Демпфирование подвески: Тюнинг подвески автомобиля: демпфирование и кинематика

Содержание

Тюнинг подвески автомобиля: демпфирование и кинематика

На быстром автомобиле подвеска служит не только для эффективного поглощения дорожных неровностей, но обеспечивает динамику и управляемость. Её основное назначение — обеспечивать плотный и постоянный контакт колес с дорогой.

Параметры подвески авто, позволяющие достичь максимального контакта с дорогой, можно разделить на три группы.

Демпфирование, т.е. способность подвески противостоять колебаниям колёс после проезда через неровности.
Кинематика обеспечивает оптимальное положение колеса относительно дороги.
Сочетание вертикальных и угловых жесткостей, позволяющее распределить нагрузку между колёсами во всех режимах движения.

Демпфирование подвески

Функции демпфирования в подвеске автомобиля выполняет амортизатор. Его назначение — борьба с резким распрямлением пружины после проезда через неровности. Это может привести к неоднократному отскоку колеса от поверхности дороги, дать ему выполнять свои функции — обеспечивать устойчивость и управляемость автомобиля.

Какие здесь возможны нюансы?

Чем жестче пружина и тяжелее у автомобиля неподрессоренные массы, тем эффективнее должен быть амортизатор. Но амортизаторы, создающие одинаковые усилия и обладающие равной «жесткостью», совершенно по-разному работают на медленных ходах подвески. Потому, что их характеристика имеет разную форму. В одном случае она может быть резко нарастающей с самого начала и пологой в конце. Другие амортизаторы имеют прогрессивную характеристику: с ростом скорости усилие нарастает медленно, затем резче и резче.

Что следует предпочесть

Прогрессивные амортизаторы позволяют автомобилю «не замечать» мелкие неровности и неплохо работают на крупных. Но не исключена раскачка на длинных дорожных волнах. С ними машина становится «плотной», подробно повторяет профиль дороги и отзывчивей на минимальные движения рулем.

Кинематика подвески

Куда сложнее обстоят дела с кинематикой. Казалось бы, не все ли равно, по какой траектории движется колесо во время хода подвески — параллельно себе или слегка отклоняясь? Оказывается, нет.

Самый радикальный способ ослабить влияние плохой кинематики на управляемость машины — резкое увеличение жесткости и уменьшение хода подвески. Если углы установки колес при сжатии и отбое изменяются не оптимально, то пусть делают это в меньших диапазонах. Добиваются традиционным способом — установкой коротких и жестких пружин и специально подобранных амортизаторов. После уменьшается клиренс и перераспределение нагрузок на колёса при разгоне, торможении и в поворотах. Это еще один шаг к улучшению управляемости авто.

При доработке подвески «ужесточением» важно помнить, что жесткими должны быть не только пружины. «Сопливые», податливые сайлентблоки, позволяющие колесам произвольно перемещаться во всех направлениях — плохи. Обычно меняют на полиуретановые или устанавливая жесткие стальные сферические шарниры.

Обязательная процедура при тюнинге передней подвески переднеприводных машин — замена стандартной растяжки. Актуально при замене стандартных шин на низкопрофильные, которые лучше цепляются за асфальт. Кстати, растяжки устанавливают в заднюю подвеску и усиливают связь центральной балки с рычагами. После подвеска приобретает функции «многорычажки»: нагруженное при движении по дуге внешнее колесо слегка поворачивается в сторону, противоположную повороту. При этом авто избавляется от недостаточной поворачиваемости.

После данных изменений в подвеске заново выставляют новые углы установки колес. Кастер увеличивают, а задние колёса ставят «домиком», придавая им отрицательный угол развала — это улучшает устойчивость в поворотах.

Что такое угловая жесткость

Это способность автомобиля противостоять угловым колебаниям.

Представьте момент входа в поворот. Водитель поворачивает руль, на машину начинает действовать центробежная сила, искривляющая траекторию движения. Она вызовет крен и увеличение нагрузки на внешние колеса. Но на какое: переднее или заднее? Оказывается, дополнительную нагрузку принимает колесо, подвеска которого имеет большую угловую жесткость.

Для устойчивости и управляемости машины это имеет большое значение. Чем сильнее колесо прижимается к дороге подвеской, тем большую боковую силу развивает. Представим, что поворот предельный, проходится на высокой скорости. Сцепление с дорогой потеряет в первую очередь колесо, на которое приходится максимальная нагрузка. Если оно находится на передней оси, то возникнет снос — автомобиль поедет прямо. Если на задней — занос неизбежен.

Усиливая подвеску автомобиля стабилизаторами поперечной устойчивости, нужно позаботиться о правильном соотношении их жесткостей. Если задний окажется чересчур мощным, автомобиль станет «острым» — выдержать точную траекторию в повороте будет непросто. Немногим лучше обратная ситуация: сильно усиленный передний стабилизатор отбивает у машины охоту куда-либо поворачивать.

Тюнинг подвески: демфирование, кинематика и угловая жесткость

На действительно быстром автомобиле подвеска служит не только для эффективного поглощения дорожных неровностей, но и играет серьезную роль в обеспечении соответствующей динамики и управляемости. А раз так, то ее основное назначение — обеспечивать плотный и постоянный контакт колес с дорогой.

В принципе, все параметры подвески, позволяющие его достичь, можно разделить на три большие группы. Во-первых, это демпфирование, то есть способность подвески противостоять колебаниям колес после проезда через неровности. Во-вторых, кинематика, которая обеспечивает оптимальное положение колеса относительно дороги. В-третьих, сочетание вертикальных и угловых жесткостей всей системы, позволяющее правильно распределить нагрузку между колесами во всех режимах движения.

Демпфирование подвески

С демпфированием все более или менее очевидно — эти функции в подвеске выполняет амортизатор. Главное его назначение — борьба с резким распрямлением пружины после проезда через неровности. Это неприятное явление может привести к неоднократному отскоку колеса от поверхности дороги, дать ему выполнять свои функции — обеспечивать устойчивость и управляемость автомобиля. Принцип работы амортизатора таков, что создаваемые им усилия зависят от скорости перемещения его штока. Они тем больше, чем быстрее перемещается колесо относительно кузова. Какие здесь возможны нюансы?

Ясно, что чем жестче пружина и тяжелее у автомобиля неподрессоренные массы, тем эффективнее должен быть амортизатор, особенно на ходе отбоя. Тонкость в том, что амортизаторы, создающие одинаковые максимальные усилия и на первый взгляд обладающие равной ‘жесткостью’, совершенно по-разному работают на медленных ходах подвески. А все потому, что их характеристика имеет разную форму. В одном случае она может быть дегрессивной, резко нарастающей с самого начала и пологой в конце, на больших скоростях перемещения штока. Другие амортизаторы имеют прогрессивную характеристику: с ростом скорости штока усилие нарастает сначала медленно, затем все резче и резче. Так что, выбирая замену штатным узлам, следует интересоваться не престижностью марки, а в первую очередь, параметрами ее изделий.

Что следует предпочесть? Здесь все будет зависеть от стиля езды, который вы исповедуете. Прогрессивные амортизаторы хороши тем, что позволяют автомобилю не замечать_мелкие неровности и неплохо работают на крупных. В то же время не исключена раскачка на длинных дорожных волнах. Дегрессивные сообщают ему иной характер: машина становится ‘плотной’, подробно повторяет профиль дороги, а главное, становится гораздо отзывчивей даже на самые минимальные движения рулем.

Еще лучше системы, где усилия сжатия и отбоя можно регулировать, а также газонаполненные. Преимущества последних всем известны. Во-первых, это стабильность работы на высоких скоростях — ‘поджатая’ газом жидкость не вспенивается и хорошо охлаждается через однотрубный корпус. Во-вторых, при равных с обыкновенным амортизатором внешних габаритах газонаполненный имеет большую площадь поршня, что делает его более эффективным. Но есть и недостатки. Газовый подпор выполняет роль дополнительной пружины подвески, и автомобиль воспринимается как более жесткий. Впрочем, это свойство тюнингеры часто используют себе во благо: уменьшая дорожный просвет, можно не покупать новые короткие пружины. Достаточно просто отрезать один — два витка от стандартных, а недостающую энергоемкость подвески ‘добрать’ газовой стойкой.

Кинематика подвески

Куда сложнее обстоят дела с другим важным параметром — кинематикой. Казалось бы, не все ли равно, по какой траектории движется колесо во время хода подвески — параллельно самому себе или слегка отклоняясь в пространстве? Оказывается, нет.

Обратите внимание на Мерседесы: огромные хода мягких подвесок, ощутимые крены от действующих на машину боковых сил, и при этом — вполне достойный держак_в поворотах и устойчивость придвижении по дуге даже на высоких скоростях. А все потому, что кинематика мерседесовских подвесок — это продукт почти столетнего инженерного поиска.

Вы, наверное, замечали, как эти автомобили наклоняют вбок передние колеса при повороте руля на максимальные углы? Так работает_большой кастер, то есть продольный угол наклона оси поворота управляемых колес. Он обеспечивает рост возвращающего усилия на руле при увеличении скорости, а значит, и устойчивость: при случайном отклонении от траектории колеса стремятся повернуться по ходу движения и вернуть автомобиль на путь истинный. Кастер выполняет еще одну положительную роль — повернутое колесо оказывается чуть отклоненным от вертикальной плоскости. Что это дает? Дело в том, что шина из-за своей податливости подламывается в повороте от действия боковых сил. При этом искажается форма пятна контакта с дорогой, сцепление резко падает. Естественно, уменьшается и максимальная скорость, с которой можно промчаться по заданному радиусу.

Такого эффекта добиваются не только кастером. ‘Умение’ создавать отрицательный угол развала на внешних по отношению к центру поворота колесах и положительный на внутренних, является обязательным качеством для любой хорошей подвески. К сожалению, отечественным автомобилям с кинематикой подвесок повезло чуть меньше, чем Мерседесам, — возникающие в поворотах углы там отнюдь не помогают шинам направлять автомобиль по заданной водителем траектории. Исправить недостаток можно лишь работой сразу по нескольким направлениям. ‘Правильный’ кастер можно установить, заменив стандартные опоры стоек на тюнинговые регулируемые. Правда, при этом вырастет усилие на руле, так что если задуманы экстремальные_настройки, есть смысл потратиться на гидроусилитель.

А самый радикальный способ ослабить влияние плохой кинематики на управляемость — резкое увеличение жесткости и уменьшение хода подвески. Действительно, если углы установки колес при сжатии и отбое изменяются неоптимально, то пусть хотя бы делают это в меньших диапазонах. Добиваются этого традиционным способом — установкой более коротких и жестких пружин и специально подобранных амортизаторов. После этой операции заодно уменьшается клиренс, а значит, и перераспределение нагрузок на колеса при разгоне, торможении и в поворотах. Это еще один шаг на пути к улучшению управляемости.

При доработке подвески методом ‘ужесточения’ важно помнить, что жесткими должны быть не только пружины. ‘Сопливые’, податливые сайлент-блоки, позволяющие колесам произвольно перемещаться во всех направлениях, тоже до добра не доводят. Их обычно заменяют на более несгибаемые, или вовсе выбрасывают, устанавливая жесткие стальные сферические шарниры типа ШС.

Обязательная процедура при тюнинге передней подвески вазовских переднеприводных машин — замена стандартной растяжки на жесткую прямую. Это особенно актуально при замене стандартных шин на более низкопрофильные, которые лучше цепляются за асфальт и создают большие боковые силы. Кстати, растяжки иногда устанавливают и в заднюю подвеску этих машин. Таким образом усиливают связь центральной балки с рычагами. После этой доработки подвеска приобретает функции модной на зарубежных автомобилях эластокинематической многорычажки: нагруженное при движении по дуге внешнее колесо слегка поворачивается в сторону, противоположную повороту. Корму автомобиля слегка заносит, и ВАЗ избавляется от свойственной для него недостаточной поворачивоемости.

Конечно, после столь сложных изменений в подвеске заново выставляют новые, подобранные в результате кропотливой экспериментальной работы начальные углы установки колес. Кастер, естественно, увеличивают, а задние колеса, как правило, ставят домиком, придавая им отрицательный угол развала — это улучшает устойчивость в поворотах.

Угловая жесткость подвески

Напоследок рассмотрим третий вопрос — об угловых жесткостях подвесок. Во-первых, что это такое? Ответ прост: способность автомобиля противостоять угловым колебаниям — по крену и с носа на корму. Почему это важно для управляемости? Представьте себе момент входа в поворот. Водитель поворачивает руль, на машину начинает действовать приложенная в центре ее масс центробежная сила, искривляющая траекторию движения. Естественно, она вызовет крен и увеличение нагрузки на внешние колеса. Но на какое именно: переднее или заднее? Оказывается, львиную долю дополнительной нагрузки будет воспринимать то колесо, подвеска которого имеет большую угловую жесткость в поперечном направлении.

Для устойчивости и управляемости автомобиля это имеет очень большое значение. Ведь способность колеса воспринимать боковую силу сильно зависит от приложенной к нему вертикальной нагрузки — чем сильнее оно прижимается к дороге подвеской, тем большую боковую силу развивает. Но представим себе, что поворот предельный, проходится на максимально высокой скорости. Где тонко, там и рвется, — сцепление с дорогой потеряет в первую очередь именно то колесо, на которое приходится максимальная вертикальная, а значит, и боковая нагрузки. Если оно находится на передней оси, то возникнет снос — автомобиль просто поедет прямо. А если на задней, то, наоборот, станет разворачиваться слишком интенсивно — занос здесь неизбежен.

Таким образом, ‘заневоливая’, подвеску стабилизаторами поперечной устойчивости, нужно позаботиться о правильном соотношении их жесткостей. Если задний окажется чересчур мощным, то автомобиль станет ‘острым как шило’ — выдержать точную траекторию в повороте будет непросто. Немногим лучше обратная ситуация: без меры усиленный передний стабилизатор напрочь отбивает у машины охоту куда-либо поворачивать.

77-30569/293578 Методика подбора характеристик управляемой подвески с двумя уровнями демпфирования многоосных колесных машин

Архив

Приложение к журналу

Ключевые слова
Аннотации
Архив рубрик

Логин

Пароль

ВХОД

регистрация
забыли пароль?

Другие журналы

Аэрокосмический научный журнал
Инженерный вестник
Математика и математическое моделирование
Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация
Молодежный научно-технический вестник
Радиооптика

Технологии инженерных и информационных систем

77-30569/293578 Методика подбора характеристик управляемой подвески с двумя уровнями демпфирования многоосных колесных машин

# 02, февраль 2012

Файл статьи: Жилейкин_33_P. pdf (292.03Кб)

авторы: Жилейкин М. М., профессор, д.т.н. Котиев Г. О., Сарач E. Б.

УДК. 62-522.2

МГТУ им. Н.Э. Баумана

[email protected]

Введение

Как известно, требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. При силовом типе возмущения (разгон, торможение и др.) необходим максимальный уровень демпфирования во всем частотном диапазоне, при кинематическом же рациональный уровень демпфирования зависит от амплитуд и длин неровностей, а также от частоты возмущения. Первый тип возмущения легко прогнозируется по определенным последовательностям действий водителя с органами управления при соответствующих режимах движения машины. Второй связан с оценкой геометрических параметров профиля и достаточно точной оценкой скорости движения машины, что в настоящее время вызывает проблемы, связанные с практической реализацией.

В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех [1, 2].

