Гидроподвеска что это такое
Гидравлическая подвеска
Гидравлическая подвеска ⭐ – вид подвески, обеспечивающий регулирование уровня кузова относительно дороги за счет применения гидравлических упругих элементов.
В гидроподвеске вместо амортизаторов используются гидростойки или гидроподъемники с очень большим рабочим ходом. На верхний конец каждой стойки навинчиваются особые шары или гидросферы, которые выполняют роль пружин, их ещё называют «були». Устроены они предельно просто: полость внутри сферы разделена на две части упругой мембраной, с одной стороны сфера заполненна азотом (давление от 35 до 60 атмосфер), а с другой стороны мембрану подпирает специальное масло (LHM или LHM+ для DS, CX, GS, BX, XM, Xantia, для Citroen C5, C6 применяется LDS — оранжевого цвета) едко-зеленого цвета.
Как известно при нагрузке дорожный просвет у автомобиля уменьшается. Чтобы избежать этого могут применяться системы саморегулирования задней подвески. На рисунке приведена компоновка гидравлической подвески с автоматической регулировкой постоянства уровня кузова легкового автомобиля.
Рис. Компоновка подвески с автоматической регулировкой постоянства уровня кузова легкового автомобиля:
1 – двухступенчатый насос для обеспечения работы гидроусилителя рулевого управления и регулировки постоянства уровня кузова; 2 – блок управления; 3 – накопители (гидравлические аккумуляторы); 4 – регулятор тормозного усилия; 5 – бачок для рабочей жидкости
В автомобилях с саморегулированием задней подвески предусмотрен специальный бачок 5 с рабочей жидкостью, которая может подаваться в задние амортизаторы. Эта жидкость выполняет вспомогательную функцию для облегчения действия цилиндрических пружин при перевозке тяжелых грузов. Жидкость подается в накопители 3 гидравлическим насосом 1. Система управляется специальным блоком 2, установленным на днище автомобиля. Блок связан с задним стабилизатором поперечной устойчивости и по положению стабилизатора определяет загрузку автомобиля.
Принцип работы системы показан на рисунке.
Рис. Принцип работы системы с гидравлической подвеской:
1 – насос; 2 – поршень приводного механизма; 3 – клапан; 4 – перепускной клапан; 5 – жиклер; 6 – правый кулачок; 7,10 – шарик; 8 – предохранительный клапан; 9 – левый кулачок; 11 – бачок; 12 – пружина; 13 – тяга; a – нейтральное положение кузова; b – верхнее положение кузова; c – нижнее положение кузова
При работающем двигателе, гидравлический насос подает жидкость к блоку управления. В зависимости от загрузки салона автомобиля вал, на котором установлены два кулачка 6 и 9, может поворачиваться. Поворот вала зависит от положения тяги 13, связанной в свою очередь с задним стабилизатором кузова.
Если автомобиль не нагружен, кулачок 9 поворачиваясь, воздействует на шарик 10 и тот открывает клапан 3. Жидкость при этом возвращается из амортизатора в бачок. В этом положении задняя подвеска поддерживается только цилиндрическими пружинами.
Как только автомобиль загружается выше определенной нормы, в работу вступает кулачок 6, который толкает поршень приводного механизма 2 в верхнее положение с помощью шарика и перекрывает обратную магистраль. Жидкость из накопителей и насоса подается через перепускной клапан 4 в резервуары амортизаторов. Давление в резервуарах амортизатора заставляет амортизаторы слегка удлиниться, приподнимая заднюю часть автомобиля. Как только задняя часть автомобиля поднимется на нужную высоту, предохранительный клапан 8 вернет жидкость в накопитель или бачок.
При постоянном положении кузова в среднем положении амортизаторы, соединенные с клапаном 3, изолированы от жидкостной системы и происходит перекачка жидкости из бачка (накопителей) в насос и снова в бачок.
Таким образом, блок управления уровнем поддерживает высоту задней части автомобиля на одном уровне, независимо от груза.
Накопители оборудованы наполненной газом камерой, которая отделена от жидкости резиновой диафрагмой. Эта камера позволяет амортизаторам функционировать правильно, даже при наполненных накопителях. При толчке амортизатор сжимается и жидкость выталкивается в накопитель, деформируя его диафрагму. Когда амортизатор удлиняется, жидкость под давлением диафрагмы возвращается из накопителя в амортизатор.
