключены, если эти предупреждающие сообщения и предупреждающие индикаторы будут постоянно гореть, даже если автомобиль находится в безопасности. водить.

    Для решения проблем, связанных с заменой пневматической пружины на цилиндрическую, необходим модуль расширения, взаимодействующий с главным компьютером.

    СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Основная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способы, системы и устройства для вспомогательного модуля, который заменяет контроллер пневматической подвески транспортного средства, когда пружины пневматической подвески заменяются винтовыми пружинами и амортизаторами.

    Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ, систему и устройство для модуля расширения, который получает запросы и команды от главного компьютера транспортного средства и отвечает правильным сообщением о состоянии.

    Третьей целью настоящего изобретения является предоставление способов, систем и устройств для модулей расширения, использующих шину CAN, шину GM J1850 VPW, шину Ford UBP, шину ISO 9141 и шину LIN, которые работают на плате микроконтроллера для использования с комплекты для замены пневмоподвески.

    Четвертая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способы, системы и устройства для вспомогательного модуля, который позволяет транспортному средству оставаться в эксплуатации без «Проверьте пневматическую подвеску» или другого типа предупреждающего сообщения на приборной панели приборной панели.

    Пятой задачей настоящего изобретения является создание способов, систем и устройств, позволяющих заменить установленные на заводе системы автомобиля, которые передают сообщения о состоянии с главным компьютером автомобиля, на другие продукты послепродажного обслуживания, которые предотвращают активацию предупреждающих сообщений на приборной панели и предупреждающих световых индикаторов. .

    Шестой целью настоящего изобретения является создание способов, систем и устройств, позволяющих заменить установленные на заводе системы транспортного средства, которые передают сообщения о состоянии с главным компьютером транспортного средства, на другие продукты послепродажного обслуживания, которые продолжают отправлять автоматические сообщения на бортовой компьютер транспортного средства, которые оригинальные установленные на заводе системы автомобиля все еще работают и работают без каких-либо проблем.

    Изобретение включает дополнительный модуль, который заменяет существующий контроллер пневматической подвески и обменивается данными с главным компьютером автомобиля.Модуль расширения можно использовать, когда существующие компоненты пневматической подвески, прилегающие к каждому колесу, заменяются другими типами компонентов подвески, такими как винтовые пружины и амортизаторы. Модуль расширения может получать запросы от основного компьютера транспортного средства и отвечать сообщениями о рабочем состоянии. Модуль расширения предотвращает, по крайней мере, одно из следующего: появление сообщения об ошибке на приборной панели автомобиля и активацию светового индикатора предупреждения об ошибке на приборной панели автомобиля.

    Вариант осуществления нового модуля расширения может включать разъем для сопряжения с разъемом контроллера пневматической подвески на жгуте проводов автомобиля, микроконтроллер, выполняющий набор инструкций для ответа на сообщения от главного компьютера автомобиля с соответствующим сообщением о рабочем состоянии, и шинный интерфейс для взаимодействия микроконтроллера с главным компьютером транспортного средства.

    Набор инструкций может включать подмножество инструкций по инициализации для инициализации микроконтроллера, циклический набор инструкций для непрерывного отслеживания входного сообщения и набор инструкций состояния для отправки сообщения о рабочем состоянии в ответ на получение входного сообщения .Подмножество инструкций инициализации может включать в себя команду очистки одного или нескольких регистров микроконтроллера.

    Интерфейс шины может включать интерфейс шины, выбранный из группы, состоящей из шины CAN, шины GM J1850 VPW, шины Ford UBP, шины ISO 9141 и шины LIN.

    Модуль аугментатора может включать регулятор напряжения для регулирования мощности, подаваемой на микроконтроллер. Модуль аугментатора может включать в себя светодиодный индикатор, который подсвечивается модулем аугментатора под управлением компьютера.

    Соответствующее сообщение о рабочем состоянии может включать в себя сообщение об исправном состоянии системы, отправляемое на главный компьютер автомобиля, которое предотвращает, по крайней мере, одно из следующего: появление сообщения об ошибке на приборной панели автомобиля и активацию светового индикатора предупреждения об ошибке на приборной панели автомобиля.