Вопросам создания управляемых систем подрессоривания транспортных машин на основе релейного принципа управления демпфированием посвящены работы [3, 4, 5 идр.]. В них достаточно подробно исследованы вопросы влияния характеристик демпфирования на плавность хода колесных и гусеничных машин. Анализ существующих научных работ показывает, что выбор оптимального демпфирования подвески на основе измерений профиля неровностей дороги сталкивается с существенными вычислительными трудностями при оценке статистических характеристик дорожных неровностей в процессе управления. В работе [6] показано, что создание управляемой подвески на основе релейного закона управления двухуровневым демпфированием позволяет добиваться повышения плавности хода многоосных колесных машин, используя в качестве входных параметров только те фазовые переменные, которые характеризуют колебания корпуса МКМ: скорости продольно-угловых, поперечно-угловых и вертикальных колебаний подрессоренной массы, а также величины прогибов подвески.

Целью данной работы является разработка методов расчета характеристик управляемой системы подрессоривания с двухуровневым демпфированием, обеспечивающих возможность реализации закона управления, предложенного в [6]. Для этого необходимо разработать методику проектного расчета упругой и двухуровневой демпфирующей характеристик пневмогидравлических устройств подвески машины.

Объектом моделирования в данной работе является многоосная колесная машина полной массой 60 т с колесной формулой 8х8, оснащенная пневмогидравлической подвеской.

1. Расчет упругой характеристики подвески

Расчет упругой характеристики подвески – один из основополагающих шагов, так как позволяет проанализировать, насколько удачна выбранная кинематика системы подрессоривания, достаточна ли величина потенциальной энергии подвески при выбранных параметрах, и необходимо ли производить расчет заново при неудовлетворительных показателях.

При расчете упругой характеристики подвески воспользуемся рекомендациями работы [7]. Зависимость упругой силы P_z от хода h_z определим по формуле

где P_z₀ – статическая нагрузка на колесо; h_z₀=0,2 м – статический прогиб подвески.

Упругая характеристика подвески, приведенная к ходу колеса и рассчитанная по приведенной выше формуле, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость упругой силы подвески от хода

2. Определение основных характеристик двухуровнего демпфирования

Сопротивление демпферов (амортизаторов) выбирают так, чтобы обеспечить гашение колебаний корпуса с требуемой эффективностью [1, 2]: относительный коэффициент затухания в зоне резонанса должен быть равен ψ=0,4…0,6 для вертикальных и продольно-угловых колебаний. Если в системе подрессоривания используются управляемые амортизаторы (управление демпфированием по принципу включен — выключен), тогда характеристики прямого хода амортизаторов имеют два уровня: высокий и низкий.

Для низкого уровня демпфирования принимают ψ=0,1…0,3. Характеристики обратного хода для разных уровней демпфирования обычно одинаковая.

Демпфирующие свойства амортизатора определяются коэффициентом сопротивления μ, то есть демпфирующая сила на колесе в зависимости от скорости колеса определяется по формуле R_д.к = μV_к.

Коэффициенты сопротивления на прямом и обратном ходу различны (рис. 2), но на первом этапе расчетов используют среднее значение коэффициента сопротивления

μ_ср = (μ_пр + μ_об)/2.

Рис. 2. Демпфирующая характеристика подвески:1 – прямой ход; 2 – обратный ход

Средний коэффициент сопротивления амортизатора, приведенный к колесу, определим формулами [3]

где — средние коэффициенты демпфирования для вертикальных и продольно-угловых колебаний; — относительные коэффициенты затухания для вертикальных и продольно-угловых колебаний; — собственные частоты вертикальных и продольно-угловых колебаний; l_i — продольная координата i-й подвески относительно центра масс корпуса.

Из двух полученных значений выбираем наибольшее. По опыту конструирования [3] коэффициент сопротивления амортизатора на обратном ходе, исходя из условия «не зависания» колеса, можно определить формулой

Максимальная сила сопротивления амортизатора на прямом ходе, приведенная к оси колеса, ограничивается ускорениями тряски:

Здесь – максимальные допустимые ускорения тряски; h_н = 0,05 м — высота неровностей; с – жесткость подвески вблизи статического хода.

Полученная таким образом характеристика нуждается в уточнении, так как используемые формулы не учитывают нелинейности подвески, характерные для современных быстроходных МКМ. Уточнить демпфирующую характеристику можно, используя имитационное математическое моделирование движения МКМ на ЭВМ. При моделировании была использована математическая модель, разработанная на кафедре «Колесные машины» МГТУ им. Н.Э. Баумана [7]. Особенностью математической модели движения МКМ по неровностям является то, что скорость машины задается не принудительно, а формируется силами взаимодействия вращающихся колесных движителей с опорным основанием. Это позволяет получить высокую точность при моделировании реальных процессов движения МКМ.

Известно, что демпфирующий элемент системы подрессоривания, с одной стороны, должен гасить колебания корпуса машины при максимальных амплитудах раскачки («резонансный» режим движения по периодической трассе), а, с другой стороны, не должен передавать дополнительных усилий, вызывающих ускорения «тряски», на корпус машины при движении по высокочастотному профилю трассы («зарезонансный» режим) [8]. Поэтому характеристику демпфирующего элемента уточняют, используя два критерия плавности хода:

Критерий 1. Пиковые ускорения на месте водителя близко, но не превышают 3,5 g.

Критерий 2. Средние квадратические отклонения ускорения на месте водителя не превышают норм по снижению производительности труда от усталости [9].

На характеристике демпфирующего элемента можно выделить три участка (рис. 2):

1 – наклонный участок «обратный ход»,

2 – наклонный участок «прямой ход»,

3 – горизонтальная полка, ограничивающая сопротивление амортизатора на прямом ходе.

Характеристики амортизаторов выбираются из следующих соображений. Коэффициент сопротивления амортизатора на обратном ходе (участок 1) для обоих уровней демпфирования должен быть максимальным, чтобы эффективно гасить колебания корпуса. Но он ограничивается эффектом «зависания» колес. Из-за большего сопротивления амортизатора, колесо не успевает вернуться на уровень нулевого хода подвески до наезда на следующую неровность. В результате чего сокращается динамический ход подвески и вероятность «пробоя» возрастает. Кроме того, отрыв колес от грунта приводит к потере управляемости колесной машины.

Коэффициент сопротивления амортизатора на прямом ходе (участок 3) для высокого уровня демпфирования также должен быть максимальным. Он ограничивается критерием 1, то есть амортизатор не должен передавать на корпус усилия, вызывающие ускорения более 3,5 g.

Участок 3, для амортизатора низкого уровня является ограничением по ускорениям «тряски» — критерий 2.

Наклонный участок прямого хода (участок 2) соединяет нулевую точку с участком 3. Наклон данного участка можно сделать таким же, как наклон участка обратного хода (участок 1) или выбрать точку открытия предохранительного клапана в районе 0,5 м/с.

Учитывая вышесказанное, алгоритм выбора характеристики демпфирующего элемента с использованием имитационного математического моделирования движения машины на ЭВМ выглядит следующим образом.

1. Для исходной характеристики демпфирующего элемента, определяем высоту проходной периодической неровности h_min по критерию 1 в «резонансном» режиме движения по неровностям длинной в две базы машины, (как наиболее сложный вариант с точки зрения вероятности пробоя подвески [10]). Для этого моделируется движение машины по периодическому профилю со скоростью, соответствующей резонансу режиму по продольно-угловым колебаниям, v = a / T_j, где a = 2L, L – база машины. При этом фиксируются ускорения на месте водителя, ход первой подвески и сила в крайней точке переднего свеса корпуса МКМ, так как, кроме пробоя подвески, достижение критических ускорений на месте водителя может происходить вследствие ударов корпусом машины о грунт.

2. Уточняем наклон характеристики обратного хода, одинакового для обоих уровней демпфирования, по условию «не зависания» первого колеса. Моделируем «резонансный» режим движения. Анализируя записи хода fпервого колеса (рис 3), добиваемся, чтобы колесо возвращался на нижний ограничитель хода в момент контакта с грунтом. При этом постоянно повышаем высоту неровностей, чтобы выдерживался критерий 1. Фиксируем достигнутую высоту проходной периодической неровности h_min.

3. Уточняем положение горизонтального участка, ограничивающего сопротивление амортизатора на прямом ходе для высокого уровня демпфирования по критерию 1. Моделируем «резонансный» режим движения. Анализируя записи хода первого колеса и ускорения на месте водителя, добиваемся, чтобы критерий 1 достигался при полном ходе подвески.

Рис. 3. Фрагмент записи хода первого колеса:
1 – область верхнего ограничителя хода; 2 – область нижнего ограничителя хода; 3 – колесо не зависает; 4 – колесо на грани зависания; 5 – колесо зависает

4. Уточняем положение горизонтального участка, ограничивающего сопротивление амортизатора на прямом ходе для низкого уровня демпфирования по критерию 2. Моделируем «зарезонансный» режим движения по неровностям, вызывающим «тряску» [7], длинной равной диаметру колеса, а = 1…2 м, высотой h = 0,05…0,1 м с максимальной скоростью около 70 км/ч. Изменяя положение участка 3, добиваемся того, чтобы выполнялся критерий 2.

5. Для уточненной характеристики амортизатора определяем высоту проходной периодической неровности в «резонансном» режиме движения.

По результатам моделирования согласно п.п. 1 … 5, подобрана характеристика двухуровнего демпфирования, приведенная к ходу колеса (рис. 4).

Рис. 4. Характеристика двухуровнего демпфирования

Заключение

Разработана методика проектного расчета характеристик двухуровневого демпфирования управляемой подвески МКМ. Обоснован выбор уровней демпфирования отдельно для хода сжатия и хода отбоя подвески. Показано, что характеристика двухуровневого демпфирования строится только для хода сжатия подвески, на ходе отбоя нужно выбирать только один уровень демпфирования из условия отсутствия «зависания» колес.

Разработанная методика может быть использована при разработке релейных систем управления подвеской МКМ.

Список литературы

1. Дербаремдикер А.Д. Амортизаторы транспортных машин. – М.: Машиностроение, 1985. – 200 с.

2. Самонастраивающийся амортизатор с программированной демпфирующей характеристикой / А.Д. Дербаремдикер, Р.А. Мусарский, И.О. Степанов, М.А. Юдкевич // Автомобильная промышленность. 1985. – № 1. – С. 13 – 15.

3. Расчет основных параметров подвески переменной структуры мно-гоосных автомобилей / А.Н. Густомясов [и др.] // Изв. вузов. Машиностроение . – 1983. – №2. – С. 36 – 41.

4. Сухоруков А.В. Управление демпфирующими элементами в системе подрессоривания быстроходной гусеничной машины: Дисс. . .. канд. техн. наук. Специальность 05.05.03 — Автомобили и тракторы.- М., 2003.- 204 с.

5. Жеглов Л.Ф. Автоматические системы подрессоривания: Учебное пособие. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 48 с.

6. Жилейкин М.М. Разработка адаптивного алгоритма релейного управления двухуровневым демпфированием подвески многоосных колесных машин [Электронный ресурс] // Электрон. журн. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание». 2011. Выпуск 12, № 77-30569/347444 – Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/347444.html, свободный.

7. Проектирование полноприводных колесных машин: Учебник для вузов: В 3 т. Т.3/Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 432 с.

8. Белоусов Б.Н., Попов С.Д. Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет. / Под общ. ред. Б.Н. Белоусова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 728 с.

9. ГОСТ 12.2.012-2005. Вибрационная безопасность. Общие требования.- М.: Стандартинформ, 2008. – 35 с.

10. Дмитриев А.А., Чобиток В.А., Савочкин В.А. Автоматическое регулирование демпфирования в подвеске танка. Отчет. — М.: ВАБТВ, 1965, — 101 с.

Поделиться:

ЮБИЛЕИ

14 января 2017 год. Камышная Э.Н., доцент кафедры ИУ-4 МГТУ им. Н.Э.Баумана

29 января 2016 год Шахнов В.А., член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор МГТУ им. Н.Э.Баумана

ФОТОРЕПОРТАЖИ

СОБЫТИЯ

Всероссийская олимпиада студентов «Я — профессионал» 2022

Юбилейный, V сезон всероссийской олимпиады студентов «Я – профессионал» запущен!

НОВОСТНАЯ ЛЕНТА

26. 05.2022
Всероссийская олимпиада студентов «Я — профессионал»

15.06.2018
Искусcтвенный интеллект научит горожан экономить время

19.01.2017
На сайте ВАК размещена справочная информация об изданиях, входящих в международные реферативные базы данных и системы цитирования

4.01.2017
На сайте ВАК размещена обновленная информация, о перечне рецензируемых научных изданий

19.12.2016
В МГТУ им.Н.Э.Баумана состоялся региональный этап Всероссийского Конкурса «IT-Прорыв»

© 2003-2022 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)

Демпфирование без потери энергии | Автокомпоненты.

Бизнес. Технологии. Сервис

Вы никогда не задумывались о том, сколько энергии в процессе демпфирования подвески автомобиля уходит в пустоту? Сколько энергии мы теряем каждый день, каждый час во время движения? Тысячи, десятки тысяч циклов отбоя и сжатия выделяют огромные количества энергии, которые амортизатор преобразует в тепло, чтобы потом абсолютно бездарно развеять по воздуху…

Это никуда не годится, совершенно справедливо решили автомобильные инженеры и озадачились сакраментальным вопросом: как переработать все эти колоссальные массы без толку уходящей в небо тепловой энергии в полезную электрическую энергию? Задумались, надо сказать, довольно давно, лет 30 назад (а отдельные индивиды и еще раньше), и вот спустя столь продолжительный срок мы, можно сказать, вплотную подошли к долгожданному решению давно существовавшей проблемы. Но обо всем по порядку. И начнем мы по традиции с анализа соответствующего рыночного сегмента. Это позволит лучше понять, почему направления технологического развития именно такие, как мы их видим.

Стабильный рост

Несмотря на достаточно большой ресурс амортизаторов в сравнении с другими компонентами регламентной замены на регулярных ТО, рынок автомобильных амортизаторов стабильно растет из года в год. По данным Transparency Market Research (TMR), его динамика в период с 2020 до 2027 г. составит примерно 5% в год, позволив выйти к обозначенному сроку на объемные показатели, достигающие 15 млрд долл. Важная характеристика данной динамики заключается в ее высокой стабильности и малой подверженности негативному влиянию внешних факторов. В частности, во время локдауна и повсеместных пандемических ограничений сегмент не потерял ни доли процента. Причин этому несколько. Приведем три основные.

Во-первых, амортизаторы всегда надо менять попарно (в отличие от, например, ремней, фильтров и проч.). Понятно, что, к сожалению, далеко не всегда автовладельцы и механики придерживаются этого жесткого правила, но, как показывает практика, все большее число профессионалов сферы ТО и ремонта и их клиентов следует этой настоятельной рекомендации производителей. И даже если парной замены не происходит, второй амортизатор непременно очень скоро выходит из строя вслед за первым, что также приводит к необходимости его приобретения и установки. В отличие от президентов США неизвестно ни одного задокументированного случая, когда бы он исправно отслужил «два срока».

Единственное исключение – внезапная поломка одного из амортизаторов (еще достаточно свежего) ввиду разрушающего внешнего силового воздействия или производственного брака. Но это именно исключение – нерядовое и крайне редко встречающееся. В 99,9% случаев, как показывает статистика производителей, амортизаторы выходят из строя вследствие естественного эксплуатационного износа, что требует именно парной замены.

