Активная подвеска.
17.06.2013 18:34
Статья из июньского номера журнала "За рулем" 1990 г, адаптированная примечаниями для лучшего восприятия.
Текст: М. Дьяков
За последнее десятилетие, по мнению английского журнала Autocar and Motor, так называемая активная подвеска колес явилась самым радикальным и полезным новшеством в автомобилестроении. Пока она применяется на гоночных автомобилях формулы 1, но...
Наименование «активная» эта система получила потому, что она самостоятельно изменяет свои параметры в процессе тренировок или гонок применительно к характеру трассы с помощью бортового компьютера.
Первой начала работать в этом направлении команда Lotus в 1981-1982 гг. Под руководством Питера Райта была создана подвеска, которая пропорционально ходу колеса становилась все более жесткой. Для этого использовался гидроэлемент, действовавший по мере растяжения или сжатия именно как пружина переменной жесткости, характер работы которой жестко задается компьютером, а точнее, заложенной в него программой. Компьютер, расположенный под сиденьем гонщика, постоянно изменяет параметры подвески. Его командные сигналы управляют работой насоса, который нагнетает жидкость к гидравлическим элементам, расположенным на каждом колесе. А формирует эти сигналы компьютер на основе той информации, которую ему постоянно сообщают датчики, акселерометры и потенциометры, расположенные по всей машине. Они регистрируют скорость машины, боковые и продольные ускорения при поворотах, разгонах, торможениях и другие данные.
Время между поступлением информации и выдачей команды сокращается по мере совершенствования электроники и прогресса в технологии изготовления гидравлических систем высокого давления, в частности гидроклапанов. Теперь уже ставится вопрос об использовании лазерных датчиков — они смогут заблаговременно выявлять неровности дороги, и тогда командные сигналы станут поступать заранее, а не в момент контакта переднего колеса с препятствием. Такие работы ведутся, и не только в Lotus.
Райт сравнивает активную подвеску с мускулами человека. Если система из стальных пружин и амортизаторов осаживается под нагрузкой, то мускулатура просто твердеет. Попробуйте, поднимите на плечи любую посильную тяжесть. Ваш рост совсем не изменится. Главное состоит в том, чтобы научить мозг опознавать эту нагрузку и сообщать о ней мускулам — в нашем случае активным гидроэлементам, чтобы они отреагировали должным образом.
Колин Чепмен, главный конструктор команды Lotus, дал добро на разработку новой системы в 1982 году. Терять время было никак нельзя — в формуле 1 все стремительно меняется. И уже через шесть месяцев первая экспериментальная активная подвеске без пружин с гидроэлементами была испытана на легковом автомобиле Lotus Esprit. В том же году (прим. в следующем году) Чепмен вознамерился применить её на новом Lotus -92. Прим: (В середине декабря 1982го Колин скоропостижно скончался от сердечного приступа. Первую половину 1983 года у осиротевших подчиненных все валилось из рук, казалось, что сломался внутренний стержень, на котором многие годы держалась команда. Отношения между Уорром, Мэнселлом, де Анджелисом отнюдь не отличались теплотой. Безусловно, талантливые конструкторы команды лишились человека, который многие годы направлял и стимулировал их творческую мысль. Созданный Огилви Lotus 93Т с турбомотором Renault оказался ненадежным и очень трудным в управлении. Долгожданная активная подвеска - тяжелой и неэффективной. Складывалось впечатление, что "конюшню великого волшебника" ждал скорый и бесславный конец). Подвеской управлял аналого-цифровой компьютер, имевший больше возможностей, чем его предшественник на Lotus Esprit. Конструкция, однако, получилась тяжелой, сырой и ненадежной. В то же время первые выступления на этапах чемпионата мира в Бразилии и США подтвердили работоспособность системы, которая не только успешно функционировала на скоростях примерно 300 км/ч, но и справлялась на поворотах с нагрузками от боковых ускорений около ЗG. Прим: (В 1984ом Lotus продолжили свои исследования, разработав очередную модель Lotus 95T. 95ую называли лучшей машиной чемпионата 1984го с точки зрения управляемости, пилоты Lotus уверенно опережали оснащенные теми же моторами Renault одноименную команду. И лишь недостаток мощности по сравнению с Porsche, BMW и Honda не позволил им вмешаться в спор Проста и Лауды, разыгравших чемпионскую корону.).