Высота дорожного просвета автомобиля изменяется путем переключения установленного в салоне автомобиля рычага управления. Рычаг посредством исполнительных штоков соединен с корректорами высоты подвески. На моделях ранних лет выпуска при выключении двигателя автомобиль опускается в нижнее положение. Более поздние модели оборудованы односторонним клапаном, изолирующим подвеску от главной гидравлической системы, что позволяет избежать подобного опускания кузова после останова двигателя.
Гидроподвеска автомобиля: почему так удобно?
Приветствую вас, уважаемые автолюбители! Сразу назову главную героиню нашей статьи — гидро подвеска автомобиля. Вопрос: в чём, по-вашему, «фишки» машин бизнес- и премиум-класса?
Наверняка, для кого-то это убранство и оснащение салона, кого-то больше прельщает качество материалов и сборки, но в любом случае многие из вас назовут комфорт, который авто высшей ценовой категории способны подарить их владельцам.
Комфорт выражается в том, как машина управляется и ведёт себя, а также тем, что автомобиль плавно едет, поглощая практически все неровности, которыми знамениты наши дороги.
Чему же должны быть благодарны счастливые владельцы этих автомобилей за свои удобства? Ответ: в обеспечении должной комфортабельности играет специальный тип подвески, героиня нашей статьи — гидропневмо подвеска автомобиля.
История комфорта
Гидравлическая подвеска или если говорить точнее – гидропневматическая подвеска, изобретение крайне интересное, можно даже сказать шедевральное. Современные образцы этой системы способны регулировать дорожный просвет автомобиля, адаптироваться под манеру езды водителя, имеют завидную плавность хода и качественно поглощают любые колебания кузова.И всё бы хорошо, но стоимость такой подвески позволяет устанавливать её исключительно на топовые модели и автомобили премиум-класса.
Хотя, на первый взгляд, кажется, что гидро подвеска является современным изобретением, её первые серийные экземпляры стали появляться на машинах ещё в 1956 году, а первопроходцами в этом были Citroen. Естественно, с годами технология только совершенствовалась и сегодня фирменная французская гидравлическая подвеска, именуемая Hydractive, выпускается уже в третьем поколении.
Подвеска Hydractive: сложно, но очень удобно
Ну что ж, заглянем внутрь творения инженеров Citroen, чтобы узнать его принцип работы и секреты. Устройство системы рассмотрим на примере подвески Hydractive третьего поколения. Итак, она состоит из таких основных элементов:
За создание необходимого уровня давления специальной жидкости в системе отвечает гидроэлектронный блок. Для этого используется насос, блок управления и ряд клапанов, которые устанавливают дорожный просвет автомобиля и предотвращают самопроизвольное опускание кузова после того как мотор заглушён и питание отключено.
Передние стойки, а также задние гидропневматические цилиндры имеют схожую конструкцию, но отличаются расположением и углом наклона относительно кузова. Тут надо отметить тот факт, что, по сути, технология Hydractive как бы интегрирована в схему классических подвесок – спереди это может МакФерсон, а сзади, например, двухрычажка.
Упругие элементы используются, конечно же, свои. Так, передние стойки состоят из гидроцилиндра и гидропневматического упругого элемента, которые объединены амортизаторным клапаном.
Гидропневматический элемент стоит отдельного внимания. Это такая себе небольшая металлическая сфера, внутри которой мембраной разделены газ азот (он и является упругим веществом) и рабочая жидкость системы. Таких шаров в подвеске Hydractive третьего поколения шесть – по одному на каждое колесо и ещё по одному на ось.
Чем больше сфер – тем шире диапазон установки жёсткости подвески. Чтобы регулировать высоту автомобиля, необходимы гидроцилиндры. Для этого они снабжены поршнем, шток которого упирается в рычаг подвески.
Регуляторы жёсткости – детали, название которых говорит само за себя. Они установлены по одному на каждую ось и содержат по тому самому дополнительному упругому элементу-сфере. Когда нужна мягкая подвеска, при помощи клапанов все сферы в авто соединены вместе, чем достигается максимальная упругость, в режиме жёсткой езды – клапан изолирует упругие элементы друг от друга и подвеска становится более сбитой.