Во-вторых, мы опять же отталкивается от аналитических данных TMR, глобальные пробеги имеют устойчивую тенденцию к увеличению в районе 2–3% в год (как раз во время пандемии, когда все в массовом порядке пересели из общественного транспорта обратно в личные автомобили, показатель скакнул особенно ощутимо). Это средневзвешенные цифры в мировом масштабе, каждый рынок, несомненно, характеризуется индивидуальными данными, но в целом мы можем однозначно констатировать: и общий пробег транспортных средств в год, и пробег на каждую единицу ТС в год неуклонно растут. Что закономерно приводит к более частой (во временном интервале) замене амортизаторов.

В-третьих, энергичное развитие технологий. Люди хотят ездить комфортнее и безопаснее, то есть мягче и спокойнее. Это толкает разработчиков к созданию все более и более совершенных систем демпфирования, сложность которых и, соответственно, стоимость повышаются прямо пропорционально их потребительским характеристикам. В итоге рыночная имплементация передовых амортизаторов, таких как активные амортизаторы, амортизаторы с электродвигателем и насосом, а также регулирующими клапанами непрерывного управления демпфированием, увеличивается. Это также напрямую способствует дальнейшему росту рынка автомобильных амортизаторов в денежном выражении.

Комфортнее и безопаснее

Всю историю амортизатора как устройства, предназначенного для гашения колебаний и поглощения толчков и ударов подвижных элементов, а также кузова автомобиля, основные усилия разработчиков были сосредоточены на улучшении показателей демпфирования, которые ответственны и за комфорт движения и за его безопасность. На страницах журнала мы уже достаточно много писали о причинно-следственных взаимосвязях в этом контексте, поэтому повторяться не будем, напомнив лишь о том, что здесь всегда идет ожесточенная борьба компромиссов. Мягче или стабильнее? Жестче или комфортнее? Существует ли в принципе идеальный амортизатор, как принято говорить, «на все случаи жизни»?

Пока такого амортизатора не создано, но все технологическое движение происходит именно по пути его создания или хотя бы максимального к нему приближения. Ведь на самом деле тут же очень много факторов. И не только с точки зрения потребительских свойств, но обязательно с их учетом.

Нам нужно, чтобы амортизатор был как можно легче (неподрессоренные массы, знаете ли), для этого применяются передовые композитные материалы, заменяющие тяжеловесные металлические конструкции и узлы. Мы хотим повысить его надежность и безотказность в различных условиях эксплуатации – инновационные гидравлические жидкости, хитрые рецепты космических смесей в помощь. И это только лишь легкий, довольно поверхностный срез общей картины. Подходов огромное множество. За что ни возьмись, какую бы часть амортизатора мы ни рассматривали.

Например, клапаны. Клапаны – очень ответственный компонент, напрямую влияющий на характеристики системы. С помощью клапанов ее можно настраивать на разные режимы, зачастую даже в корне меняя показатели демпфирования. Вроде, кажется, совсем маленькая деталь, а сколько ноу-хау, сколько креативного потенциала в ней сокрыто.

Стремясь добиться максимальной плавности хода и сглаживания даже самых незначительных колебаний, в седьмом поколении Lexus ES был применен инновационный амортизатор Swing Valve с клапаном сверхнизкой скорости вращения (ultra-low velocity valve) – первый такой в автомобилестроении. Его преимущество в том, что он обеспечивает соответствующее демпфирующее усилие даже при малейшем движении колес и подвески автомобиля. То есть даже минимальные неровности и динамические колебания он отрабатывает на самом высоком уровне, гарантируя изысканно комфортную езду и ощущение устойчивости, как при медленном старте с места, так и при энергичном движении по шоссе.

Это достигается за счет того, что поток масла регулируется внутри нового клапанного модуля особым образом. Помимо основного клапана амортизаторы Lexus ES в этом модуле содержат дополнительный клапан сверхнизкой скорости – иными словами, сверхвысокой динамической отзывчивости, – который позволяет наиболее адекватно реагировать на самую низкую скорость потока масла; по мере увеличения скорости потока открывается главный клапан. Благодаря такой поэтапной реакции формируется самая оптимальная демпфирующая сила.

Высокие энергопотери

Но чем лучше демпфирует амортизатор, чем большую отзывчивость демонстрирует, тем больше энергии мы теряем. Почему? Да потому, что сам принцип действия амортизатора базируется на незыблемом правиле – превращении механической энергии колебаний в тепловую, которая затем просто развеивается по воздуху. Соответственно, чем больше колебаний демпфируется, тем больше энергии создается. Именно поэтому уже достаточно давно (вспоминаем, с чего мы начали наше повествование) автомобильные инженеры задумались о том, как бы эту без дела пропадающую энергию направить в русло прикладного использования.

Однако и 30 лет, и 20 лет назад слишком веских стимулов для того, чтобы активизировать подобные изыскания, не было. Ну, теряем и теряем – от двигателя внутреннего сгорания вообще 75% энергии испаряется в ничто. Тем более для существовавших тогда систем демпфирования объемы этой энергии были сравнительно малы. А вот сейчас, когда тематика энергосбережения и энергоэффективности приобрела первостепенное значение, тема заиграла новыми красками и ее реализацией занялись все ведущие автомобилестроители.

Смотрите, что получается. Изучение влияния различных факторов (таких как скорость, частота, шероховатость покрытия и амплитуда колебаний) на мгновенную мощность при случайном и гармоническом возбуждении во время движения показало, что на скорости 20 км/ч амплитуда колебаний на стандартной ровной дороге составляет 0,01 м с частотой 2 Гц, а максимальная рассеиваемая мгновенная мощность – 79 Вт. При этом мгновенные уровни мощности передней и задней подвески различаются – 63 и 43 Вт соответственно. Речь тут идет о стандартном компактном легковом седане или хетчбэке.

Но это мгновенная мощность. А если ее оценить в некоем диапазоне? В некоем диапазоне можно отталкиваться от средней скорости, которая пропорциональна средней мощности.

Так вот, максимальная средняя мощность составляет 3900 Вт при частоте 12 Гц. При входной частоте 2 Гц и амплитудах 0,01 и 0,05 м полученная минимальная средняя мощность –51,4 Вт, а максимальная средняя мощность –1289 Вт. Естественно, по мере увеличения амплитудных колебаний рассеиваемая мощность растет.

Причем вполне закономерно и то, что рассеиваемая мощность непосредственно связана не только со скоростью, но и с размерами (массогабаритными характеристиками) автомобиля. При одинаковой скорости 80 км/ч кроссоверы могут регенерировать 128 Вт (B-класс), 512 Вт (C-класс) и 2048 Вт (D-класс). При скорости 60 км/ч на асфальте система демпфирования легковушки В-класса, среднеразмерного городского кроссовера и микроавтобуса способна выдавать до 105, 384 и 1152 Вт соответственно.

Вряд ли стоит вам объяснять, что такое эти 105, 384 и 1152 Вт. Вы и так прекрасно понимаете, что это весьма существенные объемы энергии, которым всегда найдется правильное применение и в автомобиле с ДВС, и тем более в электромобиле. Известно практическое правило: 100 Вт мощности приводят к дополнительному расходу 0,1 литра топлива или 0,1 киловатт-часа электроэнергии на 100 километров пробега. Соответственно, каждые сэкономленные 100 Вт (а не нам вам рассказывать, сколько на борту автомобиля потребителей электроэнергии и какие у них аппетиты, когда даже банальная вентиляция требует в среднем 170 Вт) или восполненные посредством, скажем так, рекуперативного демпфирования (по аналогии с рекуперативным торможением) – это сэкономленные 0,1 л на 100 км.

Дальше считайте сами – хоть в ваттах, хоть в рублях – цифры получатся весьма солидные.

Сам себя заряжает

В теории изобразить систему рекуперативного демпфирования не составляет особого труда. Необходимы три составляющие: модуль аккумуляции вибрации подвески, модуль ретрансляции и генераторный модуль. Взаимодействуя между собой по понятной схеме, они будут способствовать трансформации кинетической энергии колебаний в электрическую энергию, направляемую на питание бортовых электрических устройств электромобилей.

Однако все это просто лишь в теории. На практике воплотить в жизнь такую систему довольно сложно. Многие производители пытаются это сделать, но пока до массового производства дело не дошло. Хотя опытные модели и, в общем-то, даже весьма эффективные прототипы уже существуют. Например, находящаяся фактически на стадии предсерийной подготовки система eROT от Audi.

eROT расшифровывается как «электромеханический ротационный амортизатор». Его особенность в том, что в амортизатор интегрированы редуктор и генератор, обеспечивающие преобразование кинетической энергии в электрическую, которую можно использовать для питания как электромотора (электромобиль или подключаемый гибрид), так и электрических компонентов автомобиля с ДВС.

Забавно (но закономерно) то, что по мере ухудшения качества дорожного покрытия eROT вырабатывает все больше и больше энергии. Так, на безупречном немецком автобане выходная мощность редко превышает 3 Вт, а на ухабистом проселке поднимается до 613 Вт. Среднее же тестовое значение составляет от 100 до 150 Вт.

Получается, что это та система, которую уже очень давно ждут в матушке-России, – сложно было вообразить, но, оказывается, наши разбитые дороги способны принести не только разочарование, но и вполне осязаемую пользу. Это ж сколько дополнительной мощности мы можем получить при стандартной поездке на загородную дачу? Счет явно пойдет на киловатты.

Впрочем, оставим шутки. Загвоздка в том, что eROT и ее аналоги эффективно работать могут только на автомобилях, оснащенных 48-вольтовыми сетями. Меньшие просто физически не способны справиться с возникающей нагрузкой. Поэтому активно переходить на системы рекуперативного демпфирования автомобилестроение будет по мере внедрения 48-вольтовых систем, которое сейчас идет достаточно энергично.

Принципиально иной

Привычный принцип действия типичного автомобильного амортизатора – это классика. Просто невозможно представить, что он может быть иным. А оказывается, может. В нем совершенно необязательно должны присутствовать рабочая жидкость или газ для реализации функции демпфирования.

Всем нам еще со школьной скамьи или даже раньше известно о том, что одинаковые полюса магнитов отталкиваются друг от друга, сохраняя между собой из-за своих магнитных полей постоянное расстояние. Этот принцип и лежит в основе электромагнитных амортизаторов, над созданием которых сейчас так же творчески трудятся некоторые компании.

Главное преимущество данных систем в том, что они фактически вечные. Им неведомы стандартные проблемы газомасляных конструкций, обусловленные трением и прочими факторами. Им не страшны протечки/утечки, потери давления и т.д., и в них нет рабочей жидкости, теряющей со временем свои свойства. К тому же ими куда проще управлять, очень плавно меняя характеристики демпфирования.

Как следствие, применение электромагнитных амортизаторов не только снизит затраты на техническое обслуживание, но и повысит надежность системы демпфирования. С другой стороны, это, естественно, приведет и к повышению энергопотребления транспортного средства, так что здесь мы снова сталкиваемся со все той же ожесточенной борьбой компромиссов, о которой говорили в начале. Но только в такой борьбе можно добиться позитивного результата. Жертвуя одним и получая взамен другое, мы развиваем концепции, оптимизируем форму и содержание, становясь еще на один шаг ближе к тому самому вожделенному «идеальному амортизатору».

Реализация адаптивных алгоритмов демпфирования в подвеске автомобиля путем использования регулируемых амортизаторов

Автор: Хрипков Михаил Юрьевич

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (112) апрель-2 2016 г.

Дата публикации: 14.04.2016 2016-04-14

Статья просмотрена: 364 раза

Скачать электронную версию

Скачать Часть 3 (pdf)

Библиографическое описание:

Хрипков, М. Ю. Реализация адаптивных алгоритмов демпфирования в подвеске автомобиля путем использования регулируемых амортизаторов / М. Ю. Хрипков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 8 (112). — С. 332-336. — URL: https://moluch.ru/archive/112/28499/ (дата обращения: 02.10.2022).

Ключевые слова: демпфирование колебаний, конструкции амортизаторов, управляемые амортизаторы, алгоритмы работы управляемых амортизаторов.

Первыми гасителями колебаний на автомобильном транспорте были листовые рессоры. Они совмещали в себе одновременно упругие и демпфирующие свойства. Последние обеспечивались трением листов друг о друга и переводом за счет этого кинетической энергии в тепловую. Стоит заметить, что этого демпфирования было вполне достаточно для успешного гашения вертикальных колебаний. Но время не стоит на месте, стали повышаться требования к комфорту и безопасности на автомобильном транспорте. Стали использовать независимые подвески, которые требовали разделения демпфирующего элемента и пружин. Современная тенденция направлена на использование адаптивных алгоритмов в подвеске автотранспортного средства. То есть, подвеска должна подстраиваться под дорожные условия в соответствии с пожеланиями водителя или в автоматическом режиме.

В данной работе будут рассмотрены конструкции регулируемых амортизаторов и амортизационных стоек.

Типовая конструкция двухтрубного амортизатора

Для начала хочется осветить типовую конструкцию двухтрубного амортизатора. Современный амортизатор обеспечивает демпфирование за счет того, что прокачивает жидкость через рабочие каналы. Конструкция простейшего гидравлического телескопического амортизатора включает в себя цилиндр, заполненный маслом, и поршень, плотно входящий в него. Цилиндр связан с неподрессоренной массой и прикреплен, как правило, к рычагу или опоре подвески. Поршень перемещается под воздействием штока, другим концом прикреплённого к кузову. Когда подвеска сжимается, шток перемещает поршень, способствуя прокачиванию жидкости через узкие каналы внутри цилиндра. Энергия колебаний переводится в тепловую энергию за счет гидравлического сопротивления в каналах поршня.

На рис. 1. схематично представлено устройство двухтрубного амортизатора. Он состоит из рабочей полости А, поршня 6, установленного на нижнем конце штока 5, донного клапана 9 и направляющей 1 штока, которая также предназначена для установки уплотнения 3 и вместе с поршнем 6 отрабатывает изгибающие моменты, которые возникают при работе амортизатора. Между цилиндром 7 и резервуаром 8 находится компенсационная полость С, которая примерно наполовину заполнена амортизаторной жидкостью. Остальная ее часть служит для восприятия дополнительного объема жидкости вследствие её расширения при нагреве (температура может подниматься до +110 °С, а в тропическом климате до +200°С), так и объема жидкости, вытесняемой при выдвигании штока.

Жидкость в компенсационной полости должна достигать половины высоты, чтобы предотвратить попадание воздуха в рабочую полость через донный клапан при экстремальных условиях. Эти условия обычно возникают при сильных морозах (до -50°С), если шток выдвинут полностью.

Также стоит отметить наклонное расположение амортизатора в автомобиле, которое приводит к одностороннему понижению уровня масла в компенсационной полости. Поэтому угол наклона двухтрубного амортизатора ограничен относительно вертикали, но он не должен превышать угол в 45°. Это может произойти в случае полного хода сжатия зависимой подвески, если самые верхние точки крепления амортизаторов расположены близко [5].

Рис. 1. Схема работы двухтрубного амортизатора

Конструкции ипринцип действия управляемых амортизаторов

Для настройки амортизаторов более важными являются параметры клапанов, чем конструкция самого амортизатора. Как правило, многие фирмы пытаются упростить как конструкцию поршня, так и всего амортизатора в целом. Например, компания Ohlins в конструкции своих амортизаторов использует всего четыре стандартных диаметра поршня — 28, 36, 44 и 46 мм [2].