    Метод имитации контроллера пневматической подвески транспортного средства может включать в себя этапы замены контроллера пневматической подвески модулем расширения, подключение модуля расширения к существующему разъему контроллера пневматической подвески на жгуте проводов автомобиля и получение сообщений от главного устройства автомобиля. компьютера и отправки сообщения о состоянии от модуля расширения в ответ с соответствующим сообщением о состоянии операции.

    Этап предоставления может включать в себя этапы предоставления микроконтроллеру выполнения набора инструкций для ответа на сообщения от главного компьютера транспортного средства с соответствующим сообщением о рабочем состоянии и предоставления шинного интерфейса между микроконтроллером и главным компьютером транспортного средства.

    Этап предоставления интерфейса шины может включать этап выбора интерфейса шины из группы, состоящей из шины CAN, шины GM J1850 VPW, шины Ford UBP, шины ISO 9141 и шины LIN.

    Этап предоставления микроконтроллеру выполнения набора инструкций может включать в себя этапы инициализации микроконтроллера, непрерывного отслеживания входного сообщения и отправки сообщения о состоянии в ответ на получение входного сообщения.

    Инициализация может включать этап очистки одного или нескольких регистров микроконтроллера.

    Этап отправки сообщения о состоянии может включать в себя этап отправки сообщения об исправном состоянии системы на бортовой компьютер, который предотвращает, по крайней мере, одно из следующего: появление сообщения об ошибке на приборной панели автомобиля и активацию светового индикатора предупреждения об ошибке на приборная панель автомобиля.

    Модифицированная система пневматической подвески может включать винтовую пружину и амортизатор для замены существующего компонента пневматической подвески, а также модуль расширения для замены контроллера пневматической подвески, модуль расширения может быть связан с главным компьютером автомобиля для получения сообщений от главного компьютера транспортного средства и отправки сообщения о состоянии в ответ, при этом модуль расширения предотвращает по меньшей мере одно из: появление сообщения об ошибке на приборной панели транспортного средства и включение светового индикатора предупреждения об ошибке на приборной панели транспортного средства.

    Модуль расширения может включать разъем для сопряжения с разъемом контроллера пневматической подвески на жгуте проводов автомобиля, микроконтроллер, выполняющий набор инструкций для ответа на сообщения от главного компьютера автомобиля с соответствующим сообщением о состоянии, и шинный интерфейс для интерфейс микроконтроллера с главным компьютером транспортного средства.

    Набор инструкций может включать подмножество инструкций инициализации для инициализации микроконтроллера, циклический набор инструкций для непрерывного отслеживания входного сообщения и набор инструкций состояния для отправки сообщения состояния в ответ на получение входного сообщения.

    Подмножество инструкций инициализации может включать инструкцию по очистке одного или нескольких регистров микроконтроллера.

    Интерфейс шины может включать интерфейс шины, выбранный из группы, состоящей из шины CAN, шины GM J1850 VPW, шины Ford UBP, шины ISO 9141 и шины LIN.

    Система может дополнительно включать в себя регулятор напряжения для регулирования мощности, подаваемой на микроконтроллер, и светодиодный индикатор, который загорается под управлением компьютера модулем аугментора.

    Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, которые схематически проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

    РИС. 1 представляет собой блок-схему, показывающую основные компоненты известной системы пневматической подвески автомобиля.

    РИС. 2 представляет собой блок-схему, показывающую основные компоненты усовершенствованной системы пневматической подвески автомобиля в соответствии с настоящим изобретением.

    РИС. 3 представляет собой схематическую блок-схему модуля усилителя пневматической подвески согласно настоящему изобретению.

    РИС. 4 a — это вид сверху примера модуля усиления пневматической подвески.

    РИС. 4 b представляет собой вид в перспективе модуля усилителя пневматической подвески, показанного на ФИГ. 4 а.

    РИС. 4 c представляет собой вид спереди модуля усилителя пневматической подвески, показанного на ФИГ. 4 б.

    РИС. 4 d представляет собой вид сбоку модуля усилителя пневматической подвески по фиг. 4 б.

    РИС. 5 представляет собой блок-схему, показывающую работу модуля усилителя пневматической подвески.

    РИС. 6 представляет собой блок-схему операций, показывающую пример ответа на сообщение в качестве продолжения блок-схемы, показанной на фиг.5.

    ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

    Прежде чем подробно объяснять раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничивается в своем применении деталями показанных конкретных устройств, поскольку изобретение способно другие воплощения. Кроме того, терминология, используемая здесь, предназначена для целей описания, а не ограничения.

    Ниже приведен список ссылочных позиций, используемых в описании и рисунках для идентификации компонентов:

    • 100 Система подвески воздуха
    • 110 колесо
    • 120 Air Spring
    • 1 130 компрессор
    • 140 Контроллер воздушного подвеска
    • 200 модифицированной системы подвески 220 катушки пружины 220 240 Augmentor Module 300 AIR подвеска Augmentor печатная плата 310 микроконтроллер
    • 320 Интерфейс шины
    • 330 330 Regulator напряжения
    • 395 395 395 340 Разъем жгута 400 Корпус модуля

    Термин «Augmentor» — это слово, составленное изобретателями для описания пневматическая подвеска «наставник» мо дуал настоящего изобретения.Air Suspension Augmentor представляет собой электронное дополнение/заменитель контроллера пневматической подвески, поставляемого автопроизводителем в качестве оригинального оборудования.

    Настоящее изобретение обеспечивает способы, системы и устройства для модуля усилителя пневматической подвески, соединенного с автомобильной коммуникационной шиной, используемой в системах пневматической подвески различных транспортных средств. ИНЖИР. 1 представляет собой блок-схему, показывающую компоненты обычной автомобильной системы пневматической подвески. Как показано, компоненты системы пневматической подвески, состоящей из пневматических рессор 120 для каждого колеса 110 , включают пневматическую рессору, электромагнитный клапан и датчики высоты для каждого колеса.Система пневматической подвески также включает компрессор 130 , предохранительный клапан и контроллер пневматической подвески 140 . Автомобильные автобусы, используемые в системах пневматической подвески, включают, например, шину CAN, шину J1850 VPW, шину LIN, шину Ford UBP и шину ISO 9141. Автомобиль имеет главный компьютерный модуль, который обменивается данными с контроллером пневматической подвески через шину одного из этих типов.

    Если какие-либо компоненты системы пневматической подвески выходят из строя, возможно, из-за естественного износа через несколько лет, запасные части могут быть дорогими, а замена компонентов пневматической подвески обычными цилиндрическими пружинами и амортизаторами может быть экономически эффективным способом поддержания автомобиля в рабочем состоянии.Однако этот тип замены может включать отсоединение или отключение контроллера пневматической подвески, который не используется с обычными цилиндрическими пружинами и компонентами амортизаторов. Модифицированная система пневматической подвески позволяет автомобилю оставаться в эксплуатации, но предупреждающее сообщение «Проверьте пневматическую подвеску» на приборной панели является отвлекающим артефактом предыдущей системы. Добавление электронного модуля 240 усилителя пневматической подвески по настоящему изобретению восстанавливает сообщение о хорошем состоянии системы на компьютер автомобиля и предотвращает появление сообщения об ошибке путем отправки сообщения о правильном состоянии на главный компьютер автомобиля.

    РИС. 2 представляет собой блок-схему, показывающую основные компоненты усовершенствованной системы пневматической подвески автомобиля в соответствии с настоящим изобретением. Когда пружины систем пневматической подвески 120 заменяются другими компонентами подвески, такими как цилиндрические пружины и амортизаторы 20 , компрессор и контроллер пневматической подвески 140 удаляются, а модуль усиления 240 подключается к автомобилю. системная шина в связи с главным компьютером автомобиля.ИНЖИР. 3 представляет собой схематическую блок-схему, показывающую пример модуля расширения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

    Дополнительный модуль может включать в себя встроенный микроконтроллер 310 , соединенный с интегральной схемой интерфейса шины 320 , и разъем, который соединяется с разъемом на жгуте проводов автомобиля и главным компьютерным модулем. Различные производители автомобилей могут иметь различную структуру шины, которая позволяет главному компьютеру обмениваться данными с различными контроллерами, такими как контроллер пневматической подвески 140 .