Ну и, конечно же, система управления всей этой сложной конструкции. Электроника совместно с датчиками отслеживает состояние автомобиля и принимает решение — сделать подвеску мягче или жёстче, поднять или опустить машину. Кстати, все эти операции могут осуществляться не только в автоматическом режиме, но и контролироваться водителем.
Как вы успели заметить, уважаемые читатели, гидропневматическая подвеска — достаточно сложная система, чем и обусловлена её цена и применение – в бюджетное авто вряд ли её кто-нибудь установит.
На этом заканчиваю данную статью, но уже готовлю к публикации следующую, не менее интересную.
Подписывайтесь на рассылку и не пропускайте свежие публикации!
Гидропневматическая подвеска автомобиля
Подвеска Hydractive, достаточно не плохо себя зарекомендовала по комфорту и качеству. Расскажем о разновидностях, принципе работы и составных частях. Подвеска Hydractive, достаточно не плохо себя зарекомендовала по комфорту и качеству. Расскажем о разновидностях, принципе работы и составных частях.
История гидропневматической подвески начинается еще с 1954 года. Тогда она использовалась на автомобилях марки Citroen. Современная гидропневматическая подвеска более известна как Hydractive, инженеры постарались внедрить в нее самые лучшие качества и технологии, собранные за столь долгий период существования.
В наши дни используется гидропневматическая подвеска третьего поколения, по лицензии её используют на Rolls-Royce, Mercedes и других дорогих марках автомобилей. В большей части конструкция подвески автоматизирована, с минимальным вмешательством человеческого фактора. Бывает, что данный тип производители относят к активной подвеске.
Первое поколение Hydractive стартовало свое существование в 1989 году, далее с 1993 вышло второе поколение гидропневматической подвески. Третье поколение стартовало с 2000 года и по наши дни.
Преимущества подвески Hydractive
Главным и самым ярким качеством гидропневматической подвески автомобиля можно считать плавность работы и почти нулевую передачу удара на кузов. Так же есть возможность регулировать дорожный просвет, увеличивая или уменьшая его. Последнее поколение подвески Hydractive 3 может приспосабливаться к стилю вождения водителя, будь то плавная езда или резкая, срезая повороты. Эффективное гашение колебаний кузова, сводит практически к нулю резки удары по колесам на неровной дороге.
Производители, которые купили лицензию на использование данной подвески, часто комбинируют с другими подвесками типа МакФерсон или многорычажной подвеской. Высокая стоимость и сложность построения являются основными причинами, почему такой вид подвески используется только на дорогих автомобилях. Но все же для своих автомобилей Citroen используют в полной мере.
Примером считается модель C5, передняя часть подвески работает в пару с подвеской МакФерсона, а задняя ось в пару с многорычажной подвеской. Такое сочетание делает её более дешевой и простой в обслуживании. На сегодняшний день развитие идет в двух направлениях, первый это усовершенствование надежности, второй – расширение функциональных возможностей.
С чего состоит подвеска и для чего служат детали
Как и любой механизм, в состав гидропневматической подвески входят разные детали. Подвеска Hydractive 3 состоит из основных частей:
Каждый из механизмов выполняет выделенную ему роль и не спроста инженеры сделали именно такой перечень. Конечно, с прогрессом технологии список может меняться, но основные останутся в силе. Так же в гидропневматическую подвеску входит контур гидравлического усилителя руля.
Главным назначением гидроэлектронного блока (известного так же как гидротроник) считается обеспечение необходимого давления и количества жидкости в гидравлической подвеске. В нее так же включены электродвигатель, насос аксиально-поршневой, блок электронного управления, электромагнитные клапана, для регулировки кузова по высоте, запорный клапан (предназначенный для предотвращения опускания кузова, когда автомобиль не работает) и клапан предохранительный.
Как правило, емкость с рабочей жидкостью располагают над гидроэлектронным блоком. Для подвески третьего поколения Hydractive 3 используется жидкость оранжевого цвета LDS, во втором поколении использовалась LHM и была она зеленого цвета. Что касается передней стойки, то она объединяет гидропневматический элемент и гидроцилиндр, между ними расположен амортизаторный клапан. Именно он обеспечивает уменьшение колебаний кузова автомобиля.