В целом все клапаны можно разделить на два типа — дроссели и клапаны, нагруженные пружинами. Первый тип представляет собой каналы специальной формы и сечения, через которые протекание масла ограничивается только их гидравлическим сопротивлением. Чтобы при сжатии и отбое жидкость могла проходить по разным каналам, они перекрываются перепускными клапанами, которые пропускают жидкость только лишь в одном направлении, но не оказывают при этом существенного собственного сопротивления.

Если подпружиненный клапан имеет сечение больше, чем сечение канала, главное сопротивление потоку создается усилиями пружин, перекрывающих канал. В современных амортизаторах их роль выполняет пакет пружинных шайб, надетых на шток вместе с поршнем. Задавая толщину, диаметр и число шайб в пакете, можно менять характеристику работы клапана.

Рис. 2. Характеристики сопротивления клапанов

Зависимость усилий сжатия и отбоя от перемещения поршня и его скорости в целом считаются основными характеристиками амортизатора. Если зависимость усилия от хода может быть постоянной, то вторая зависимость более сложная и необходимая для процесса демпфирования: именно она формирует характер работы амортизатора и, в итоге, воздействует на управляемость автомобиля. Параметры клапанов задают скоростную характеристику амортизатора. У дроссельного клапана особо выражена прогрессивная характеристика сопротивления — чем большее скорость движенияе поршня, тем больше усилие. При наличии пружинного клапана, наоборот, когда скорость увеличивается, тогда сопротивление потоку становится меньше, т. е. имеет место так называемая дегрессивная характеристика [3] (рис. 3.)

Рис. 3. Совмещение прогрессивной и дегрессивной характеристик

Передовыми компаниями в сфере развития регулируемых амортизаторов на сегодняшний день является следующие фирмы:

 Tokico. Амортизаторы Tokico используют сложные многоступенчатые клапанно-поршневые системы с регулирующим зазором. В их состав включён пятипозиционный перепускной клапан. Этот механизм может изменять усилия демпфирования колебаний как при отбое, так и при сжатии. Процесс его настройки простой, удобный и понятный [4].

 Rancho. Данные амортизаторы, как правило, используются на бездорожье. Регулировка амортизатора имеет пять ступеней жёсткости. В каждом амортизаторе сконструирован простой механизм, который обеспечивает смещение клапана на повороте на одно из 5 делений. Амортизаторы Rancho обладают переменным сопротивлением давлению, что позволяет менять жёсткость в зависимости от профиля дороги. Специальный датчик отслеживает скорость движения штока и выставляет нужные характеристики системы клапанов [1].

 Kony B. V. Эти амортизаторы не являются массовым продуктом. Регулировка жёсткости в них осуществляется на отбой. Это дает большие возможности настроить автомобиль под определенные дорожные условия и пожелания водителя. [6].

 Амортизаторы с магнитно-реологической жидкостью. Принцип действия данного амортизатора основан на магнитно-реологическом эффекте. Данная жидкость представляет собой высокодисперсную суспензию из основанного на углеводороде синтетического масла, в которое введены мельчайшие мягкие магнитные частицы. При протекании этой жидкости через амортизатор под воздействием магнитного поля меняется сопротивление жидкости, так как частицы выстраиваются вдоль действия силовых линий магнитного поля. Магнитно-реологическая жидкость позволяет расширить диапазон регулировок амортизатора [7].

Рис. 4. Сравнительный анализ характеристик амортизатора Audimagneticride по сравнению с обычным амортизатором

Литература:

Амортизаторы регулируемойжескости «Rancho» [Электронный ресурс]. — [2016]. — Режим доступа: http://www.jeep.avtograd.ru
Арутин В. А. Современные амортизаторы / В. А. Арутин // Автоспорт. — 2004. — № 2. — С.18–24.
ОСТ 37.001.434–86. Амортизаторы гидравлические и гидропневматические телескопические автотранспортных средств. Типы, основные параметры и размеры. — М.: Изд-во стандартов, 1986. — 81 с.
Пружины и амортизаторы [Электронный ресурс]. — [2016]. — Режим доступа: http://www.servicing-auto.ru
Раймпель Й. Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины и колёса: пер. с нем. В. П. Агапова / под ред. О. Д. Златовратского. / Й. Раймпел. — М.: машиностроение, 1986. — 320 с.
Регулируемые амортизаторы KONY [Электронный ресурс]. — [2016]. — Режим доступа: http://www.koni-store.ru
AudiTTCoupe 07. Ходовая часть [Электронный ресурс]. — [2014]. — Режим доступа: http://autoholding.net

Основные термины (генерируются автоматически): амортизатор, двухтрубный амортизатор, гидравлическое сопротивление, донный клапан, компенсационная полость, магнитно-реологическая жидкость, магнитное поле, параметр клапанов, пожелание водителя, типовая конструкция.

Ключевые слова

демпфирование колебаний, конструкции амортизаторов, управляемые амортизаторы, алгоритмы работы управляемых амортизаторов

Базовые настройки подвески мотоцикла | Моск

Перед началом эксплуатации мотоцикла рекомендуется проверить базовые настройки подвески. Заводская настройка всегда рассчитана на Райдера среднего веса и роста.

Неправильные настройки, например преднатяга (Pre-load) пружины или неверно выбранная жесткость пружины, может изменить углы подвески, что вызовет или избыточную или недостаточную поворачиваемость и тем самым будет очень сильно повлиять на управляемость мотоцикла. После настройки подвески под индивидуальные требования райдера также необходима проверка и коррекция базовой настройки подвески.

ШАГ 1. ИЗМЕРЕНИЕ.

ВАЖНО!

Преднатяг пружин передней и задней подвески. Очень важная установка влияющая на высоту мотоцикла и угол вилки. Что в свою очередь влияет на управляемость мотоцикла. Все операции проще выполнять вдвоем. Все замеры записывайте.

Мотоцикл на центральной подставке

Мотоцикл на колесах

Мотоцикл с водителем

1.Установите мотоцикл на подставку, что бы колеса мотоцикла не касались земли.

2.Измерьте расстояние, например от нижней точки заднего крыла до оси заднего колеса. (R1)

3.Сделайте такое же измерение для передней подвески. В качестве контрольных точек можно выбрать верхнюю траверсу и ось переднего колеса. (F1)

4.Снимите мотоцикл с центральной подставки и произведите те же измерения без райдера (R2 и F2)

5. Повторите измерения в третий раз с райдером. (R3 F3).

ВАЖНО!

Райдер обязательно должен принять правильную посадку, что бы правильно распределить нагрузку по осям мотоцикла.

РЕКОМЕНДОВАННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СВОБОДНОГО ПРОГИБА (FREE SAG) И ПРОГИБ ПОД РАЙДЕРОМ

МОТОЦИКЛ / ОСЬ СВОБОДНЫЙ ПРОГИБ (FREE SAG) R1-R2 И F1-F2 ПРОГИБ ПО РАЙДЕРОМ R1-R3 И F1-F3

MX/ENDURO ПЕРЕДНЯЯ 30 + — 5 ММ 80 + — 5 ММ

MX/ENDURO ЗАДНЯЯ 30 + — 5 ММ 100 + — 5 ММ ИЛИ 30% ОТ ПОЛНОГО ХОДА

ДОРОЖНЫЙ ПЕРЕДНЯЯ 20-30 ММ 30-40 ММ

ДОРОЖНЫЙ ЗАДНЯЯ 5-15 ММ 25-35 ММ

ТУРИСТИЧЕСКИЙ ENDURO ПЕРЕДНЯЯ 20-30 ММ 30-40 ММ

ТУРИСТИЧЕСКИЙ ENDURO ЗАДНЯЯ 5-15 ММ 25-35 ММ

ВАЖНО!

Если значения отличаются в большую сторону (клиренс меньше) то установленна мягкая пружина или недостаточный преднатяг ее, если в меньшую (клиренс больше), то пружина жесткая или большой преднатяг.

ШАГ 2. РЕГУЛИРОВКА

Регулировка предварительного сжатия пружины амортизаторов выполняется либо специальным инструментом, либо рукояткой, в зависимости от исполнения вашего амортизатора. Для амортизаторов с классическим механизмом регулировки, необходимо отпустить ключом верхнюю специальную гайку, далее выполнить регулировку нижней гайкой и в заключении обязательно затянуть верхнюю гайку. Рис. 1.

РЕГУЛИРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СЖАТИЯ ПРУЖИНЫ АМОРТИЗАТОРА

РЕГУЛИРОВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СЖАТИЯ ПРУЖИНЫ ПЕРЕДНЕЙ ВИЛКИ

Передняя вилка, конструктивно, может быть выполнена как с возможностью регулировки преднатяга так и без нее. В случае отсутствия такой возможности потребуется замена пружины на более мягкую\жесткую в зависимости от результатов измерения.

НАСТРОЙКА ХАРАКТЕРИСТИК АМОРТИЗАТОРА

РЕГУЛИРОВКА ОБЩЕЙ ДЛИНЫ АМОРТИЗАТОРА

Если амортизатор имеет возможность регулировки длинны, то изменяя только этот параметр вы можете изменять чувствительность рулевого управления не затрагивая других характеристик.

ВАЖНО!

Никогда не закручивайте и не выкручивайте полностью регулировочный болт на амортизаторе.

ВАЖНО!

Правильная настройка амортизатора непосредственно влияет на безопасность и управляемость мотоцикла. Придерживаясь следующих рекомендаций вы можете вносить изменения методом контрольных заездов. Изменив значение на один два «клика» — пробная поездка. И так далее.

НАСТРОЙКА ДЕМПФИРОВАНИЯ ОТБОЯ (REBOUND)

+ Увеличение усилия демпфирования

— Уменьшение усилия демпфирования

Характеристика влияет на скорость с которой амортизатор возвращается в исходное положение после цикла сжатия. Слишком слабое усилие вызывает раскачку мотоцикла, сильно жёсткое не позволяет подвески быстро вернуться в исходное положение на мелких неровностях, что в свою очередь приводит к полному сжатию подвески.

Регулятор расположен в нижней части штока. Позиции определяются с характерным «кликом».

ВАЖНО!

Если вы не чувствуете «кликов», то это может свидетельствовать о неисправности амортизатора. Например низком давлении газа или низким уровнем масла.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Если мотоцикл раскачивает на неровностях или чувствуется удар при возвращении подвески в исходное положение, увеличьте усилие отбоя. Если чувствуется повышенная жесткость, а на серии неровностей жёсткость увеличивается, то усилие отбоя слишком велико- его нужно уменьшить. Регулировку выполняете в диапазоне не более 2-х кликов за один раз.

НАСТРОЙКА ДЕМПФИРОВАНИЯ СЖАТИЯ (COMPRESION)

Регулировка расположена в верхней части амортизатора.

В зависимости от модели амортизатора регулировка быстрой

и медленной скорости сжатия может быть разнесена

Регулировка низкой скорости сжатия выполняется отверткой и имеет 25 «кликов»

Регулировка высокой скорости сжатия выполняется ключом (чаще 17 мм) в диапазоне 2 ¼ оборота. При регулировке вращайте за одну тестовою поездку не более ½ оборота. (180 град)

ВАЖНО!

Что бы правильно считать клики, полностью закрутите регулировочный узел и открутите на заданную величину.

ВАЖНО!

Выражение высокая и низкая скорость относится к скорости движения штока амортизатора, а не к скорости движения мотоцикла!

ВАЖНО!

Все настройки начинайте с параметров рекомендованных заводом изготовителем. Всегда записывайте внесенные изменения и свои ощущения от пробной поездки. За один цикл делайте не более 6 «кликов» и ½ оборота регулировочного узла. За один раз настраивайте только один параметр.

ВАЖНО!

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Если мотоцикл чувствуется мягким и имеет тенденцию к глубоким «провалам», то недостаточно усилие демпфирования сжатия.

Если мотоцикл жесткий и при наезде на неровность жестко накатывается на нее, подвеска «неохотно» сжимается на неровностях, Необходимо уменьшить усилие демпфирования сжатия.

За один прием рекомендуется делать не более ½ оборота. После пробной поездки вносить дальнейшие изменения.

ВАЖНО!

Перед началом тонких настроек убедитесь в правильности настройки преднатяга/жесткости пружин. Простое правило, при увеличении жесткости/преднатяга пружины должно быть увеличено усилие отбоя на 2 «клика».

ВАЖНО!

Когда Вы чувствуете, что достигли желаемого изменения, обязательно вернитесь на шаг назад и проверьте свои ощущения. Обязательно обращайте внимание, при каких дополнительных условиях вас удовлетворяет работа подвески. Например давление в шинах, температура окружающего воздуха и т.п.

ВАЖНО!

Симптом.

Очень острая реакция в поворотах (избыточная поворачиваемость) Особенно в песке.

Причина.

Передняя часть мотоцикла ниже чем задняя. Прогиб передней подвески больше чем задней.

Действия.

Увеличить жесткость усилия сжатия передней вилки. Увеличить жесткость пружин передней вилки. Перья «просажены» в передней траверсе. (Опустить Перья в траверсе примерно на 5 мм).

Симптом.

Ярко выраженная недостаточная поворачиваемость мотоцикла.

Причина.

Передняя часть мотоцикла выше чем задняя. Прогиб передней подвески меньше чем у задней.

Действия.

Уменьшите усилие демпфирования передней вилки. Установить более мягкие пружины в переднюю вилку. «Просадите» перья передней вилки в траверсах на 5 мм.

Симптом.

Передняя часть мотоцикла нестабильна при торможении.

Причина.

Большой прогиб передней вилки при торможении, как следствие более острый угол передней вилки.

Действия.

Уменьшить люфт камеру передней вилки. Увеличить жесткость пружин передней вилки. Увеличить усилие сжатия передней вилки.

ПЕРЕДНЯЯ ВИЛКА

Симптом. Нет полного хода передней вилки при движении. Переднее колесо жёстко «встречает» все неровности. Подвеска кажется очень жёсткой.

Действия. Уменьшить усилие сжатие передней вилки. Заменить пружины на более мягкие

Симптом. Подвеска слишком мягкая. Легко «срабатывает» до конца полного хода.

Действия. Уменьшить люфт камеру на 5 мм. Увеличить усилие демпфирования. Увеличить жесткость пружин.

Симптом. Подвеска плохо отрабатывает мелкие неровности.

Причина. Высокое усилие демпфирования передней подвески. Усилие демпфирование не достаточно прогрессивно.

Действия. Уменьшить усилие демпфирования. Уменьшить люфт камеру.

Симптом. Подвеска отрабатывает мелкие неровности, но только в начале хода вилки.

Причина. Большое усилие сжатия в конце хода вилки.

Действия. Увеличить люфт камеру.

Симптом. Очень мягкое начало хода вилки.

Причина. Недостаточная жесткость пружина или недостаточный прелоад.

Действия. Увеличить жёсткость/ прелоад пружины.

Симптом. Ощущения ударов в переднюю вилку на небольших неровностях в сочетании с возможным полным ходом вилки.

Причина. Слишком сильный преднатяг пружины или большое усилие сжатия в начале хода.

Действия. Уменьшить люфт камеру. Уменьшить преднатяг/ жесткость пружины. Очистить сальник и пыльник вилки и смазать специальной смазкой.