    В автомобильной промышленности обычно используется несколько коммуникационных шин с различными электрическими характеристиками и различными структурами пакетов/протоколами. Примеры автомобильных коммуникационных шин включают CAN (локальную сеть контроллеров) на всех автомобилях 2008 года выпуска и новее, SAE J1850 VPW на автомобилях GM до 2008 года и ISO 9141 на японских автомобилях и автомобилях Chrysler до 2008 года. Настоящее изобретение может предусматривать отдельные модули усилителя пневматической подвески. каждая из которых использует одну из шин CAN, шину GM JI 850 VPW, шину Ford UBP, шину ISO 9141 и шину LIN, которые работают на плате микроконтроллера 300 , которая может продаваться с комплектами пневматической подвески.Программное обеспечение усилителя пневматической подвески может быть написано на языке ANSI C и содержится в микроконтроллере 310 на печатной плате 300 .

    Дополнительный модуль передает на шину соответствующее сообщение/пакет с тем же временем, протоколом и содержимым, что и заводской контроллер для каждого типа шины. Модуль расширения может состоять из микроконтроллера 310 с прошивкой, соединенной с интегральной схемой интерфейса шины 320 для типа шины, используемой в конкретном транспортном средстве, и включает в себя регулятор напряжения 330 и индикаторный светодиод 335 .Модуль расширения является узлом на автомобильной шине и может считывать и записывать пакеты на шине и не мешать другим узлам, обменивающимся данными по шине в то же время. Каждый модуль расширения должен быть специально разработан для марки и модели автомобиля, в котором он установлен, но общая концепция заключается в том, что модуль расширения передает те же пакеты на шину с тем же временем, что и заводской контроллер, когда система работает. как задумано.

    РИС. 4 b представляет собой вид в перспективе примера модуля усилителя пневматической подвески для Cadillac 2007 для примера.ИНЖИР. 4 a — вид сверху, фиг. 4 c представляет собой вид спереди, а на фиг. 4 d представляет собой вид сбоку модуля усилителя пневматической подвески по фиг. 4 б . Печатная плата , 300, , показанная на фиг. 3 заключен внутри корпуса 400 с разъемом 340 , предназначенным для подключения к жгуту проводов автомобиля для связи с главным компьютером автомобиля.

    При замене системы пневматической подвески винтовыми пружинами или амортизаторами контроллер пневматической подвески отключается или снимается, что приводит к разрыву его связи с главным компьютером.Это приводит к сбою с точки зрения основного компьютера. Когда главный компьютер отправляет запрос и не получает ответа, система пневматической подвески сообщается об отключении, а водителю отображается консультативное сообщение на приборной панели.

    Для решения проблемы, связанной с заменой системы пневматической подвески на обычные цилиндрические пружины и амортизаторы, контроллер пневматической подвески снимается или отключается и устанавливается дополнительный модуль. Когда модуль расширения получает запрос от главного компьютера транспортного средства, модуль расширения может отправить ответ, указывающий на главный компьютер, что система пневматической подвески работает нормально.

    Во время движения автомобиля главный компьютерный модуль может отправлять инструкции модулю пневматической подвески, и эти инструкции перехватываются вспомогательным модулем, и на главный компьютер отправляется ответ, сообщающий, что система пневматической подвески работает нормально. Другими словами, ответ аугментора приводит к тому, что главный компьютер транспортного средства записывает правильную работу теперь замененной системы пневматической подвески. Поскольку система пневматической подвески считается исправно работающей после получения инструкций от главного компьютерного модуля, консультационное сообщение не отображается.

    Как было сказано ранее, разные производители автомобилей используют разные структуры коммуникационных шин, отправляют разные запросы и командные сигналы и ожидают разных ответов от модуля пневматической подвески. Чтобы решить эту проблему, для каждой отдельной структуры шины можно сконфигурировать отдельный модуль расширения, а каждый встроенный микроконтроллер запрограммирован на ответ в виде ответа о состоянии, ожидаемого соответствующим главным компьютером транспортного средства.

    Специалист в данной области техники должен понимать, что особенности аугменторного модуля не должны рассматриваться как ограничения предпочтительного варианта осуществления.Различные конфигурации системы пневматической подвески и соответствующие компоненты и коммуникационные сигналы могут быть выбраны и оптимизированы для конкретного применения к конкретным маркам и моделям транспортных средств без отклонения от объема настоящего изобретения для достижения желаемых характеристик усовершенствованной системы пневматической подвески транспортного средства.