Гидропневматический элемент выглядит как металлическая сфера, внутри она разделена многослойной мембранной. Над мембраной располагается сжатый газ, в частности азот. Под мембранной, как правило, специальная жидкость. В результате жидкость передает давление, а газ выступает как упругий элемент системы.
Далее по списку идет гидравлический цилиндр, его главной целью является накапливание жидкости в упругие элементы и регулировка высоты кузова относительно дороги. Гидроцилиндр состоит из поршня, шток которого соединен с рычагом подвески. Как спереди, так и сзади гидроцилиндры аналогичны по конструкции, но позади они располагаются под углом, относительно поверхности.
Предназначение регулятора жесткости понятное дело является изменение жесткости подвески. В него входят электромагнитный клапан, для регулировки жесткости, золотник и два амортизаторных клапана. На этом регуляторе располагается дополнительная сфера. Сам же регулятор устанавливается на задней и передней подвесках. При выборе мягкого режима подвески, он объединяет в себе все гидропневматические элементы, в таком случае достигается максимальный объем газа внутри, стоит учесть, что электромагнитный клапан будет отключен от питания.Если же подать питание на электромагнитный клапан, то включится жесткий режим подвески, стойки, задние цилиндры, а так же дополнительные сферы будут изолированы друг от друга. Понятно становится, что система гидропневматической подвеской третьего поколения включает в себя входящие, исполнительные устройства и блок электронный для управления.
До входных устройств зачастую относят различные датчики и переключатель режимов подвески. Для подвески Hydractive 3 используют датчики высоты положения кузова и датчик угла руля. Как правило, устанавливается 2 или 4 датчика для измерения высоты кузова, а вот датчик руля один, он будет снимать показания направления и скорости вращения руля. Переключатель выбора режима подвески в принудительном порядке установит высоту кузова и жесткость подвески.
Далее идет электронный блок управления, он принимает и обрабатывает команды от входных устройств. В результате обработки выдает команды на устройства гидропневматической подвески, которые будут выполнять эти команды. Зачастую он работает в пару с системой управления двигателем и антиблокировочной системой тормозов.
Исполнительные устройства подвески Hydractive 3 представляют собой электродвигатель насоса, электромагнитные клапана для регулировки высоты и электрический корректор фар, который в соответствии с выбранной высотой выставит переднюю оптику. Под управлением электродвигатель меняет скорость вращения, как результат меняется и производительность насоса, и давление во всей системе.
Как правило, в третьем поколении подвески Hydractive используется 4 электромагнитные клапана для регулировки высоты, два на переднюю и два на заднюю оси, соответственно впускной и выпускной. Зачастую электромагнитные клапана располагают в регуляторах жесткости.
Как работает гидропневматическая подвеска
Главным назначением гидропневматической подвески является автоматическая регулировка клиренса, регулировка жесткости подвески и принудительное измерение жесткости и клиренса подвески. Последнее, то есть автоматическая регулировка клиренса проходит в соответствии со скоростью движения автомобиля, стиля вождения водителя и качества покрытия дороги. При скорости свыше 110 км/час и ровной магистрали, клиренс автоматически уменьшается на 15 мм. Если же дорога плохая и скорость ниже 60 км/час, просвет увеличивается автоматически на 20 мм. Так же стоит учесть, что в машине автоматически поддерживается определенная высота, не зависимо от загрузки.
Эта высота кузова автомобиля поддерживается в постоянном режиме благодаря специальной жидкости, которая циркулирует по контуру системы. Таким образом, гидропневматическая подвеска сохраняет заданный уровень кузова, в то время как колеса перемещаются по неровностям дороги.
Система автоматически будет управлять электромагнитным клапаном жесткости, тем самым делая её мягкой или жесткой. Смена жесткости происходит как для отдельных элементов (на каждое колесо), так и для всех колес в целом. Все же инженеры предусмотрели ручное управление для изменения дорожного просвета, тем самым помогая преодолеть препятствия.
Цена ремонта и деталей
Как мы уже говорили выше, гидропневматическая подвеска не дешевое удовольствие и ремонт, как результат тоже не дешевый. Для примера, цена замены гидроамортизатора составляет от 2000 рублей. Замена переднего регулятора жесткости от 4500 р., а замена передней сферы от 700 р. Зачастую, как правило, одна поломка тянет за собой выход из строя нескольких деталей.