Симптом. Хорошо отрабатывает первую серию неровностей, но становится жестче после серии неровностей. Плохое сцепление на мелких неровностях.

Причина. Большое усилие отбоя. (Rebound)

Действия. Уменьшить усилие отбоя.

Симптом. Быстрый возврат колеса в исходное положение после сжатия.

Причина. Недостаточное усилие отбоя или излишний преднатяг пружины.

Действия. Увеличить усилие отбоя. Уменьшить преднатяг пружины.

ЗАДНЯЯ ПОДВЕСКА

Симптом. Нет полного хода задней подвески. Подвеска очень жесткая. Плохо работает (скачет) на неровностях.

Причина. Очень большое усилие сжатия или большой преднатяг пружины.

Действия. Уменьшить усилие сжатия. Уменьшить усилие отбоя. Уменьшить преднатяг пружины. Заменить пружину на более мягкую.

Симптом. Подвеска полностью срабатывает, подвеска мягкая на всем ходе.

Действия. Увеличить усилие сжатия. Заменить пружину на более жесткую.

Симптом. Подвеска жесткая к концу полного хода, но сильно прогибается под райдером в статике.

Причина. Пружины слишком мягкие или недостаточное усилие сжатия.

Действия. Увеличить преднатяг пружины. Установить более жёсткую пружину. Проверить и настроить статический прогиб подвески.

Увеличить усилие сжатия.

Симптом. Заднее колесо перепрыгивает мелкие неровности при торможении или при движении под гору. Сцепление заднего колеса на «стиральной» доске недостаточно.

Причина. Слишком большой преднатяг пружины а сама пружина слишком мягкая.

Действия. Заменить пружину на более жесткую, установить преднатяг пружины на рекомендованное значение. Проверить и настроить статический прогиб подвески.

Симптом. Задняя подвеска плохо отрабатывает острые неровности, но неплохо работает на неровностях с пологими краями.

Причина. Большое усилие сжатия.

Действия. Уменьшить усилие сжатия.

Симптом. Работа задней подвески ухудшается после серии неровностей. Плохое сцепление на «стиральной доске» и при ускорении и при замедлении.

Причина. Высокое усилие отбоя.

Действия. Уменьшить усилие отбоя.

Симптом. Задняя часть мотоцикла очень нестабильна. Амортизатор не реагирует на настройки. Амортизатор плохо гасит колебания.

Причина. Нет давления газа. Не качественное масло или недостаточный уровень масла. Разрушение внутренних элементов амортизатора

ВАЖНО!

Suspension Tech: Подождите… Что такое демпфирование подвески?

Опубликовано 14 марта 2018 г. Кори Бенсон

Поддержите нас! BikeRumor может получать небольшую комиссию за партнерские ссылки в этой статье. Учить больше.

Как бы мы ни любили погружаться в конструкцию и технологии подвески, важно разобраться в основах. На прошлой неделе мы рассмотрели вилки с неамортизированной подвеской. Но это уже не норма, так что же такое демпфирование подвески? Большинство современных подвесок для горных велосипедов имеют гидравлическое демпфирование, но это не всегда так. Что делает демпфирование? И зачем нам это нужно?

Механическое демпфирование по сути является основным принципом современной подвески, будь то велосипед или что-то более крупное и тяжелое, например, ваш автомобиль. Удар попадает в колесо, а затем удар, включающий в себя какую-то пружину, поглощает этот удар, прежде чем он дойдет до водителя. Пружина — будь то физическая винтовая пружина или сжатый воздух — естественным образом отскакивала бы назад с той же силой, что и приложенная сила, а затем колебалась бы взад-вперед (как пого-стик) до тех пор, пока трение в системе не остановило бы любое движение. В большинстве случаев это не совсем идеально, поэтому здесь в игру вступает демпфирование.

Демпфирование подвески — это процесс управления или прекращения колебаний пружины, когда она сжимается или отскакивает (обычно и то, и другое). Обычно это работает путем введения в смесь гидравлического картриджа с жидкостью и некоторыми управляемыми клапанами. Когда пружина сжимается, демпфирующая жидкость (обычно масло) проходит через серию клапанов из одной камеры в другую. Нагнетая жидкость через отверстия, прокладки и туннели разного размера и формы, демпфирующий картридж может контролировать скорость сжатия и отскока… или полностью останавливать их. Все это сделано для того, чтобы пружина не сжималась и не отскакивала слишком быстро. А так он вообще перестанет подпрыгивать между ударами.

Где находится демпфирование в подвеске велосипеда?

На полноподвесном горном велосипеде демпфирование присутствует как в вилке, так и в заднем амортизаторе. В передней части вилки часто на одну ногу устанавливается гидравлический амортизатор, а на другую ногу — пружина — воздушная или масляная. Сзади амортизатор рамы обычно объединяет корпус масляного амортизатора и пружину в единый телескопический амортизатор. Пневматический амортизатор, такой как Fox Float или RockShox Deluxe, размещает гидравлику в нижнем ползунке, а в более крупном внешнем корпусе (или баллоне с воздухом) находится пневматическая пружина (9).0019 выше ).

С другой стороны, в амортизаторах Coil, таких как, например, серия DHX или Deluxe Coil, гидравлика принимает корпус амортизатора с винтовой пружиной, предварительно натянутой на внешней стороне резьбового корпуса амортизатора ( над ).

Что такое демпфирование сжатия?

Мы подробно говорили об этом, когда различали высокоскоростное и низкоскоростное сжатие, но для упрощения — демпфирование сжатия — это замедление вашего амортизатора и поглощение части ударной силы при сжатии подвески. Опять же, это работает за счет контролируемого потока жидкости подвески через демпфирующий контур. В этой схеме могут использоваться порты, клапаны, прокладки или пружины для управления скоростью потока жидкости и заплатой. В большинстве современных подвесок используется их комбинация, чтобы обеспечить раздельное демпфирование сжатия на высоких (сильные) и низких (маленькие, медленные) скоростях.

Путем изменения/настройки демпфирования сжатия вы можете контролировать степень сжатия подвески в ответ на удар, регулируя ее в соответствии со своим стилем вождения и типом ударов, с которыми столкнется ваш велосипед.

Что такое демпфирование отскока?

Демпфирование отскока — это, по сути, то же самое в обратном порядке — управление амортизатором, когда он возвращается в свое естественное несжатое состояние. Демпфирование здесь — это то, что не дает удару сразу же отскакивать назад после того, как вы ударили что-то, чтобы сжать его. Прошлой осенью мы углубились в управление отскоком на высоких и низких скоростях. Регулировка демпфирования отбоя контролирует скорость, с которой подвеска возвращается в нормальное состояние, чтобы быть готовой к следующему удару.

Как демпфирование помогает велосипедисту?

Основной функцией демпфирования является снижение скорости или интенсивности удара, передаваемого водителю, для повышения комфорта и контроля. Замедляя силу удара и передавая ее в течение более длительного периода времени, это снижает нагрузку на гонщика. А за счет преобразования входной силы в тепло, которое может рассеиваться внутри жидкости подвески, водителю не нужно подвергаться некоторой силе исходного удара.

С точки зрения демпфирования сжатия, это может как уменьшить силу сильного удара, так и предотвратить раскачивание подвески от ваших собственных педалей. Что касается демпфирования отскока, это облегчает управление мотоциклом после удара и гарантирует, что подвеска достаточно быстро возвращается в несжатое состояние, чтобы быть готовой поглотить следующий удар, поэтому он не увязнет на повторяющихся ударах. … но не настолько быстро, чтобы переднее колесо отскакивало от земли, вызывая потерю сцепления с дорогой.

Работает ли демпфирование подвески одинаково для всех велосипедных дисциплин?

Как правило, подвеска с гидравлическим демпфированием работает одинаково независимо от типа велосипеда. Но возможность независимой регулировки того, как такт сжатия и отбоя амортизатора функционируют на нескольких разных уровнях или скоростях (больше, чем просто высокая и низкая скорость в самых передовых компонентах подвески), означает, что функция демпфированной подвески сильно варьируется от чего-то от заднего амортизатора с электронным демпфированием шоссейного гоночного велосипеда Pinarello, оснащенного eDSS, до прототипа винтовой подвески велосипеда для скоростного спуска Transition, выигравшего чемпионат мира. Хотя средства могут меняться от одного применения к другому, конечная цель остается неизменной: держать шины приклеенными к земле!

И это возвращает нас туда, где мы были на прошлой неделе. В некоторых современных альтернативных конструкциях подвески активное демпфирование вообще отсутствует, например, вилка и . Как напоминает нам инженер-основатель и генеральный директор Lauf Бенедикт Скуласон, эти «системы подвески на самом деле , а не без демпфирования». Конструкция и компоненты подвески просто не включают активного демпфирования . «Водитель и шины обеспечивают необходимое демпфирование». Вы, как гонщик, амортизируете входные сигналы подвески, чтобы они не постоянно подпрыгивали вверх и вниз, как это делают шины, а иногда и материал рамы и вилки. Хотя это не имеет смысла для больших последствий скоростного спуска, теория имеет смысл (и, судя по нашему собственному опыту, она работает) в менее технически сложных условиях, таких как дорога, гравий и более плавная езда по пересеченной местности.

Веселье никогда не заканчивается. Следите за новостями, чтобы каждую неделю получать новые публикации, в которых рассматривается одна небольшая тема, связанная с подвеской, настройкой или продуктом. Ознакомьтесь с прошлыми сообщениями здесь. Есть вопрос, на который вы хотите получить ответ? Свяжитесь с нами по электронной почте. Хотите, чтобы ваш бренд или продукт были представлены? Мы тоже можем это сделать.

Кори Бенсон — технический редактор сайта Bikerumor.com из ЕС.

Кори писал о горных велосипедах, эндуро, циклокроссе, вседорожных, гравийных велосипедах и велосипедах более 25 лет, даже до того, как индустрия дала некоторые из этих названий. До Bikerumor Кори был практикующим архитектором, специализирующимся на экологической устойчивости, проектировал велосипедные магазины и велосипедные компоненты, а также работал механиком в велосипедном магазине.

Проживая в Чехии более 15 лет, он техничный горный байкер, предприимчивый гонщик по гравию, велосипедист на короткие и средние расстояния. Кори много путешествует по Европе, катаясь на велосипедах, встречаясь с ключевыми европейскими разработчиками продуктов, отраслевыми экспертами и законодателями моды для подробного обзора того, что нового и что будет дальше.

В чем разница между низкоскоростным демпфированием и высокоскоростным демпфированием?

Успешные водители не используют стандартные настройки подвески, и они знают, что их амортизаторы и пружины должны быть настроены в соответствии с их стилем вождения и предпочтениями, чтобы получить максимальную отдачу от своего автомобиля или мотоцикла.

Из многих настроек, которые вы можете настроить, демпфирование может дать вам улучшения производительности, чтобы изменить ситуацию на трассе.

Количество регулировок, доступных для лучших амортизаторов, позволяет полностью контролировать переменные, с которыми вы столкнетесь во время гонки. Изменения погоды, неровности, столкновения с бордюрами, изменения состояния трассы и перепады высоты — вот лишь некоторые из переменных, на которые вам нужно будет настроиться.

Если вас смущает термин «демпфер», он используется как синоним слова «амортизатор». По сути, амортизаторы или амортизаторы укрощают колебательный эффект ваших пружин, поскольку они накапливают и высвобождают энергию как после сжатия, так и после отбоя.

Пружины не могут эффективно распоряжаться энергией и будут постоянно сжиматься и растягиваться, если ничто не укротит этот эффект подпрыгивания. Амортизаторы рассеивают накопленную энергию, используя масло, которое проходит через ряд клапанов для управления силой демпфирования.

Это основы. Знание того, когда нужно отрегулировать демпфирование на низких и высоких скоростях и его эффект, является частью экспериментального процесса, когда вы изучаете свой автомобиль. Какая разница?

Демпфирование 101

У амортизаторов есть основная задача: контролировать скорость, с которой ваши колеса движутся вверх и вниз. Они выполняют эту работу, не давая вашим пружинам слишком быстро сжиматься и отскакивать. Управление этими переменными позволяет улучшить впечатления от вождения.

Демпфирование сжатия показывает, насколько быстро или медленно пружина может сжиматься.

Демпфирование отскока показывает, насколько быстро или медленно пружина возвращается в исходное положение.

Вы можете отрегулировать силу демпфирования или скорость вашего удара, когда он пытается сжать и когда он отскакивает. Более жесткие удары замедляют движения пружины, а более мягкие удары позволяют пружине двигаться быстрее.

Насколько быстро подвеска сжимается или восстанавливается, определяет требуемый уровень демпфирования.

Низкоскоростное демпфирование

Компрессию можно разделить на две зоны. Сначала мы выделяем низкоскоростное сжатие.

Примеры низкоскоростного сжатия:

Постепенные изменения высоты (даже на высокой скорости)
Применение прогрессивной мощности
Применение тормозов

Это все плавные нагрузки на подвеску, и вы можете регулировать сопротивление этим движениям и нагрузкам.

Как это проявляется в реальной ситуации:

Одна из проблем с подвеской — избыточная поворачиваемость. Если ваше переднее сжатие слишком мягкое, когда вы нажимаете на тормоза при входе в поворот, ваша задняя часть будет казаться легкой и захочется развернуться, когда вес сместится на переднюю часть автомобиля.

Решение состоит в том, чтобы увеличить низкоскоростное переднее сжатие (а также усилить передние пружины), ограничив наклон шасси и придав вам более сбалансированное ощущение.

Другие сценарии низкоскоростного демпфирования

Рассмотрите возможность уменьшения компрессии на низких скоростях:

Если вы хотите, чтобы шасси было более свободным и подвижным,
Если ваш автомобиль или велосипед кажутся слишком высокими
Вы теряете сцепление на рыхлом или скользком покрытии

Рассмотрите возможность увеличения сжатия на низких скоростях:

Если ваш автомобиль или велосипед кажется вам слишком мягким и вам нужна более устойчивая платформа
Если задняя часть вашего автомобиля чрезмерно приседает при разгоне или передняя часть ныряет при торможении
Если ваше шасси слишком сильно кренится при повороте

Высокоскоростное демпфирование

Многие водители думают, что высокая скорость — это скорость, с которой вы движетесь, но на самом деле она представляет собой скорость, с которой ваш амортизатор проходит свой ход, особенно всю его длину.

Если вы едете по гладкой дороге со скоростью 80 миль в час, вы все равно будете находиться в зоне сжатия на низкой скорости, потому что на подвеску почти не действует. Если вы едете медленнее со скоростью 30 миль в час, но натыкаетесь на кочку, это высокоскоростное движение, и в игру вступает ваша высокоскоростная компрессия.

Вы можете отрегулировать сопротивление ударам, сделав амортизаторы более жесткими. Часто это зависит от драйвера. Некоторые водители отдают предпочтение скорости, а не комфорту, особенно на гладкой гоночной трассе, где неровности менее вероятны.

Сценарии высокоскоростного демпфирования

Рассмотрите возможность уменьшения высокоскоростного сжатия:

Если вы хотите большего комфорта
Если неровности на трассе или бордюры мешают или нарушают оптимальную гоночную траекторию

Рассмотрите возможность увеличения высокоскоростной компрессии:

Если вы едете по ухабам
Если вы чувствуете каждую неровность и хотите чувствовать себя более комфортно
Если ты на ровном пути

Демпфирование низкоскоростного и высокоскоростного отскока

Отскок противоположен сжатию. После того, как амортизатор сжимается, он должен снова растянуться, чтобы амортизатор вернулся в нейтральное положение.