Следующая конструкция, которую оснастили уже цифровым компьютером с большей скоростью и точностью выполнения операций, была свободна от детских болезней первых двух вариантов. Ее ставили на Lotus -99Т и Lotus -100Т. Прим: (Увы, словно дух основателя команды не давал покоя нынешним инженерам Team Lotus. Модель 99Т они интегрировали усовершенствованную активную подвеску, которую все эти годы пытались довести до ума Райт и Дейв Уильямс. Но система показала себя очень ненадежной и не столь эффективной, как хотелось бы. Айртон Сенна выиграл в Монако и Детройте и на короткое время возглавил таблицу первенства. Однако, на "ровных" и скоростных трассах его Lotus 99Т, отличавшийся от Williams не столь удачной аэродинамикой, вел себя намного хуже. Ошибка в расчетах во время исследований в аэродинамической трубе сделала следующий Lotus 100Т, даже оснащенный чемпионским мотором Honda, беспомощным. Заменивший Сенну Нельсон Пике трижды финишировал третьим, но большего добиться не сумел. Козлом отпущения за неудачи команды посчитали Дюкаружа, заменив его в ноябре 1988 года специалистом по аэродинамике из Williams Фрэнком Дерни.). Любопытная деталь: в независимой подвеске этих машин параллельно активной системе работали для подстраховки обычные пружины (лишь на случай выхода из строя электроники).
Сердце всей системы, примененной на Lotus -99Т, это приводимый от одного из распределительных валов гидравлический насос, который под давлением подает жидкость к гидроэлементам. Из пяти прецизионных гидроклапанов MOOG изменяемой пропускной способности один подсоединяется к насосу, а четыре обслуживают упругие элементы колес. Выполняя роль интерфейса между электроникой и гидравликой, клапаны по команде компьютера изменяют жесткость гидроэлемента. Гидравлический аккумулятор поддерживает давление в системе на крутых поворотах, когда обороты двигателя резко падают. Он соединен трубками высокого давления с гидравлическими упругими элементами каждого колеса.
Несколько слов о компьютерной системе. Когда гоночный автомобиль останавливается в боксах, бортовой компьютер подключают к стационарному, более мощному устройству. С его помощью инженеры могут изменить программу, задать иные значения для множества параметров, от которых зависит поведение автомобиля на трассе. Можно задать программу, заставляющую даже машину крениться на поворотах внутрь или поднимать нос при самых резких торможениях.
Потенциальные возможности новой системы подвески настолько велики, что успехи, достигнутые за последнее время, можно расценить как очень скромные. По мнению Питера Уорра, технического и спортивного директора Lotus, она еще не начала работать с полной отдачей.
А каковы минусы?
«Сконцентрировав внимание на активной подвеске, — говорит Питер Уорр, — мы упустили из виду другие аспекты. Компьютеризованная система увеличила массу машины на 10-12 кг. Кроме того, гидравлический насос отбирает часть мощности двигателя и повышает расход горючего».
Исследования в области активной подвески вела в свое время и компания Automotive Products — она занималась системой типа Citroen. В 1985 году команда Williams, заручившись ее поддержкой, взялась за разработку активной подвески для своих автомобилей формулы 1.
В этой подвеске гидравлический насос аналогичен установленному в Lotus, приводится также от двигателя и поддерживает постоянное давление в газожидкостном аккумуляторе. С колесами связаны гидравлические цилиндры — они выполняют роль пружин. Их гидроклапаны регулируют поток жидкости, которая определяет положение поршня в цилиндре. С поршнем связан реостат, передающий на компьютер сигналы о его движении. Компьютер программируется для выдачи команд на блок гидроклапанов. Последние подсоединены к шаровой емкости с газом, отделенным диафрагмой от жидкости, которая находится под давлением.
Вот мнение главного конструктора команды Williams Патрика Хеда: «Мы не ставили задачу добиться реакции подвески в момент, когда колесо проходит по какой-либо неровности. Необходимо было получить ответ после происшедшего толчка, когда поршень движется в цилиндре, играя роль пружины, которая растягивается или сжимается, чтобы сохранить постоянное расстояние между днищем кузова и дорожным покрытием. Мы лишь пытаемся регулировать дорожный просвет независимо от нагрузок на машину».