Жидкость в гидропневматику третьего поколения стоит от 600 р., насос для такой подвески обойдется от 6000 р., в зависимости от машины и года выпуска. Сразу становится ясно, что цены не малые и прежде чем покупать автомобиль с такой подвеской, стоит помнить, что её обслуживать нужно будет чаще, чем обычную.
Видео работы гидропневматической подвески:
Что лучше: пневмоподвеска, гидравлическая или обычная? Давайте разбираться!
Автомобильная подвеска — это ключевой элемент ходовой части любого авто, а также важнейший фактор в вопросе комфорта передвижения. Именно подвеска отвечает за то, как и с какой скоростью вы будет передвигаться по неровностям.
Кроме того, от подвески зависит маневренность и управляемость автомобиля. Даже самый мощный автомобиль без «правильной» подвески и такой же настройки — всего лишь «полуфабрикат».
Эволюция подвески, не менее впечатляющая эволюции современных ДВС. От нескольких рессор и болтов она превратилась в сложную систему, включающую в себя десятки, а порою и сотни различных деталей, которые не редко имеют электронное управление. На сегодняшний день, можно выделить три основных типа подвески это: обычная (классическая пружинная) подвеска, пневмоподвеска (пневматическая), а также гидравлическая подвеска (гидроподвеска).
В большинстве случае вопрос «какая подвеска лучше» не возникает, каждый покупает авто, которое ему «по карману», а вот цена авто и его класс уже по умолчанию предусматривают все «лучшее», это касается и подвески. Вообще на вопрос, что лучше «пневма», «гидра» или «пружины», можно ответить довольно быстро и просто, достаточно просто посмотреть, что устанавливают на дорогие авто премиум-класса. А ставят на них, как правило, пневматическую подвеску. Однако речь в данной статье пойдет немного о другом, мы рассмотрим положительные и негативные стороны каждого из претендентов для того, чтобы понять, что каждому из нас подходит лучше.
Итак, начнем. В стандарте на большинство авто устанавливают именно пружинную, классическую подвеску, которая является оптимальным вариантом с точки зрения соотношения надежности и стоимости обслуживания. Пневматическую подвеску можно встретить на дорогих авто или в пункте «дополнительные опции» к тому или иному авто. Гидравлическая подвеска является таким себе аналогом «пневмы», только вместо воздуха использует жидкость. Гидроподвеска также, как вы понимаете, на «обычные» бюджетные авто не ставится.
Пружинная подвеска
Такой вариант самый популярный и встречается, пожалуй, на 9 из 10 авто, хотя могу ошибаться с соотношением. Этот вариант хорош тем, что конструктивно довольно простой, многие обслуживают подвеску своего авто самостоятельно, поскольку сложного по большому счету там нет ничего. Запчасти недорогие, если сравнивать с запчастями на «пневму», а для работы не нужно никаких особых приспособлений. Конструкция проверена десятилетиями как на маленьких легковушках, так и на больших внедорожниках. Система рычагов, амортизаторов и пружин работает слажено и без сбоев, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества, а пассажирам комфортное передвижение.
Несмотря на кажущуюся простоту подвески, существует масса факторов и вариаций, которые позволяют менять ее характеристики. Для этого производители экспериментируют с толщиной и мягкостью пружин, количеством и упругостью сайлентблоков, а также положением и конфигурацией рычагов.
Из недостатков следует выделить сложность объединения двух важнейших параметров: мягкости и жесткости, которые может обеспечить пневмоподвеска. Как правило, пружинные аналоги можно «заточить» либо только под спорт, то есть жесткость, либо под комфорт, а значит мягкость и отсутствие управляемости. Но, у некоторых авто присутствует та самая золотая середина, то есть авто одинаково хорошо показывает себя во время движения по плохой дороге, при этом сохраняет замечательную управляемость.