В то время как низкоскоростное демпфирование сжатия будет варьироваться от нуля до трех дюймов в секунду, а высокоскоростное — три дюйма или более, некоторые скорости сжатия могут превышать тридцать дюймов в секунду или более, в зависимости от применения.

Скорости отскока сильно различаются.

Скорость отскока напрямую связана с тем, какая нагрузка на пружину создается после сжатия. Как правило, у вас будет аналогичная скорость отскока на низкой скорости, тогда как скорость отскока на высокой скорости обычно составляет от пяти до десяти дюймов в секунду.

Есть странные обстоятельства, которые могут это изменить. Если у вас очень жесткий предварительно нагруженный гриф, он будет накапливать энергию и переводить ее обратно. Это больше, чем просто нагрузка пружины, отталкивающая колесо. Опять же, могут быть различия в настройках или другие обстоятельства, и лучше поговорить со специалистом о вашей конкретной настройке.

Мягкий или жесткий отскок?

Если ваши пружины слишком мягкие, они могут сжаться слишком быстро и привести к тому, что ваша подвеска переедет, в результате чего ваша подвеска будет опираться на резиновые неровности или упоры. Вы увидите резкое и быстрое увеличение скорости, чтобы подвеска не достигла дна или не увидела контакт металла с металлом, вызывающий потерю контроля.

Это все часть низкоскоростного и высокоскоростного отскока. Вы можете видеть, что жесткость пружин значительно влияет на то, насколько сильно или мало требуется демпфирование отбоя.

Давайте снова обратимся к примеру с избыточной поворачиваемостью:

Как только вы пройдете вход и апекс и выйдете из поворота, вы вернетесь к дроссельной заслонке, и вам нужно будет перенести вес на задние колеса. для тяги.

Если передний отскок слишком жесткий или медленный, вы ограничите перенос веса, а с другой стороны, если вы слишком сильно уменьшите отскок, вес будет слишком быстро переноситься назад, а это означает, что ваши передние колеса потеряют сцепление с дорогой.

Важность демпфирования на низких и высоких скоростях

Если у вас слишком сильное демпфирование, вы ограничите движение подвески, но при слишком слабом демпфировании подвеска допускает слишком много движений.

Слишком сильное демпфирование сжатия не позволит вашим амортизаторам сжаться достаточно быстро, чтобы поглотить неровность, и силы будут передаваться на шасси и на вас, но слишком слабое демпфирование сжатия, и вы рискуете провалиться и потерять сцепление с дорогой.

Вы можете настроить сжатие и отскок именно так, как вам нужно для вашей ситуации и потребностей, отрегулировав и то, и другое.

Существуют ли оптимальные настройки демпфирования?

Оптимальные настройки демпфирования позволяют колесам вашего автомобиля или велосипеда сохранять сцепление с любой поверхностью, в поворотах и на неровностях. Настройки сжатия должны быть достаточно легкими, чтобы пружины могли проглатывать неровности, но не настолько мягкими, чтобы подвеска прогибалась.

Настройки отскока должны быть достаточно легкими, чтобы пружины отскакивали достаточно, чтобы шина могла отслеживать наклон неровности вниз, но не настолько легкими, чтобы не контролировать энергию пружин. Автомобиль будет валяться и чувствовать себя неустойчиво, если отскок будет слишком мягким.

Хотите узнать больше? Ознакомьтесь с разделом «Как отрегулировать демпфирование на низких и высоких скоростях, чтобы оптимизировать характеристики амортизатора и жесткость пружины или демпфирование?» Как правильно усилить заднюю подвеску

Поиск идеальной настройки

Как узнать, какие настройки правильные? Это будет зависеть от вашего применения, настройки подвески, включая высоту дорожного просвета, типа используемых вами амортизаторов и ваших предпочтений как водителя.

Вам не нужно разбираться во всем этом самостоятельно. Вместо того, чтобы покупать набор амортизаторов, настроенных для всех, вы можете напрямую обратиться к команде Penske Shocks, чтобы начать процесс оптимизации настройки ДО покупки чего-либо.

Адаптация процесса выбора и настройки оборудования в соответствии с вашим конкретным приложением и вашими конкретными потребностями позволит вам быстрее получить максимум от настройки шока.

После того, как вы купите амортизаторы и настроите их, вы получите постоянную поддержку от команды Penske. Чтобы узнать больше о нашем процессе S3 (амортизаторы + настройка + поддержка), свяжитесь с нами здесь и начните работу

Амортизаторы подвески: руководство для начинающих о том, что происходит внутри

Героу
13 декабря 2019 г. Обновлено 21 июля 2021 г.

Двумя основными задачами подвески горных велосипедов являются сокращение количества ударной и вибрационной энергии, которая передается от земли к телу гонщика, и сохранение сцепления с дорогой везде, где это возможно. Хотя есть и другие важные функции и факторы, это элементарные способы, с помощью которых мягкие компоненты улучшают наши впечатления от езды. Чем глубже мы расширяем наше понимание того, как работает подвеска, тем лучше мы будем использовать эти дорогостоящие технологические элементы в полной мере. Давайте для начала посмотрим на масляно-демпфирующую сторону нашей подвески. Для людей, которые уже понимают основы, мы углубимся в будущие статьи, так что держитесь крепче, пока мы делаем набросок.

Чтобы погрузиться в маслянистую сторону вилок и амортизаторов, я сел с моим другом Тайроном Дайнсом из Fox Racing. Тай начал свою карьеру в RockShox в качестве гоночного механика Кубка мира, а также курировал европейские технические/ремонтные центры Fox, а также разрабатывал и тестировал новые мелодии в течение последних десяти лет. В общей сложности он занимается сквош-бизнесом более двадцати лет и, безусловно, может копаться в мелочах. Я попросил у него полностью урезанное объяснение того, как работают демпферы, и он с удовольствием разложил историю на несколько удобоваримых моментов. Для тех, кто прошел столько же курсов физики, сколько и я (ноль), это введение должно быть полезным.

«Амортизатор регулирует усилие подрессоривания. Он контролирует скорость, с которой колесо движется вверх или сжимается, а также контролирует его на обратном пути», — говорит Тайрон. Пружина здесь представляет собой давление воздуха или катушку, которая придает компоненту подвески его подрессоренную силу . Он объяснил, что если вы добавите слишком сильное сжатие в амортизатор или вилку, они станут «избыточно демпфированными», что в конечном итоге станет жестким и трудным для сжатия и почти не будет иметь подвески. При обратном ходе, если отскок установлен слишком медленно, амортизатор или вилка не возвращаются, а вместо этого сидят низко в своем ходе (часто называемом «упаковкой»), неспособном обеспечить многие из своих предполагаемых характеристик. Работа разработчиков подвески MTB заключается в создании амортизаторов или вилок, обеспечивающих полезный диапазон регулировок сжатия и отбоя, которые вы можете использовать, чтобы настроить их под свои трассы и стиль катания. Так что же на самом деле происходит внутри, что позволяет им так точно настраивать демпфер?

В этом видео показано, как работает сжатие и отскок в амортизаторе Fox DPS. Здесь вы можете видеть, что происходит гораздо больше, что мы включим в это первоначальное объяснение.

Начнем с компрессии, как и ваша подвеска. Если рассматривать сжатие до самых основных элементов, то оно представляет собой степень сопротивления или «поддержки», которую обеспечивает демпфер, поглощая силу удара и перемещая массу водителя. Он добавляет сопротивление воздушной или винтовой пружине подвески. Картридж демпфера в вилке представляет собой цилиндрическую камеру, похожую на центр рулона туалетной бумаги, с установленным на валу поршнем посередине, через который должно проходить масло, когда ваша подвеска сжимается в своем ходе и отскакивает обратно до полного выдвижения. Система в шоке работает аналогично, хотя ее сложнее визуализировать, поэтому для простоты мы остановимся на этом примере. Ряд точно настроенных отверстий в этом поршне позволяет маслу течь с определенной скоростью. В большинстве компонентов подвески есть набор тонких металлических шайб, называемых 9.0019 прокладки прижаты к верхней части поршня, которые изгибаются и изгибаются, позволяя маслу проходить через отверстия в поршне. По мере того, как вы добавляете щелчки высокой или низкой скорости сжатия в свою подвеску, прокладки перемещаются ближе к поршню, в конечном итоге блокируя отверстия, создавая то, что мы называем блокировкой.

Большинство более простых компонентов подвески MTB имеют полый вал, проходящий через середину поршня, с портами по обеим сторонам поршня, что позволяет маслу быстро течь, когда это необходимо. Этот поток масла через вал обычно можно регулировать с помощью внешнего управления. Толщина внутреннего вала и размер порта могут быть настроены для достижения оптимальной производительности. Что касается регулировки компрессии, Тайрон говорит, что «это похоже на комнату, полную пятидесяти человек, которым всем нужно выбежать через одну и ту же маленькую дверь, когда кто-то кричит «пожар». поток масла. В то время как с большой дверью они все могли выбраться гораздо быстрее. Это просто управление жидкостью через систему большего или меньшего сопротивления».

Толщина, ширина и ориентация прокладок могут быть изменены для изменения характеристик сжатия компонента подвески, что является одним из способов «настройки» подвески. Форма и порт поршня также могут быть отрегулированы, наряду с множеством других переменных, таких как толщина масла, диаметр вала и трение, для создания оптимальной системы для велосипеда и варианта использования, для которого он предназначен.

Полная стоимость деталей изготовленного на заказ амортизатора Ancillotti.

Часть отскока картриджа демпфера работает точно так же, как контур сжатия, но в обратном порядке. Отскок относится к скорости и силе, с которой амортизатор позволяет амортизатору или вилке вернуться к полному ходу. Он сопротивляется или замедляет силу воздуха или винтовой пружины с заданной скоростью. Когда вы замедляете отскок, набор прокладок на поршне отбоя сжимается, чтобы замедлить поток масла через демпфер. Когда ручка отскока щелкается в направлении кролика, система открывается, и масло может течь более свободно, позволяя вилке или амортизатору возвращаться с большей скоростью. Затем, когда вы замедляете отскок, масло встречает большее сопротивление и замедляет скорость возврата подвески.

Вот визуальное представление того, как все это работает в демпфере Grip2.

Понял? Если нет, вы не одиноки. Компоненты подвески являются наиболее сложными деталями наших велосипедов, и мы надеемся постепенно демистифицировать их в этих статьях, чтобы наши читатели могли лучше понять свои велосипеды.

У вас есть вопрос, связанный с подвеской, который вы хотели бы, чтобы мы исследовали? Пожалуйста, напишите это в комментариях ниже, и мы приступим к работе.

Teach Me Suspension (часть 6): демпфирование сжатия и отбоя

В прошлой части мы начали разговор о демпфировании и о том, какую роль оно играет в подвеске.

Вкратце, демпфирование — это то, что изменяет (и укрощает) способ сжатия и растяжения пружины.

В этой части мы продолжим тему демпфирования, но немного расширим ее и рассмотрим два разных типа демпфирования — сжатие и отскок — и их роль.

Два основных типа демпфирования

Как мы узнали из предыдущей части, демпфирование ограничивает скорость сжатия и растяжения подвески.

Демпфирование сжатия и растяжения управляется двумя отдельными контурами в подвеске, и они также регулируются отдельно.

Неудивительно, что устройство демпфирования, которое регулирует сжатие подвески, известно как демпфирование сжатия.

Демпфирование сжатия ограничивает скорость сжатия подвески при езде по неровностям или, например, когда водитель резко нажимает на тормоза.

Когда доходит до того, что подвеску нужно снова удлинить, вы также хотите, чтобы это действие контролировалось.

Скорость выдвижения подвески определяется демпфированием отбоя.

Как я уже сказал, и демпфирование отбоя, и демпфирование сжатия управляются отдельными цепями в подвеске и также могут регулироваться отдельно.

Причина, по которой они разделены на два разных контура, заключается в том, что они требуют двух разных уровней демпфирования.

Когда вы едете по неровностям и подвеска сжимается, демпфирование сжатия происходит легче, потому что ему приходится бороться только с неподрессоренной массой колес, дисков, суппортов и т. д.

Демпфирование отбоя выполняет более сложную задачу, потому что оно не только должно усмирять силы растяжения пружины, но и в то же время управлять подрессоренной массой.

Настройки для каждого

Итак, мы знаем работу каждой части системы демпфирования, но какое значение имеют изменения?

Когда мы говорим о слишком сильном демпфировании, это означает, что демпфирование слишком сильно ограничивает движение подвески. Это также можно назвать слишком медленным, поскольку замедляется сжатие и растяжение подвески.

Слишком слабое демпфирование и слишком большая подвижность подвески. Это также можно назвать слишком быстрым.

С точки зрения компрессии слишком сильное демпфирование чрезмерно ограничило бы способность подвески к сжатию. Это означает, что он не сможет сжиматься достаточно быстро, чтобы поглотить удар, и поэтому силы будут передаваться на шасси и на вас.

Слишком слабое демпфирование сжатия может привести к тому, что подвеска может выйти из строя и отскочить от трассы.

Как только вы окажетесь на другой стороне неровности и колесо снова захочет вытянуться, в дело вступает демпфирование отбоя.

Слишком сильное демпфирование отбоя означает, что подвеска не сможет вытянуться достаточно быстро, чтобы удержать колесо в контакте с гусеницей, поэтому оно оторвется от земли и улетит с вершины неровности.

Слишком слабый отскок, и колесо слишком резко опускается вниз, что потенциально может вывести подвеску из строя.

Возможно, сейчас вы думаете, что многие описанные выше отрицательные эффекты очень похожи на неправильные настройки жесткости пружины или предварительной нагрузки.

Слишком сильное или слишком слабое демпфирование приводит к тому же эффекту, что и слишком жесткая или мягкая пружина, поэтому последствия очень похожи.

Однако, имея правильную жесткость пружины для вашего веса и правильную величину регулировки предварительного натяжения в соответствии с вашими показателями провисания, амортизаторы делают подвеску еще более эффективной, а езду еще более комфортной.

Это дает вам дополнительный уровень универсальности, чтобы найти один набор настроек, который работает в огромном количестве ситуаций, в которых ваш мотоцикл и подвеска должны пройти в течение определенного круга или сессии.

Оптимальные настройки демпфирования позволяют колесу прекрасно преодолевать неровности, оставаясь в полном контакте с гусеницей как на подъеме, так и на спуске.

На подъеме настройки сжатия должны быть достаточно легкими, чтобы пружина могла поглощать неровности, но не настолько легкими, чтобы подвеска прогибалась и отскакивала от трассы в верхней части.

На спуске вы хотите, чтобы ваши настройки отскока были достаточно легкими, чтобы колесо могло продолжать хорошо следовать по склону, и в то же время не настолько легким, чтобы оно отталкивало шасси.

Как мы обнаружили в предыдущей части , именно прокладки внутри картриджа создают клапан для прохождения масла, что дает нам линейную зависимость между демпфированием и скоростью масла, которую мы хотим, чтобы лучше найти нужную настройку. .

Часто водители меняют эти прокладки на прокладки другого размера или могут изменить количество используемых прокладок.

Это позволяет водителю очень точно настроить демпфирование в соответствии со своими потребностями. Эта практика называется ревальвацией, и это то, что часто делают гонщики, ищущие идеальные настройки.