Пока в Lotus действовали в направлении улучшения условий движения автомобиля и работы гонщика, инженеры «Вильямса» не витали в облаках. В их постановке вопроса скорость превалировала над комфортом. Однако их конструкцию можно отрегулировать так, чтобы оба эти фактора органически сочетались. Система Williams, хотя и увеличивает массу автомобиля, поглощает всего лишь 5 л. с. мощности двигателя.
Williams легче работать со своей подвеской — на машине меньше датчиков, и специалисты команды не захлебываются в потоке информации. Другими словами, активная система Lotus слишком сложна даже для формулы 1.
Подвеска колес, управляемая компьютером, начала находить применение, правда, в несколько упрощенной форме, и на серийных легковых автомобилях (За Рулем, № 1 1987г). Более того, американская корпорация General Motors проявила немалый интерес к подвеске Lotus и в 1991 году в Детройте начнет комплектовать ею машины Chevrolet Corvette ZR1. Но первая серийная модель в мире с такой системой это Nissan Infiniti Q45, которая уже выпускается. Таким образом, недавние секреты Lotus и Williams становятся достоянием многих тысяч автомобилистов.
Примечание: в статье умышленно заменены “неандертальские” названия и известные фамилии на более привычные и удобоваримые написания для болельщиков формулы 1.
В продолжение темы активной подвески предлагаю вашему вниманию статью Владимира Маккавеева и Артема Краснова. Журнал неизвестного мне происхождения за 01-02/2007 (если кто видел подобное оформление, тот скажет точно, я могу только предположить, что это «Авто-Ревю» или «За Рулем»).
Слишком активные, чтобы выжить.
http://img itemprop="image"232.imageshack.us/img232/7960/20070102182lotuswilliamwy0.jpg
http://img231.imageshack.us/img231/2839/20070102183lotuswilliamzm3.jpg
http://img54.imageshack.us/img54/6977/20070102184lotuswilliamgf7.jpg
http://img477.imageshack.us/img477/9616/20070102185lotuswilliampf5.jpg
http://img341.imageshack.us/img341/812/20070102186lotuswilliamox1.jpg
http://img341.imageshack.us/img341/5025/20070102187lotuswilliampk0.jpg
Текст: М. Дьяков
За последнее десятилетие, по мнению английского журнала Autocar and Motor, так называемая активная подвеска колес явилась самым радикальным и полезным новшеством в автомобилестроении. Пока она применяется на гоночных автомобилях формулы 1, но...
Наименование «активная» эта система получила потому, что она самостоятельно изменяет свои параметры в процессе тренировок или гонок применительно к характеру трассы с помощью бортового компьютера.
Первой начала работать в этом направлении команда Lotus в 1981-1982 гг. Под руководством Питера Райта была создана подвеска, которая пропорционально ходу колеса становилась все более жесткой. Для этого использовался гидроэлемент, действовавший по мере растяжения или сжатия именно как пружина переменной жесткости, характер работы которой жестко задается компьютером, а точнее, заложенной в него программой. Компьютер, расположенный под сиденьем гонщика, постоянно изменяет параметры подвески. Его командные сигналы управляют работой насоса, который нагнетает жидкость к гидравлическим элементам, расположенным на каждом колесе. А формирует эти сигналы компьютер на основе той информации, которую ему постоянно сообщают датчики, акселерометры и потенциометры, расположенные по всей машине. Они регистрируют скорость машины, боковые и продольные ускорения при поворотах, разгонах, торможениях и другие данные.
Время между поступлением информации и выдачей команды сокращается по мере совершенствования электроники и прогресса в технологии изготовления гидравлических систем высокого давления, в частности гидроклапанов. Теперь уже ставится вопрос об использовании лазерных датчиков — они смогут заблаговременно выявлять неровности дороги, и тогда командные сигналы станут поступать заранее, а не в момент контакта переднего колеса с препятствием. Такие работы ведутся, и не только в Lotus.
Райт сравнивает активную подвеску с мускулами человека. Если система из стальных пружин и амортизаторов осаживается под нагрузкой, то мускулатура просто твердеет. Попробуйте, поднимите на плечи любую посильную тяжесть. Ваш рост совсем не изменится. Главное состоит в том, чтобы научить мозг опознавать эту нагрузку и сообщать о ней мускулам — в нашем случае активным гидроэлементам, чтобы они отреагировали должным образом.