Пневмоподвеска
Начиная с «нулевых», подвеска на пневмобаллонных стала визитной карточкой всех автомобилей S-класса. Каждый автопроизводитель устанавливал «пневму» на ТОПовые седаны и внедорожники класса «люкс». Бизнес-класс с такой подвеской встретить намного сложнее, это может быть какая-нибудь индивидуальная комплектация или спецзаказ. Что до бюджетников «для народа», то здесь встретить пневматическую подвеску — скорее дикость.
Роль пружин в пневмоподвески выполняют эластичные воздушные баллоны, выполненные, как правило, из плотной резины. Главными преимуществами «пневмы» является ее универсальность, меняя давление в баллонах водитель может выбрать необходимый режим работы подвески. Более того, такие баллоны позволяют увеличить или уменьшить клиренс автомобиля, для движения по бездорожью или по ровной трассе. Именно за эти качества пневматическая подвеска так ценится во всем мире. Такие пневматические стойки могут устанавливаться по кругу или только спереди/сзади.
Однако за такую уникальность и универсальность приходится платить причем в самом прямом смысле. Во-первых, вы переплатите сразу при покупке авто, поскольку система дорогая, все ее комплектующие стоят недешево, это в конечном итоге сказывается на общем ценнике автомобиля. Кроме того, все «сложное и мудреное», как правило, не отличается долговечностью, поэтому в отличие от пружин, пневма «живет» не долго. А если речь идет еще об эксплуатации «у нас», то и вовсе пневмоподвеска это скорее недостаток, нежели плюс. Езда по плохим дорогам, несвоевременное обслуживание, реагенты на дорогах — все это приводит к тому, что пневмоподвеска у российского потребителя выходит из строя очень быстро, при этом бьет по карману довольно серьезно. В результате некоторые просто отказываются от таких авто, другие переделывают пневму на пружины, есть и те, кто тратит большие деньги и все же ремонтирует ее.
Ремонт подвески с пневмобаллонами обойдется в несколько раз дороже, по сравнению с классическим вариантом. Даже если покупать не оригинальные запчасти, восстановление заставит вас по-новому взглянуть на этот вариант подвески и сделать переоценку ценностей.
Гидравлическая подвеска
Такой вариант подвески был изобретен французами в далеких 50-х. Тогда компания Citroen решила усовершенствовать подвеску автомобиля и создала собственный вариант — гидропневматическую систему, которая, кстати, была главной «фишкой» компании на протяжении нескольких десятилетий. Последним представителем «французов» с гидравлической подвеской — Citroen C5, ездовые характеристики во много раз отличаются от авто с обычной пружиной подвеской. Гидропневматика это своего рода «гибрид», который представляет собой смесь классической и пневматической подвесок. Однако, кроме воздуха, как это уже понятно из названия, используется еще и жидкость. Гидравлическая жидкость позволяет менять параметры подвески также, как и «пневма», однако в отличие от последней, французский гибрид подвески считается более надежным и ремонтопригодным. В общем гидропневматическая подвеска по стоимости обслуживания находится где-то посредине между «пневмой» и «пружинами». Что касается надежности, то и здесь этот вариант будет таким себе компромиссом между двумя первыми претендентами.
Однако несмотря на все плюсы этой подвески, широкого применения она так и не нашла. Более того, сама компания Citroen не использует ее массово, вместо этого автомобили компании комплектуются пружинами и пневматическим аналогом.
Что в итоге?
Какой из вариантов выбрать — каждый должен решить для себя. Какого-то единого мнения нет, и это нормально. Если рассуждать с точки зрения комфорта и удобства, то, безусловно, пневматическая подвеска вне конкуренции. Но она имеет ряд минусов, она недолговечна и очень дорогая в обслуживании и ремонте. Если цель получить бюджетный вариант — лучше выбирать пружинную классическую подвеску. Такая и в обслуживании будет недорогой и ремонтировать ее можно своими руками. Кроме того, такая подвеска будет служить правдой и верой порядка 100-150 тысяч. Гидравлический аналог увы встречается крайне редко, причем на уже далеко не новых авто, поэтому ее рассматривать, в принципе, нет смысла. А выбор как всегда остается за вами.
Спасибо за внимание, до новых встреч на Вопрос Авто. Если статья вам понравилась, поделитесь ссылкой на нее с друзьями в соц. сетях, используя специальные кнопки, расположенные ниже. Также будем признательные за ваши комментарии, нам очень важно знать ваше мнение.