Мы поговорим о перераспределении клапанов в следующей части, а пока продолжим разговор о внешних изменениях демпфирования, т.е. об использовании регуляторов сжатия и отбоя.

Большинство современных спортивных мотоциклов теперь оснащены регуляторами как на вилке, так и на амортизаторе для настройки демпфирования отбоя и сжатия.

В то время как большая часть демпфирования подвески обеспечивается главным клапаном и прокладками (синие), имеется отдельный контур, который также обеспечивает часть демпфирования.

Когда вы поворачиваете регулятор демпфирования на большинстве велосипедов, желтая стрелка, показанная на рисунке выше, меняет свое положение. По этому отдельному каналу проходит часть потока масла, и для изменения потока масла через этот канал устанавливается игла, ограничивающая поток.

При вращении регулятора по часовой стрелке игла углубляется в отверстие, уменьшая отверстие. Это ограничивает поток масла и увеличивает демпфирование.

Картриджи для отскока и сжатия в подвеске будут иметь такое расположение «игла и седло».

В дополнение к этой базовой регулировке демпфирования все больше и больше велосипедов оснащаются высокоскоростными регуляторами демпфирования.

Хотя, как правило, высокоскоростные регуляторы находятся только на стороне сжатия на стандартных системах подвески.

Высокоскоростное демпфирование работает аналогично регулировочным шайбам клапанов, предлагая переменное открытие в зависимости от скорости масла, пытающегося пройти через него.

Однако расположение немного отличается: одна прокладка используется для закрытия большого отверстия, а пружина удерживает ее на месте.

При низких скоростях регулировочная шайба остается закрытой, и масло течет через байпас.

При более высоких скоростях начинает нарастать достаточное давление, поскольку масло сжимается и заставляет прокладку открываться, чтобы пропустить больше масла.

Чтобы изменить настройку, регулятор изменяет величину предварительной нагрузки на маленькую пружину, удерживающую регулировочную шайбу в закрытом положении. Большее предварительное натяжение пружины означает, что сжатому маслу необходимо создать большее усилие, чтобы прокладка открылась.

В этом типичном стандартном расположении все, что на самом деле делает, это изменяет точку на шкале скорости масла, в которой открывается регулировочная шайба, в свою очередь изменяя точку, в которой включается высокоскоростная цепь.

В подвеске вторичного рынка у вас часто есть возможность изменить фактическую величину используемого высокоскоростного демпфирования сжатия.

Хорошо, эта часть могла иногда вызывать у вас косоглазие. По мере того, как системы становятся все более и более сложными, их может быть немного сложнее понять. Я надеюсь, что вы все же застряли там.

В следующей части мы поговорим о том, как вносить физические изменения в настройки демпфирования и что это может дать вам с точки зрения езды.

Это когда вы действительно начинаете тестировать изменения демпфирования…….и начинается самое интересное.

Внутри подъемов и спадов демпферов

Тема №10 из нашей серии.

Прочтите советы экспертов по превращению вашего Mustang в высокопроизводительную погрузочно-разгрузочную машину. Тема этой недели посвящена 9Амортизаторы 0098, один из ключевых элементов для создания хорошей управляемости Mustang . (Если вы пропустили предыдущие эпизоды, они размещены на нашем веб-сайте в разделе часто задаваемых вопросов и технических советов.)

Обратите внимание, что здесь речь идет о демпферах , а не о демпферах . Часто неправильно написанный и неправильно произносимый как «демпфер», «демпфер» — это правильный термин для сегодняшней темы, высокопроизводительных стоек и амортизаторов для вашего Мустанга. Для справки, демпфер — это то, что делает что-то еще влажным, т. е. влажным. Если ваши амортизаторы превращаются в демпферы, вам нужны новые амортизаторы.

Хорошо, это демпфер. Почему это так называется?
«Демпфер» происходит от основной функции амортизатора или стойки, которая заключается в контроле колебания пружины путем демпфирования , т. е. его успокоения или уменьшения. После первоначального сжатия или растяжения пружина некоторое время будет вибрировать, если только что-то не гасит колебания. Затухающие колебания — это колебания, которые со временем затухают до нуля. Демпфер, в случае поздних моделей Мустанга в виде стойки или амортизатора, гасит естественную склонность пружины к колебаниям. Когда стойка или амортизатор хорошо согласованы с пружиной, которой они управляют, колебания пружины очень быстро затухают до нуля, обычно только за один полный цикл колебаний. Если бы у вашего Мустанга не было амортизаторов, он бы неконтролируемо подпрыгивал при движении по дороге , так как наезд на несколько неровностей добавил бы новые пружинные колебания поверх медленно затухающих колебаний предыдущих неровностей. Не сексуальный вид, на наш взгляд, и откровенно опасный.

В чем разница между амортизатором и стойкой?
Хотя амортизатор в первую очередь является демпфером, он может выполнять и второстепенные функции. Например, амортизатор также может использоваться для ограничения хода подвески, для ограничения хода подвески при скачках (ударах) или для установки пружины (обычно называемой спиральной конструкцией).

С другой стороны, стойка имеет дополнительную функцию по сравнению с функцией амортизатора; это неотъемлемая структурная связь, которая помогает определить геометрию подвески. Если вы удалите стойку из подвески автомобиля, колесо будет болтаться, поскольку геометрия подвески больше не определена полностью. Этого не может произойти, когда вы снимаете амортизатор с подвески. Стойки сделаны достаточно прочными, потому что они являются структурными звеньями и должны выдерживать высокие изгибающие нагрузки при прохождении поворотов и торможении.

Все Мустанги с 1979 года по настоящее время сошли с конвейера Форда с передней подвеской со стойками и амортизаторами в задней подвеске.

Как демпфер демпфирует
Пружины подвески и масса автомобиля образуют резонансную систему; подумайте о гитаре. После активации ударом, например, перетягиванием струны, пружина (струна) и масса (корпус автомобиля или гитары) будут продолжать вибрировать в течение длительного времени, если только энергия не будет быстрее поглощена демпфером. На гитаре можно остановить вибрацию , положив палец на струну, которую вы щипнули. В Мустанге демпфер работает как этот палец, чтобы пружина не колебалась.

Расскажи мне немного об этой штуке с пружинными колебаниями.
Вот общая картина того, как работает демпфер: он преобразует кинетическую энергию (движение) в тепло. В случае Мустанга, гидравлические амортизаторы имеют поршень внутри заполненной маслом трубки. Поршень перемещается вверх и вниз вместе с подвеской. Движение поршня проталкивает гидравлическое масло через ряд небольших отверстий. При движении масло нагревается от трения, что рассеивает кинетическую энергию .

Существует множество различных конструкций заслонок. Некоторые из различий велики, например, однотрубные и двухтрубные, заправленные газом или нет, газ высокого давления против более низкого давления, регулируемое или фиксированное демпфирование. Другие отличия небольшие и включают в себя множество небольших конструктивных отличий, влияющих на производительность и эффективность демпфера.

Что еще делает демпфер?
Амортизаторы помогают удерживать протектор шин в контакте с дорожным покрытием. Как знает каждый энтузиаст Мустанга (и вождения), это самое главное! Они контролируют, как быстро переносится вес при торможении, повороте и ускорении (будь то из веселая кривая по дороге на работу или во время старта дрэг-стрипа).

Демпферы создают силу, зависящую от скорости движения вала, поэтому величина производимого демпфирования в некоторой степени пропорциональна скорости вала. Демпфер создает усилие только во время движения. Хорошие демпферы изменяют величину силы в зависимости от скорости вала. Особенности конструкции клапанов и результирующее демпфирование на разных скоростях влияют на качество езды, а также на производительность.

Какое демпфирование вам нужно?
Точное количество может быть трудно определить количественно и еще труднее достичь, особенно в диапазоне скоростей вращения вала. Слишком сильное демпфирование снижает сцепление шин с дорогой и ухудшает ходовые качества. Слишком слабое демпфирование приводит к неустойчивости автомобиля, поскольку колебания пружины неконтролируемы. Поскольку как избыточное демпфирование, так и недостаточное демпфирование снижают сцепление шин, сделать это правильно с помощью довольно сложно!

Если вас интересуют некоторые технические детали, в целом подвеске требуется больше демпфирующих усилий при низких скоростях вала. Больше демпфирования требуется при поворотах, торможении и ускорении, когда скорость вращения валов в демпферах мала (1-3 дюйма в секунду). Когда автомобиль преодолевает острые неровности, скорость вращения вала будет намного выше (10–20 дюймов в секунду). Чтобы поддерживать достойное качество езды, более высокие скорости требуют меньших демпфирующих усилий.

Различные конструкции демпфера
Однотрубные демпферы
Эта конструкция имеет одну трубку, в основном заполненную маслом. Внутри трубки движется поршень, с каждой стороны которого находится масло. На одном конце трубки, отделенном от масла вторым поршнем, находится секция, содержащая газ под высоким давлением.

Демпфирование осуществляется за счет движения поршня вверх и вниз в масле, приводимого в движение штоком, выходящим за пределы внешней трубы. Масло проходит через поршень, позволяя поршню и валу двигаться внутри трубки. Движение масла тщательно контролируется различными отверстиями и клапанами. Конструкция поршня, его клапаны и отверстия определяют демпфирующие характеристики стойки или амортизатора. Удивительный инженерный подвиг!

Газ под высоким давлением предотвращает кавитацию масла (образование пузырьков газа в масле) в нежелательном процессе, называемом вспениванием . Вспененное масло имеет гораздо меньшую вязкость, чем масло без пузырьков, и значительно снижает демпфирующее действие.

Двухтрубные демпферы
Эта конструкция состоит из двух трубок, одна внутри другой. Поршень движется внутри внутренней трубы. Пространство между внутренней и внешней трубами служит резервуаром для масла, вытесняемого при движении вала амортизатора внутрь и наружу корпуса амортизатора. Этот резервуар также может содержать отдельный газовый резервуар низкого давления. Клапан соединяет внутренний цилиндр с внешним (резервуарным) цилиндром.

Как и в однотрубном демпфере, поршень имеет клапаны и отверстия для регулирования потока масла. Это определяет характеристики демпфера или степень его демпфирования.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

Что эффективнее?
А, хороший вопрос. Однотрубные амортизаторы лучше рассеивают тепло, чем двухтрубные, потому что маслу не нужно проходить через столько материала и расстояние, чтобы излучать тепло во внешнюю среду. Чем больше работает демпфер, тем выше температура масла, что снижает его вязкость, что снижает его демпфирующие свойства. Это дает 9Однотрубные демпферы 0098 имеют преимущество в высокопроизводительных приложениях , где демпфер работает тяжелее.

Однотрубные амортизаторы также имеют более крупные поршни, которые позволяют большему количеству жидкости проходить через клапан при заданном ходе подвески. Это позволяет поршневым клапанам создавать кривую демпфирования с лучшим компромиссом между ходовыми качествами и управляемостью.

Совет профессионала: Амортизаторы очень сильно влияют на управляемость в переходных режимах и качество езды. На самом деле — и большинство людей этого не знает — они гораздо больше влияют на ходовые качества, чем пружины!

Два других фактора, которые следует учитывать: отскок и сжатие
Сжатие
Это когда пружина и демпфер сжимаются, когда ваш Мустанг наезжает на неровность, или снаружи автомобиля, когда кузов кренится на поворотах. Пружина и соответствующий демпфер сжимаются, позволяя подвеске поглощать удары. По мере того, как неподрессоренная масса (шина, колесо и подвеска) движется вверх к шасси, амортизатор превращает эту кинетическую энергию в тепло, чтобы шасси не колебалось неконтролируемым образом в ответ на удар. Представьте себе старых загонщиков, которых вы видели на парковках продуктовых магазинов вздымается и подпрыгивает вверх и вниз , наезжая на лежачих полицейских. Хорошие амортизаторы этому препятствуют. Компрессионный клапан в демпфере предназначен для контроля этих колебаний.

Отскок
Это когда пружина и демпфер растягиваются в таких ситуациях, как после сжатия для поглощения удара, или когда шина проваливается в углубление, или на боку автомобиля ближе к внутренней части поворота, когда кузов кренится в поворотах. Неподрессоренная масса (подвеска, шины и колеса) отходит от шасси автомобиля. Когда подвеска движется в этом направлении, демпфер гасит кинетическую энергию, запасенную в подрессоренной массе, превращая ее в тепло.

В любом случае, при сжатии и отбое, хорошие амортизаторы гасят вертикальное движение шасси , чтобы свести колебания пружины к минимуму, сохраняя шины на дороге и сохраняя контроль над вами.

Регулируемые амортизаторы
Регулируемые амортизаторы позволяют регулировать уровень их демпфирующей силы. Демпфер с маркировкой «SA» имеет одну регулировку (одну регулировку). Демпфер с маркировкой «DA» имеет две регулировки (двойная регулировка).

Существует два типа настройки SA. С некоторыми амортизаторами регулировка изменяет только величину силы отскока (типично для Koni). С другими амортизаторами SA регулировка одновременно изменяет и силу отбоя, и силу сжатия (типично для Tokico). Примечание: эти настройки являются парными, а не независимыми. В амортизаторах DA одна регулировка обычно предназначена для сил отскока, а вторая — для сил сжатия. У демпферов DA регулировки независимы друг от друга.

Регулируемые амортизаторы дают преимущество, позволяя настраивать поведение автомобиля в переходных режимах, например, если у вас есть автокросс выходного дня, куда вы едете туда и обратно. Если вы знаете, что делаете, вам понадобятся более мягкие настройки на пути к событию , чтобы не пролить утренний кофе , и более ориентированные на производительность настройки во время курса.

Однако этот тип настройки требует знаний и времени, чтобы узнать, когда и как регулировать амортизаторы. Вам нужно определить, какое поведение в управлении вы хотите изменить, а затем знать, что вы должны изменить, на каком конце автомобиля и в каком направлении. Это требует набора навыков, который многим энтузиастам не нужен для того, чтобы получать удовольствие от своих Мустангов. Часто фиксированные амортизаторы являются лучшим решением, потому что их нельзя неправильно отрегулировать, и им просто нужно демпфировать пружины, которые вы используете с ними.

Почему MM предлагает только определенные амортизаторы
Для последних моделей Mustang доступно множество амортизаторов с широким диапазоном цен, качества и функций. Здесь, в MM, мы заинтересованы в улучшении характеристик, поэтому мы игнорируем стандартные амортизаторы, подобные тем, которые вы найдете в местном магазине автозапчастей. Среди ориентированных на производительность амортизаторов старая поговорка «вы получаете то, за что платите» верна, но с некоторыми удивительными исключениями: некоторые производители предлагают «высокоэффективные» амортизаторы, которые не обеспечивают даже близкого уровня производительности, заявленного в рекламе. Не бойтесь : вы не найдете их на сайте ММ.

Это подводит нас к тому, почему мы носим с собой демпферы. Нашим главным требованием, конечно же, является отличное качество, но мы также смотрим, есть ли версии, подходящие для уличного использования, и версии для трековых характеристик, предназначенные для энтузиастов любительских гонок с ограниченным бюджетом .

Два фаворита, Koni и Bilstein, отлично подходят для уличных Мустангов и для тех, кто участвует в соревнованиях на открытых трассах. Но много лет назад мы обнаружили их ограничения для любительских шоссейных гонок высшего уровня. Это побудило нас разработать собственную линейку демпферов MM на основе внутренних компонентов Bilstein. Имея собственные демпферы, мы можем предложить несколько версий, каждая из которых рассчитана на адаптированы для различных целей и их собственных соответствующих жесткостей пружин, а также дополнительных функций, которые не предлагают крупные производители.

Примечание. Нам также нравится Tokico. Их серии D-spec и Illumina отлично подходят для уличных и стрип-мустангов. Однако они ушли с рынка США, и оставшийся выбор новых амортизаторов Tokico, к сожалению, скуден.

А теперь вернемся к тому, почему демпферы MM великолепны. Серьезно.
Конструкция демпфера непростая; если бы это было так, то все производители выпускали бы отличные продукты. На самом деле на рынке больше некачественных амортизаторов, чем хороших.

Мы вложили много времени разработки в наши демпферы. Разработка и изготовление хорошего амортизатора требует тонны работы, и это, безусловно, самая сложная часть системы подвески, которую нужно сделать правильно. Если ваши амортизаторы плохие, они могут сделать подвеску отличной в остальном, управляться и ездить, как телега для волов.

Для амортизатора, предназначенного для уличного использования, всегда существует компромисс между хорошими ходовыми качествами и хорошей управляемостью. Небольшие различия в конструкции амортизаторов могут слишком сильно исказить результаты в одном направлении или даже испортить качество езды и управляемость.

При разработке клапана демпфера группа инженеров MM тестирует прототипы на динамометре демпфера, обычно называемом « ударный динамометрический стенд ». Эта машина расширяет и сжимает демпфер с различной скоростью, измеряя и записывая усилия, создаваемые демпфером. Как только мы довольны поведением динамометрического стенда, демпфер переходит на Мустанг для реальных поездок и испытаний на управляемость .

Вот обобщенный пример того, как выглядят результаты ударного динамометрического испытания:

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

Для тестирования на автомобиле мы используем сложную систему регистрации данных Motec. Эта система имеет датчики хода подвески на всех четырех углах, акселерометры для всех трех осей, датчик рыскания и датчики для всех других основных параметров, таких как положение дроссельной заслонки, скорость вращения колес и т. д. Мы анализируем зарегистрированные данные, чтобы помочь разработать следующую итерацию. клапана демпфера. Затем вернемся к ударному динамометру. Мы повторяем этот процесс до тех пор, пока результаты не будут соответствовать нашим целям проектирования в отношении характеристик плавности хода и управляемости, которые мы ищем.

Большинство амортизаторов MM имеют фиксированные клапаны (ознакомьтесь с перечисленными амортизаторами для вашего Mustang, чтобы ознакомиться с нашими текущими предложениями). Это наилучшим образом соответствует потребностям большинства наших клиентов. Даже для многих соревнований по шоссейным гонкам фиксированные клапаны обеспечивают наилучшие результаты. Кроме подбора серии ММ к выбранной вами жесткости пружины, нет необходимости возиться с настройкой амортизаторов на трассе (или на улице). Это позволяет вам сосредоточиться на вождении и улучшении своих навыков, а не на тест-пилоте.

Вам нужен уникальный набор навыков, чтобы быть хорошим водителем-испытателем, в том числе уметь оценивать управляемость автомобиля, чтобы решить, какие изменения внести в амортизаторы, если таковые имеются. При регулируемых амортизаторах необходимо принять решение:

Можно ли добиться лучшей управляемости за счет регулировки амортизаторов?
Следует ли увеличить или уменьшить сжатие?
Должен ли отскок увеличиваться или уменьшаться?
Должны ли эти изменения быть сделаны спереди или сзади, или и то, и другое?

Много решений для гонщика-любителя. Если вы готовы к этому, у MM есть очень сложные высококачественные демпферы DA для некоторых приложений, и это еще не все. При более скромном ценовом уровне рекомендуем демпферы Koni SA или DA.

Подгонка амортизаторов к пружинам
Мы говорили только о амортизаторах, но на самом деле они являются лишь половиной важного компонента «пружины и амортизаторы», обеспечивающего хорошую управляемость Mustang. Еще в Эпизоде 5 этой серии мы подробно говорили о пружинах. Мы всегда рекомендуем вам Сначала выберите пружины для своего Мустанга , а затем подберите подходящие амортизаторы. Чтобы помочь вам принять решение, у нас есть популярное и удобное руководство по выбору жесткости пружин и демпферов. Следующим шагом является обращение к нашим техническим специалистам за консультацией. Для более сложной помощи у нас есть возможность обратиться в службу технической поддержки, чтобы оценить вашу ситуацию и порекомендовать пружины и амортизаторы только для вашего Мустанга; выберите опцию «Пружинная ставка».

Спасибо за внимание! За последние 10 недель мы представили самое необходимое настройки подвески Mustang, которая работает очень, очень хорошо. Мы надеемся, что теперь вы знаете, что повышение управляемости вашего Мустанга до невероятного удовольствия от вождения по извилистым дорогам — это цель, которую вы можете достичь .

Если вы пропустили какую-либо из наших популярных игр «Развлекайся за рулем»! статьи или хотите переслать их другу, вы можете прочитать их все на нашей странице часто задаваемых вопросов и технических советов. Между тем, MM Tech Associates всегда готовы помочь вам приступить к работе над вашим списком проектов, чтобы получить максимального удовольствия в вашем Мустанге! Скоро будет больше от ваших любимых автомобильных ботаников в MM.

Амортизаторы – Как отрегулировать и настроить – Секреты подвески

Самый точный способ измерить демпфер – использовать динамометрический стенд. Это машина, которая крепит один конец к тензодатчику (измерителю силы), а другой конец к коленчатому валу. Коленчатый вал имеет фиксированный рабочий объем и вращается по кругу. Когда коленчатый вал вращается, он перемещает демпфер вверх и вниз, сжимая и растягивая его. Коленчатый вал часто настраивают так, чтобы демпфер двигался в полном диапазоне.

Машина вращается с разной частотой, чтобы имитировать разные скорости, которые проходят через демпфер в контуре. Затем это позволяет построить график зависимости демпфера силы от смещения. На приведенном ниже графике показан типичный график для подобного теста, который принимает форму одной петли, представляющей полный оборот коленчатого вала. Все данные выше горизонтальной линии показывают силы удара, а все данные ниже показывают силы отскока.

Для регулируемых амортизаторов перед тестированием амортизатор будет установлен на минимальные значения удара и отскока. Затем на динамометрическом стенде будет построен график с установленными настройками. Затем демпфер устанавливается на максимальные настройки удара и отскока и снова тестируется. Эти разные результаты также нанесены на график. Это позволяет пользователю видеть полный диапазон сил, которые могут быть переданы через демпфер на ходу, и все, что находится между двумя линиями, может быть отрегулировано настройками демпфера.

С помощью этого графика можно рассчитать скорость в каждой точке через демпфер, используя уравнение:

Где:

v= скорость (м/с)

ω = угловая скорость (рад/с)

A = амплитуда (м)

С помощью компьютера это уравнение может преобразовать каждую точку данных в скорость. Кроме того, считывая по оси в каждой точке данных, можно получить соответствующую силу в каждой точке. Это позволяет построить окончательный график, показывающий зависимость силы от скорости для демпфера, который показывает полные характеристики демпфера. Две линии для полного удара/отскока и минимального удара/отскока также могут накладываться друг на друга.

Большинство высококлассных койловеров поставляются с диаграммой демпферного динамометра в коробке, так что динамик не нужно покупать, что позволяет вам получить данные и знания без затрат на демпферный динометр.

Если информация от динамометрического стенда демпфера показывает, что демпфер не способен выдерживать скорости, которые будут проходить через него, то демпфер необходимо перестроить, поскольку необходимо изменить основные компоненты. Обычно это давление газа, диаметр клапана или толщина прокладки. Это требует много знаний и специальных инструментов для исправления.

Таким образом, предполагая, что динамический график был правильным для приложения, которое часто бывает когда-то прикручено к автомобилю. Только на самом высоком уровне автоспорта внутренние амортизаторы меняются от трека к треку. В этом случае демпфер относительно легко настроить.

В течение многих лет метод регулировки удара или отскока оставался неизменным. Для регулировки выпуклости обычно есть ручка, паз для ключа из квасцов, паз для отвертки или кольцо для поворота. Обычно он расположен в нижней части демпфера. Если у вас есть внешние демпферы резервуара, то их иногда вместо этого помещают в верхнюю часть резервуара. Этот клапан просто поворачивается по часовой стрелке, чтобы увеличить ударную силу, и против часовой стрелки, чтобы установить его в самое мягкое положение.

Для отскока часто имеется прорезь для вставки отвертки, ручки, прорези для квасцового ключа в верхней части демпфера. Поворот в одну сторону, часто отмеченную на регуляторе, усилит отскок, а поворот в другую сторону смягчит отскок. Как только вы установите максимальное и минимальное значение как для удара, так и для отскока, клапан перестанет вращаться, сообщая вам, что вы достигли максимального значения.

Настройки отбойника

Амортизация отбойника регулирует неподрессоренную массу автомобиля, состоящую из колеса, стойки и винтовой пружины. Оптимальную настройку амортизатора для автомобиля можно найти в любом диапазоне регулировки амортизатора для любого автомобиля. Таким образом, автомобиль необходимо протестировать, чтобы точно настроить амортизатор, чтобы получить его оптимальную настройку для любой конкретной трассы и настройки.

Важно не использовать демпфер для управления креном или опусканием автомобиля, вместо этого это делается с помощью пружин, стабилизаторов поперечной устойчивости и дорожного просвета. Идеальная настройка ухабов достигается, когда боковой прыжок (когда автомобиль отскакивает к внешней стороне поворота) удаляется при столкновении с неровностями на повороте и когда езда не слишком жесткая.

Чтобы правильно настроить параметры удара, демпфер должен быть сначала установлен на полную мягкую настройку как для удара, так и для отскока. Затем проведите машину по трассе с установленными настройками, немного увеличивая скорость на каждом круге. Убедитесь, что водитель обращает пристальное внимание на то, как машина едет по неровностям в поворотах и насколько машина прыгает в сторону, а не на то, насколько машина катится или наклоняется при повороте. Затем увеличьте неровность на три щелчка. на каждом демпфере и отправить машину снова. Продолжайте регулировать по 3 щелчка с заданными интервалами до тех пор, пока автомобиль не перестанет ходить боком в поворотах и пока автомобиль не почувствует себя тяжело на неровных поверхностях. На этом этапе шишку можно убрать двумя щелчками.

Если идеальные настройки достигаются на одном конце автомобиля раньше, чем на другом, продолжайте процесс на другом конце, пока не будут достигнуты оптимальные настройки по всему автомобилю.

Настройки отскока

Далее настройки отскока, в настоящее время установленные на полную мягкую, нуждаются в настройке. Настройки отскока — это часть демпфера, которая контролирует, насколько быстро автомобиль входит и выходит из поворотов. Он ограничивает не общее количество бросков, а скорость, с которой они крутятся. Если отскок установлен слишком жестко по отношению к ударам, то происходит процесс, называемый поддомкрачиванием. Это когда после удара о неровность и сжатия пружины отскок становится слишком жестким, чтобы позволить пружине вернуться на свою полную длину до того, как встретится следующая неровность. Это происходит от удара к удару до тех пор, пока амортизатор полностью не сожмется на своих отбойниках, что может вызвать резкую недостаточную или избыточную поворачиваемость в зависимости от того, на какой стороне автомобиля это произошло.

Метод настройки отбоя демпфера заключается в том, чтобы убедиться, что отскок по-прежнему установлен на максимально мягкий. Попросите водителя проехать по трассе и посмотрите, насколько машина кренится при входе в поворот. Продолжайте увеличивать отскок на четверть оборота амортизатора каждые 2 или 3 круга. Когда автомобиль начинает катиться плавным управляемым движением без чрезмерного наклона; это точка, в которой демпфер устанавливается на оптимальный отскок. Любое дальнейшее увеличение отскока может привести к недостаточной или избыточной поворачиваемости автомобиля.

Теперь, когда базовая настройка найдена, можно выполнить точную настройку автомобиля в соответствии с отзывами водителя.

Тонкая регулировка

Установка слишком большого отскока автомобиля приведет к начальной потере поперечного ускорения, что приведет к недостаточной или избыточной поворачиваемости автомобиля на выходе из поворота/входе в него. Удар и отскок можно отрегулировать на основе отзывов водителя после того, как будут найдены эти базовые настройки. Корректировки будут исходить из сообщений о недостаточной или избыточной поворачиваемости при входе или выходе из поворота.

Недостаточная поворачиваемость

Если водитель жалуется на недостаточную поворачиваемость, то сначала необходимо выяснить, в каком месте поворота это происходит. Если это на выходе из поворота, то передний отскок должен быть увеличен и сделан немного жестче.

Если это происходит на входе в поворот, следует задать вопрос, не слишком ли катится передняя часть автомобиля. Если ответ да, то следует увеличить настройки переднего удара/сжатия. Если ответ отрицательный, следует увеличить параметры переднего отскока.

Избыточная поворачиваемость

Избыточную поворачиваемость, возникающую при входе в поворот или в середине поворота, также можно контролировать, регулируя амортизаторы. Вопрос, который необходимо задать здесь, заключается в том, происходит ли это через поворот с высокой скоростью или поворот с низкой скоростью.

Тюнинг подвески автомобиля: демпфирование и кинематика

Демпфирование подвески

Что следует предпочесть

Кинематика подвески

Что такое угловая жесткость

Тюнинг подвески: демфирование, кинематика и угловая жесткость

Демпфирование подвески

Кинематика подвески

Угловая жесткость подвески

77-30569/293578 Методика подбора характеристик управляемой подвески с двумя уровнями демпфирования многоосных колесных машин

1. Расчет упругой характеристики подвески

2. Определение основных характеристик двухуровнего демпфирования

Демпфирование без потери энергии | Автокомпоненты.

Реализация адаптивных алгоритмов демпфирования в подвеске автомобиля путем использования регулируемых амортизаторов

Ключевые слова

Похожие статьи

Результаты исследования

Модернизация электромагнитного запорного

Динамика работы привода виброформовочной установки

Особенности проведении технического диагностирования.

Способы повышения энергоэффективности магистрального…

Обзор и анализ

Анализ применения сильфонных компенсаторов

Похожие статьи

Результаты исследования

Модернизация электромагнитного запорного

Динамика работы привода виброформовочной установки

Особенности проведении технического диагностирования…

Способы повышения энергоэффективности магистрального…

Обзор и анализ

Анализ применения сильфонных компенсаторов

Базовые настройки подвески мотоцикла | Моск

Suspension Tech: Подождите… Что такое демпфирование подвески?

Где находится демпфирование в подвеске велосипеда?

Что такое демпфирование сжатия?

Что такое демпфирование отскока?

Как демпфирование помогает велосипедисту?

Работает ли демпфирование подвески одинаково для всех велосипедных дисциплин?

В чем разница между низкоскоростным демпфированием и высокоскоростным демпфированием?

Амортизаторы подвески: руководство для начинающих о том, что происходит внутри

Teach Me Suspension (часть 6): демпфирование сжатия и отбоя

Два основных типа демпфирования

Настройки для каждого

Внутри подъемов и спадов демпферов

Амортизаторы – Как отрегулировать и настроить – Секреты подвески

Настройки отбойника

Настройки отскока

Тонкая регулировка

Недостаточная поворачиваемость

Избыточная поворачиваемость

Добавить комментарий Отменить ответ