Колин Чепмен, главный конструктор команды Lotus, дал добро на разработку новой системы в 1982 году. Терять время было никак нельзя — в формуле 1 все стремительно меняется. И уже через шесть месяцев первая экспериментальная активная подвеске без пружин с гидроэлементами была испытана на легковом автомобиле Lotus Esprit. В том же году (прим. в следующем году) Чепмен вознамерился применить её на новом Lotus -92. Прим: (В середине декабря 1982го Колин скоропостижно скончался от сердечного приступа. Первую половину 1983 года у осиротевших подчиненных все валилось из рук, казалось, что сломался внутренний стержень, на котором многие годы держалась команда. Отношения между Уорром, Мэнселлом, де Анджелисом отнюдь не отличались теплотой. Безусловно, талантливые конструкторы команды лишились человека, который многие годы направлял и стимулировал их творческую мысль. Созданный Огилви Lotus 93Т с турбомотором Renault оказался ненадежным и очень трудным в управлении. Долгожданная активная подвеска - тяжелой и неэффективной. Складывалось впечатление, что "конюшню великого волшебника" ждал скорый и бесславный конец). Подвеской управлял аналого-цифровой компьютер, имевший больше возможностей, чем его предшественник на Lotus Esprit. Конструкция, однако, получилась тяжелой, сырой и ненадежной. В то же время первые выступления на этапах чемпионата мира в Бразилии и США подтвердили работоспособность системы, которая не только успешно функционировала на скоростях примерно 300 км/ч, но и справлялась на поворотах с нагрузками от боковых ускорений около ЗG. Прим: (В 1984ом Lotus продолжили свои исследования, разработав очередную модель Lotus 95T. 95ую называли лучшей машиной чемпионата 1984го с точки зрения управляемости, пилоты Lotus уверенно опережали оснащенные теми же моторами Renault одноименную команду. И лишь недостаток мощности по сравнению с Porsche, BMW и Honda не позволил им вмешаться в спор Проста и Лауды, разыгравших чемпионскую корону.).
Следующая конструкция, которую оснастили уже цифровым компьютером с большей скоростью и точностью выполнения операций, была свободна от детских болезней первых двух вариантов. Ее ставили на Lotus -99Т и Lotus -100Т. Прим: (Увы, словно дух основателя команды не давал покоя нынешним инженерам Team Lotus. Модель 99Т они интегрировали усовершенствованную активную подвеску, которую все эти годы пытались довести до ума Райт и Дейв Уильямс. Но система показала себя очень ненадежной и не столь эффективной, как хотелось бы. Айртон Сенна выиграл в Монако и Детройте и на короткое время возглавил таблицу первенства. Однако, на "ровных" и скоростных трассах его Lotus 99Т, отличавшийся от Williams не столь удачной аэродинамикой, вел себя намного хуже. Ошибка в расчетах во время исследований в аэродинамической трубе сделала следующий Lotus 100Т, даже оснащенный чемпионским мотором Honda, беспомощным. Заменивший Сенну Нельсон Пике трижды финишировал третьим, но большего добиться не сумел. Козлом отпущения за неудачи команды посчитали Дюкаружа, заменив его в ноябре 1988 года специалистом по аэродинамике из Williams Фрэнком Дерни.). Любопытная деталь: в независимой подвеске этих машин параллельно активной системе работали для подстраховки обычные пружины (лишь на случай выхода из строя электроники).
Сердце всей системы, примененной на Lotus -99Т, это приводимый от одного из распределительных валов гидравлический насос, который под давлением подает жидкость к гидроэлементам. Из пяти прецизионных гидроклапанов MOOG изменяемой пропускной способности один подсоединяется к насосу, а четыре обслуживают упругие элементы колес. Выполняя роль интерфейса между электроникой и гидравликой, клапаны по команде компьютера изменяют жесткость гидроэлемента. Гидравлический аккумулятор поддерживает давление в системе на крутых поворотах, когда обороты двигателя резко падают. Он соединен трубками высокого давления с гидравлическими упругими элементами каждого колеса.
Несколько слов о компьютерной системе. Когда гоночный автомобиль останавливается в боксах, бортовой компьютер подключают к стационарному, более мощному устройству. С его помощью инженеры могут изменить программу, задать иные значения для множества параметров, от которых зависит поведение автомобиля на трассе. Можно задать программу, заставляющую даже машину крениться на поворотах внутрь или поднимать нос при самых резких торможениях.