    Датчики пневматической подвески и электромагнитные клапаны можно снимать или оставлять на автомобиле, а провода от компонентов закреплять на месте, например, с помощью проволочных стяжек.ИНЖИР. 4 c представляет собой вид в перспективе, показывающий пример модуля 400 аугментора. Как показано, печатная плата 300 заключена в корпус, и для подключения открыт только разъем 340 к главной компьютерной шине. Несмотря на то, что модуль расширения отличается по размеру от оригинального контроллера пневматической подвески, модуль расширения можно установить примерно в том же месте в автомобиле, чтобы избежать необходимости модификации существующего жгута проводов автомобиля.

    На фиг. 4 a -4 d , новый аугментор может быть меньше заменяемого контроллера и может иметь длину примерно 2,63 дюйма, ширину примерно 1,40 дюйма и толщину на одном конце примерно 0,43 дюйма и толщина на противоположном конце примерно 0,68 дюйма.

    РИС. 5 представляет собой общую блок-схему, показывающую работу нового модуля расширения. Поскольку разные транспортные средства имеют разную структуру шины, они имеют разные сообщения, команды и отправляют разные ответы.Как показано на фиг. 5, при включении питания программа расширения инициализирует микроконтроллер, регистры и другие встроенные устройства, а затем проверяет наличие сообщений на шине. Если сообщение получено, модуль расширения отвечает ответом, соответствующим полученному сообщению. Аугментор отвечает тем же сообщением, что и установленный на заводе контроллер пневматической подвески, таким образом имитируя оригинальное оборудование. Основное отличие состоит в том, что, хотя реакция на главный компьютер транспортного средства такая же, как и реакция оригинального оборудования, модуль расширения не подключается к системе пневматической подвески и не управляет ею.Вместо этого модуль расширения выдает ответы, чтобы указать главному компьютеру автомобиля, что система пневматической подвески работает нормально.

    Программное обеспечение модуля расширения зацикливается, проверяя активную шину с сообщением, направленным на систему пневматической подвески. Программное обеспечение различается в зависимости от марки и модели автомобиля. В одной системе модуль расширения «спит» до тех пор, пока не будет получено сообщение, а в другой системе может быть предусмотрена встроенная задержка, после которой устанавливается сообщение о состоянии.Микропрограмма циклически ожидает сообщений и отвечает до тех пор, пока питание не будет отключено. Во время цикла, когда от главного компьютера поступает запрос или команда, микроконтроллер аугментора отвечает соответствующим сообщением.

    Для каждого отдельного модуля расширения сообщения о состоянии совпадают с сообщениями о состоянии, отправляемыми заводским контроллером пневматической подвески на бортовой компьютер. В то время как одна система пневматической подвески транспортного средства может просто зацикливаться до тех пор, пока не будет получено сообщение, и отправить ответ, модуль расширения для более сложной системы может иметь прошивку, чтобы определить, какой тип сообщения был получен, а затем отправить ответ, соответствующий полученному сообщению, как показано. на фиг.6 в сочетании с фиг. 5.

    В еще одной системе микроконтроллер может проверять количество байтов, полученных с шины, проверять наличие ошибок четности перед ответом на сообщение. В качестве другого примера, сложная система может «отключить» сообщение о приеме модуля расширения до тех пор, пока после отправки ответа сообщение о приеме не будет снова «включено». Проще говоря, работа модуля расширения по настоящему изобретению имитирует работу исходного оборудования при ответе на полученные сообщения.

    Изобретение может продаваться в виде модуля усиления для систем пневматической подвески, которые заменяются катушками или амортизаторами, или комплекта, включающего модуль усиления и систему пневматической подвески с катушкой для колеса транспортного средства, или комплекта, включающего усилитель модуль с амортизатором для колеса транспортного средства или другие комбинации и тому подобное.

    Модифицированная система пневматической подвески в сочетании с модулем аугментора позволяет автомобилю оставаться в эксплуатации без предупреждающего сообщения «Проверьте пневматическую подвеску» на приборной панели, которое является отвлекающим артефактом предыдущей системы с работающим контроллером пневматической подвески.Кроме того, модуль расширения по настоящему изобретению восстанавливает сообщение об исправном состоянии системы на компьютер транспортного средства и предотвращает появление сообщения об ошибке, а вместо этого главный компьютер транспортного средства записывает, что исходная система пневматической подвески либо работает, либо была заменена другой. аналогичная рабочая система пневматической подвески.

