Умная подвеска: победа над плохими дорогами?

«Вам не нравятся дороги? Да вы просто подвески делать не умеете!» - вероятная реплика российского чиновника.Качнуло, тряхануло – дорога виновата. Укачало, машина клюет при торможении – водитель виноват. Мы привыкли таким образом объяснять некоторые события, происходящие в пути. Но всегда ли эти причины актуальны?

Виной значительной части дорожного дискомфорта является конструкция автомобиля, его подвеска, колесные диски и шины. Ситуация усугубляется тем, что изменением характеристик подвески мы достигаем комфорта в движении лишь при определенных условиях. Так, делая подвеску жестче, мы добиваемся не только хорошей управляемости на высоких скоростях и гладком асфальте, но и излишней тряскости при езде по дорогам с плохим покрытием. Мягкая подвеска, наоборот, проглатывает неровности на дороге, но ухудшает управляемость и устойчивость авто на высоких скоростях. Стоит также отметить, что водители часто добровольно жертвуют мягкостью хода, устанавливая на автомобиль колесные диски неоправданно большого размера. В результате низкопрофильная шина не способна амортизировать удары от неровностей дороги, и кузов автомобиля содрогается на каждой неровности, заставляя страдать не только собственную конструкцию, но и пассажиров. Тут уж никакая подвеска не поможет, даже так называемая умная подвеска, способная подстраиваться под дорожные условия.

Конструктивная особенность умной подвески – возможность автоматического регулирования жесткости амортизаторов и даже высоты дорожного просвета. Подобная подвеска существенно дороже обычной, так как оснащена электронным управлением и дорогими узлами, но многие готовы платить за комфорт. Спрос рождает предложение, и производители автомобилей класса люкс разрабатывают все более совершенные системы.

Всевидящие лазерные глаза

Одной из революционных систем управления подвеской автомобиля является Pre-Scan - разработка инженеров компании Mercedes-Benz. Эта новинка уже применяется, поднимая комфортабельность управления автомобилем на новый уровень. Основой системы являются два интегрированных в головные фары датчика Lidar (сокращение от Light Detection and Ranging). Излучая и улавливая отраженные от проезжей части лучи инфракрасного диапазона, система формирует для себя виртуальное изображение дорожной поверхности. Если на дороге будут обнаружены неровности, то оптимальная стратегия для преодоления этих неровностей будет рассчитана за доли секунды. В качестве технической основы для данной системы инженеры использовали активную подвеску Active Body Control, применяемую на современных автомобилях S-Класса, добавив к ней функцию Pre-Scan.

В таком виде подвеска умеет не только поглощать продольные и поперечные колебания кузова, но и заблаговременно реагировать на неровности дороги. В зависимости от вида и характера неровности, будь то выбоина или железнодорожный переезд, гидравлика подвески ABC будет мгновенно изменять нагрузку на том или ином колесе. Кроме того, система будет регулировать силу демпфирования индивидуально для каждого колеса, делая настройку мягче или жестче. Система Pre-Scan задает направление для развития технологий ходовой части и открывает новые горизонты комфортабельности вождения.

Компьютер во главе

Рассмотрим комплексную работу всех систем, влияющих на комфортное движение автомобиля, на примере модели Lexus LS 460. Каждый из четырех узлов подвески этого автомобиля непрерывно регулируется компьютером, чтобы обеспечивать максимальный ездовой комфорт в зависимости от скорости движения и дорожной поверхности. На неровной дороге подвеска автоматически становится мягче, а когда автомобиль движется с высокой скоростью по хорошему шоссе, подвеска становится жестче. Чтобы улучшить устойчивость и аэродинамику автомобиля на высокой скорости, пневматическая подвеска автоматически уменьшает дорожный просвет. Чтобы комфортная и безопасная езда сохранялась вне зависимости от того, перевозите ли вы тяжелый груз, буксируете ли прицеп, едете по неровной дороге, тормозите или ускоряетесь, бортовой компьютер непрерывно отслеживает параметры движения и задает подвеске оптимальный дорожный просвет. Для достижения максимальной эффективности, инженерами компании Lexus была разработана система комплексного управления динамикой автомобиля (VDIM). Основная цель системы – обеспечение правильного и безопасного управления автомобилем на основе информации о том, что произойдет с авто в течение ближайшего промежутка времени. Система VDIM собирает информацию от множества датчиков, размещенных по всему автомобилю, таких как датчик угла поворота руля, датчик давления в тормозной системе и датчики перемещения кузова. Обработав полученную информацию, система VDIM дает сигнал различным системам машины, чтобы обеспечить ее устойчивость. В процессе принимают участие такие системы, как антиблокировочная тормозная (ABS), электронная система распределения тормозного усилия (EBD), атипротивопробуксовочная система (TRC), система курсовой устойчивости (VSC) и рулевое управление с электроусилителем (EPS). VDIM работает постоянно и предотвращает критические ситуации до начала их развития. В результате поведение автомобиля получается предсказуемым и плавным, улучшается курсовая устойчивость.

Незаменимый помощник

Особую универсальность и безопасность умная, или активная, подвеска придает внедорожникам. Так, например, благодаря разработке компании Land Rover, системе адаптации к дорожным условиям Terrain Response®, модель Range Rover 2010 обладает прекрасной управляемостью. Terrain Response® – это помощник водителя на бездорожье. Поворотом селектора на центральной консоли можно выбрать любой из режимов системы Terrain Response® для различных дорожных условий, и все узлы автомобиля автоматически будут подстроены под текущее дорожное покрытие. Возможности системы Terrain Response® дополняются преимуществами, которые дает система адаптивного управления подвеской Adaptive Dynamics, что позволяет устанавливать те режимы работы двигателя, коробки передач, подвески и сцепления, которые оптимально подходят для движения в конкретных дорожных условиях. К примеру, особый режим старта с песка обеспечивает идеальную настройку для езды по песчаной поверхности.

Благодаря возможности регулировки дорожного просвета у внедорожников значительно улучшились скоростные и эксплуатационные характеристики: едем быстро – опускаемся ниже к асфальту, а если едем медленно, преодолевая препятствия, поднимаемся выше. Стоит отметить, что функция изменения дорожного просвета улучшает и комфортность автомобиля. Так, самая низкая точка, до которой способен опускаться кузов внедорожника, многими автопроизводителями называется «режим посадки и высадки пассажиров».

Пока колеса катятся

Безусловно, лучший комфорт в салоне транспортного средства будет достигнут тогда, когда исчезнет зависимость от качества дорожного полотна. Возможно, когда машины будут парить над землей, благодаря какой-нибудь магнитной технологии, мы забудем о подвеске, но до тех пор инженеры автомобильных компаний точно не бросят борьбу с плохими дорогами, совершенствуя подвеску и мозг автомобиля.