Потенциальные возможности новой системы подвески настолько велики, что успехи, достигнутые за последнее время, можно расценить как очень скромные. По мнению Питера Уорра, технического и спортивного директора Lotus, она еще не начала работать с полной отдачей.
А каковы минусы?
«Сконцентрировав внимание на активной подвеске, — говорит Питер Уорр, — мы упустили из виду другие аспекты. Компьютеризованная система увеличила массу машины на 10-12 кг. Кроме того, гидравлический насос отбирает часть мощности двигателя и повышает расход горючего».
Исследования в области активной подвески вела в свое время и компания Automotive Products — она занималась системой типа Citroen. В 1985 году команда Williams, заручившись ее поддержкой, взялась за разработку активной подвески для своих автомобилей формулы 1.
В этой подвеске гидравлический насос аналогичен установленному в Lotus, приводится также от двигателя и поддерживает постоянное давление в газожидкостном аккумуляторе. С колесами связаны гидравлические цилиндры — они выполняют роль пружин. Их гидроклапаны регулируют поток жидкости, которая определяет положение поршня в цилиндре. С поршнем связан реостат, передающий на компьютер сигналы о его движении. Компьютер программируется для выдачи команд на блок гидроклапанов. Последние подсоединены к шаровой емкости с газом, отделенным диафрагмой от жидкости, которая находится под давлением.
Вот мнение главного конструктора команды Williams Патрика Хеда: «Мы не ставили задачу добиться реакции подвески в момент, когда колесо проходит по какой-либо неровности. Необходимо было получить ответ после происшедшего толчка, когда поршень движется в цилиндре, играя роль пружины, которая растягивается или сжимается, чтобы сохранить постоянное расстояние между днищем кузова и дорожным покрытием. Мы лишь пытаемся регулировать дорожный просвет независимо от нагрузок на машину».
Пока в Lotus действовали в направлении улучшения условий движения автомобиля и работы гонщика, инженеры «Вильямса» не витали в облаках. В их постановке вопроса скорость превалировала над комфортом. Однако их конструкцию можно отрегулировать так, чтобы оба эти фактора органически сочетались. Система Williams, хотя и увеличивает массу автомобиля, поглощает всего лишь 5 л. с. мощности двигателя.
Williams легче работать со своей подвеской — на машине меньше датчиков, и специалисты команды не захлебываются в потоке информации. Другими словами, активная система Lotus слишком сложна даже для формулы 1.
Подвеска колес, управляемая компьютером, начала находить применение, правда, в несколько упрощенной форме, и на серийных легковых автомобилях (За Рулем, № 1 1987г). Более того, американская корпорация General Motors проявила немалый интерес к подвеске Lotus и в 1991 году в Детройте начнет комплектовать ею машины Chevrolet Corvette ZR1. Но первая серийная модель в мире с такой системой это Nissan Infiniti Q45, которая уже выпускается. Таким образом, недавние секреты Lotus и Williams становятся достоянием многих тысяч автомобилистов.
Примечание: в статье умышленно заменены “неандертальские” названия и известные фамилии на более привычные и удобоваримые написания для болельщиков формулы 1.
В продолжение темы активной подвески предлагаю вашему вниманию статью Владимира Маккавеева и Артема Краснова. Журнал неизвестного мне происхождения за 01-02/2007 (если кто видел подобное оформление, тот скажет точно, я могу только предположить, что это «Авто-Ревю» или «За Рулем»).
Слишком активные, чтобы выжить.
http://img itemprop="image"232.imageshack.us/img232/7960/20070102182lotuswilliamwy0.jpg
http://img231.imageshack.us/img231/2839/20070102183lotuswilliamzm3.jpg
http://img54.imageshack.us/img54/6977/20070102184lotuswilliamgf7.jpg
http://img477.imageshack.us/img477/9616/20070102185lotuswilliampf5.jpg
http://img341.imageshack.us/img341/812/20070102186lotuswilliamox1.jpg
http://img341.imageshack.us/img341/5025/20070102187lotuswilliampk0.jpg
Автор заметки: SilverJhon
Мнение автора может отличаться от мнения редакции F1-Portal.ru