    Изобретение может включать способы, системы и устройства, которые позволяют заменить любой другой тип систем автомобиля, установленных на заводе-изготовителе, которые передают сообщения о состоянии с главным компьютером автомобиля, на другие продукты послепродажного обслуживания, в которых можно использовать новый модуль, предотвращающий появление предупреждающих и предупредительных сообщений на приборной панели. световые индикаторы не активированы или оригинальные системы были заменены системами аналогичного типа.Изобретение может включать способы, системы и устройства, которые позволяют заменить установленные на заводе-изготовителе системы транспортного средства, которые передают сообщения о состоянии с главным компьютером транспортного средства, другими типами различных послепродажных продуктов, в которых используется модуль для непрерывной отправки автоматических сообщений на бортовой компьютер транспортного средства, установленный на заводе-изготовителе. системы автомобиля все еще работают и работают без каких-либо проблем или что оригинальные заводские системы были заменены системами аналогичного типа.

    Несмотря на то, что изобретение было описано, раскрыто, проиллюстрировано и показано в различных терминах определенных вариантов осуществления или модификаций, которые оно предполагает на практике, объем изобретения не предназначен и не должен считаться ограниченным этим и такие другие модификации или варианты осуществления, которые могут быть предложены в соответствии с изложенными здесь идеями, особенно зарезервированы, поскольку они подпадают под широту и объем прилагаемой здесь формулы изобретения.

    Примеры применения в системе активной подвески [датчик 6 в 1] — Промышленные устройства и решения

    1 : Поддерживает комфорт в кабине, обнаруживая вибрации от дорожного покрытия и наклона автомобиля

    Акселерометр и гироскоп (датчик угловой скорости), установленные на подвеске, обнаруживают вибрации, вызванные дорожными просветами и трением, определяют наклон и центробежную силу автомобиля при прохождении поворотов, а также датчик 6 в 1, установленный в ЭБУ.Сравнивая рассчитанное ускорение и угловую скорость и меняя жесткость для каждой подвески, можно поддерживать комфорт пассажиров.

    [Что хорошего в 6in1?]

    • Можно рассчитать положение автомобиля в 3D на основе данных датчика Panasonic 6 в 1 (3-осевой акселерометр, 3-осевой гироскоп), а результаты обнаружения пассажиров другими датчиками также можно комбинировать для независимой фиксации каждой подвески, и система может контролировать высоту и поддерживать устойчивость кабины.
    • Благодаря хорошим вибрационным характеристикам датчика «6 в 1» можно получать точные данные об ускорении и угловой скорости и использовать их для управления подвеской даже в условиях вибрации и наклона на грунтовых дорогах, грузовых автомобилях, специальных транспортных средствах и т. д.
    2 : Также возможно дополнить систему активной подвески на базе камеры.

    Даже в системе, которая управляет подвеской на основе распознавания волн/наклонов дороги, которая в основном представляет собой камеру, ускорение/угловая скорость, измеренная датчиком 6-в-1, и информация камеры сравниваются и проверяются синхронно с обработка изображения камеры.С, можно более точно скорректировать управление подвеской.

    [Что хорошего в 6in1?]

    • Высокая скорость вывода данных 8 кГц позволяет системе обнаруживать движение и положение автомобиля и постоянно поддерживать динамические изменения, такие как стабилизация положения кабины и жесткости подвески.
    • Стабильная передача данных определения ускорения/угловой скорости в систему, которая легко подвергается воздействию высоких температур и высокой вибрации, например, вокруг шиномонтажных мастерских
    3: Обеспечивает как 6-осевое обнаружение, так и функциональную безопасность
    Функциональная безопасность

    (ISO26262) требуется для систем активной подвески, и требования функциональной безопасности, эквивалентные ASIL-B, были введены для таких устройств, как инерциальные датчики, используемые в системах активной подвески.Датчик
    Panasonic 6in1 оснащен функцией диагностики для всех 6 осей 3-осевого датчика ускорения и 3-осевого гироскопа, установленных в 1-чиповой МЭМС, а 1-й чип датчика соответствует ASIL-B(D).

    alexxlab / 16.05.1995 / Авто

    Добавить комментарий

    Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *