Гидропневматическая подвеска Hydractive 3

Главными преимуществами данного типа подвесок является то, что они обеспечивают хорошую плавность движения, возможность управления положением кузова машины относительно дорожного полотна, отлично гасят колебания и способны адаптироваться к стилю езды конкретного человека. Основными недостатками данных подвесок можно назвать их крайнюю сложность и вследствие этого высокую стоимость.

Гидропневматическая подвеска Hydractive

Подвеска Hydractive на данный момент улучшается по двум направлениям – расширение ее возможностей и увеличение надежности. Устройство данной подвески можно рассмотреть на примере подвески, относящейся к третьему поколению.

Схема подвески Hydractive 3

В гидравлическую систему данной подвески входит резервуар, содержащий рабочую жидкость, гидроэлектронный блок, задние цилиндры, передние стойки, регуляторы жесткости. Также к системе подвески относят контур, содержащий в себе гидравлический усилитель управления. В прежних версиях подвески данная система также включала в себя отдельные элементы тормозной системы, однако в подвеске третьего поколения она уже полностью независима.

Гидротоник, иначе называемый гидроэлектронным блоком, дает возможность получать в гидравлической системе подвески нужное давление и количество рабочей жидкости. Он включает в себя аксиально-поршневой насос, электродвигатель, электронный блок управления, запорный клапан, который не дает кузову опускаться в нерабочем состоянии, злектромагнитные клапаны управления высотой кузова, предохранительный клапан. Электромагнитные клапаны и электронный блок подвески входят в состав системы управления подвеской.

Сразу над гидроэлектронным блоком расположен резервуар с рабочей жидкостью. В подвеске третьего поколения используется рабочая жидкость под названием LDS, которая обладает оранжевым цветом, заменившая жидкость зеленого цвета LHM.

Гидроцилиндр и упругий гидропневматический элемент, между которыми реализован специальный амортизаторный клапан, который нужен для гашения кузовных колебаний, относятся к стойке передней подвески.

Упругий гидропневматический элемент собой представляет металлическую сферу, которая делится многослойной эластичной мембраной. В верхней части находится сжатый азот, а под мембраной, в нижней части, специальная жидкость. Жидкость нужна для передачи давления, а газ используется как упругий элемент.

Подвеска Hydractive 3+ включает себя на каждое колесо по одному упругому элементу и еще по одной сфере на каждую ось. Использование дополнительных упругих элементов приводит к расширению возможностей по управлению жесткостью подвески. Сферы, которые сейчас используются, обладают серым цветом и способны работать при пробеге меньше 200000 км.

Гидравлические цилиндры нужны для передачи жидкости в упругие элементы и тем самым для управления высотой кузова относительно дорожного полотна. Данные цилиндры включают себя поршень, шток которого соединяется с рычагом подвески. Передние и задние цилиндры одинаковы по своей конструкции, однако задние расположены под углом к горизонтали.

Регулятор жесткости необходим для управления жесткостью подвески. В его состав входят золотник, электромагнитный клапан для контроля за жесткостью, два амортизаторных дополнительных клапана. На данном регуляторе жестко закреплена упомянутая выше дополнительная сфера. Регулятор жесткости присутствует как на задней, так и на передней подвеске. При работе в мягком режиме регулятор объединяется упругие гидропневматические элементы между собой, при этом добиваясь максимального объема газа. Клапаны при этом находятся в бездействии. При подаче напряжения на них активизируется жесткий режим подвески, при котором задние цилиндры, стойки и дополнительные сферы друг от друга изолируются.

Входные устройства, исполнительные устройства и электронный блок управления образуют систему управления подвеской.

К входным устройствам принято относить переключатель режимов работы и входные датчики. Последние нужны для преобразования требуемых характеристик в электрические сигналы. В Hydractive 3 применяется датчик рулевого колеса и датчики положения кузова. Датчики положения кузова дают информацию о том, как высоко расположен кузов автомобиля. Обычно таких датчиков два или четыре. Датчик рулевого колеса позволяет измерять скорость и направление вращения рулевого колеса. Переключатель режимов работы нужен для принудительного управления высотой кузова и жесткостью подвески.

Блок управления получает сигналы от входных устройств, производит их обработку, согласно заложенной в него программе и реализует управляющие воздействия посредством исполнительных элементов. В своей работе данный блок взаимодействует с антиблокировочной тормозной системой и системой управления двигателем.

При подаче на него управляющих сигналов электродвигатель меняет свою скорость вращения, вследствие чего меняется и производительность насоса, который отвечает за давление, поддерживаемое в системе. В данной подвеске используется четыре клапана, которые используются для управления высотой кузова – два клапана, выпускной и впускной, для применения на передней подвеске и два аналогичных клапана для применения на задней подвеске. Электромагнитные клапаны для управления жесткостью размещены в регуляторах жесткости.

Подвеска гидропневматического типа Hydractive 3 реализует:

• Автоматическое управление жесткостью;
• Автоматическое управление дорожным просветом;
• Ручное управление жесткостью и дорожным просветом.

Материалы: http://www.autoshcool.ru/4060-gidropnevmaticheskaya-podveska-hydractive-3.html

Гидропневматическая подвеска – вид подвески, в котором используются гидропневматические упругие элементы. Впервые гидропневматическая подвеска была применена на автомобилях Citroen в 1954 году. Современной конструкцией гидропневматической подвески является подвеска Hydractive, в которой реализованы ее лучшие качества. В настоящее время устанавливается гидропневматическая подвеска Hydractive третьего поколения. Гидропневматическая подвеска применялась по лицензии на автомобилях Mercedes, Rolls-Royce и др. В конструкции современной гидропневматической подвески предусмотрено автоматическое изменение характеристик, т.е. она является активной подвеской.

Основными преимуществами гидропневматической подвески являются высокая плавность хода, возможность регулировки положения кузова относительно дорожного покрытия, эффективное гашение колебаний, адаптация к стилю вождения конкретного человека. Сложность и высокая стоимость являются сдерживающими факторами широкого применения данного типа подвески.

Гидропневматическая подвеска используется совместно с другими типами подвесок. Так, на автомобиле Citroen C5 гидропневматическая подвеска на передней оси интегрирована с подвеской МакФерсон, а на задней оси с многорычажной подвеской.

Гидропневматическая подвеска Hydractive

История гидравлической подвески Hydractive насчитывает три поколения:

• Hydractive 1 - с 1989 года;
• Hydractive 2 - с 1993 года;
• Hydractive 3 - с 2000 года.

Развитие гидропневматической подвески Hydractive осуществляется в двух направлениях - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство гидропневматической подвески Hydractive рассмотрено на примере подвески третьего поколения. Подвеска Hydractive 3 состоит из стоек передней подвески, задних гидропневматических цилиндров, регуляторов жесткости, гидроэлектронного блока и системы управления.

Гидроэлектронный блок, резервуар рабочей жидкости, передние стойки, задние цилиндры, регуляторы жесткости образуют гидравлическую систему подвески. В гидравлическую систему также включен контур гидравлического усилителя рулевого управления. В ранних версиях подвески гидравлическая система объединяла контур тормозной системы автомобиля. В подвеске Hydractive 3 тормозная система независима.

Гидроэлектронный блок (гидротроник) обеспечивает необходимое количество и давление рабочей жидкости в гидравлической системе подвески. Он объединяет электродвигатель, аксиально-поршневой насос, электронный блок управления, электромагнитные клапаны регулирования высоты кузова, запорный клапан (предотвращает опускание кузова в нерабочем состоянии), предохранительный клапан. Электронный блок управления и электромагнитные клапаны являются элементами системы управления подвески.

Резервуар рабочей жидкости располагается непосредственно над гидроэлектронным блоком. В подвеске Hydractive 3 используется рабочая жидкость LDS (оранжевый цвет), пришедшая на смену жидкости LHM (зеленый цвет).

Стойка передней подвески объединяет гидроцилиндр и гидропневматический упругий элемент, между которыми расположен амортизаторный клапан, обеспечивающий гашений колебаний кузова.

Гидропневматический упругий элемент представляет собой металлическую сферу, которая внутри разделена эластичной многослойной мембраной. Над мембраной находится сжатый газ – азот, под мембраной – специальная жидкость. Жидкость передает давление в системе, а газ выступает упругим элементом.

На подвеске Hydractive 3+ устанавливается по одному упругому элементу на каждое колесо и по одной дополнительной сфере на каждую ось. Применение дополнительных упругих элементов значительно расширяет параметры регулирования жесткости подвески. Современные сферы имеют серый цвет и сохраняют работоспособность в пределе 200000 км пробега.

Гидравлические цилиндры предназначены для нагнетания жидкости в упругие элементы и регулирования высоты положения кузова относительно дорожного покрытия. Гидроцилиндр снабжен поршнем, шток которого соединен с соответствующим рычагом подвески. Задние гидропневматические цилиндры по конструкции аналогичны передним стойкам, но расположены под углом к горизонтальной плоскости.

Регулятор жесткости служит для изменения жесткости подвески. Он включает электромагнитный клапан регулирования жесткости, золотник, два дополнительных амортизаторных клапана. На регуляторе жесткости закреплена дополнительная сфера. Регулятор жесткости устанавливается на передней и задней подвеске. В мягком режиме подвески регулятор жесткости объединяет все гидропневматические упругие элементы между собой, при котором достигается максимальный объем газа. Электромагнитный клапан при этом обесточен. При подаче напряжения на электромагнитный клапан включается жесткий режим подвески, при котором стойки, задние цилиндры и дополнительные сферы изолируются друг от друга.

Система управления гидропневматической подвески включает входные устройства, электронный блок управления и исполнительные устройства.

К входным устройствам относятся входные датчики и переключатель режимов работы. Входные датчики преобразуют соответствующие характеристики в электрические сигналы. В гидропневматической подвеске Hydractive 3 используются датчики положения кузова по высоте и угловой датчик рулевого колеса. Датчик положения кузова по высоте представляет информацию о средней высоте кузова. На автомобили Citroen устанавливается 2 или 4 таких датчика. Датчик угла поворота рулевого колеса измеряет направление и скорость вращения рулевого колеса. Переключатель режимов работы обеспечивает ручное (принудительное) регулирование высоты кузова и жесткости гидропневматической подвески.

Электронный блок управления принимает сигналы от входных устройств. обрабатывает их в соответствии с заложенной программой и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе электронный блок управления взаимодействует с системой управления двигателем, антиблокировочной системой тормозов.

К исполнительным устройствам системы управления подвески Hydractive 3 относятся электродвигатель насоса гидравлической системы, электромагнитные клапаны регулирования высоты и жесткости, электрический корректор фар.

Электродвигатель под управлением изменяет скорость вращения, соответственно изменяется производительность насоса и давление в системе. В подвеске Hydractive 3 используется 4 электромагнитных клапана регулирования высоты - два на переднюю подвеску (впускной и выпускной) и два на заднюю подвеску (впускной и выпускной). Электромагнитные клапаны регулирования жесткости расположены в регуляторах жесткости.

Гидропневматическая подвеска Hydractive 3 обеспечивает:

• автоматическое регулирование дорожного просвета;
• автоматическое регулирование жесткости;
• принудительное изменение дорожного просвета и жесткости.

Автоматическое регулирование дорожного просвета осуществляется в зависимости от скорости движения автомобиля, качества дорожного покрытия и стиля вождения конкретного человека. При движении по автомагистрали со скоростью более 110 км/ч высота кузова автоматически снижается на 15 мм. При плохих дорожных условиях и скорости ниже 60 км/ч клиренс автоматически увеличивается на 20 мм. В автомобиле автоматически поддерживается определенная высота кузова независимо от нагрузки (загрузки). Высота подъема кузова определяется объемом специальной жидкости, циркулируемой в контуре системы. Объем жидкости дозируется регулятором положения кузова. Работа гидропневматической подвески обеспечивает сохранение заданного уровня пола кузова при перемещении колес по неровному дорожному покрытию.

Автоматическое регулирование жесткости подвески реализовано в расширенной версии подвески Hydractive 3+. Изменение режимов жесткости производится в зависимости от характера движения (ускорение, торможение, движение по прямой, в поворотах). Для принятия решения используются следующие параметры: скорость автомобиля, продольное и поперечное ускорение, изменение высоты. угол и скорость поворота рулевого колеса, изменение крутящего момента, изменение давления в тормозной системе. В зависимости от условий система автоматически воздействует на электромагнитный клапан регулятора жесткости и приводит подвеску в жесткий или мягкий режим. Изменение жесткости осуществляется как для отдельного упругого элемента (при повороте автомобиля), так и всей системы (при прямолинейном движении).

В конструкции гидропневматической подвески предусмотрено принудительное (ручное) изменение дорожного просвета, что в конкретных условиях обеспечивает преодоление препятствий, а также удобство погрузки (выгрузки) и уборки автомобиля. В расширенной версии подвески Hydractive 3+ вручную можно изменять и жесткость подвески.

Материалы: http://systemsauto.ru/pendant/hydroactive.html

Гидропневматическая подвеска представляет собой автомобильный узел, который состоит из упругих элементов, взаимодействующих между собой посредством гидравлической и пневматической силы. Современная система данной конструкции известна под наименованием Hydractive. В третьем поколении предусмотрена автоматическая регулировка характеристик, что делает узел активным, в зависимости от дороги и прочих транспортных условий. Рассмотрим особенности и характеристики этого блока.

Впервые гидропневматическая подвеска «Ситроен» появилась в 1954 году. Именно на этой марке машины была испробована более современная, по сравнению с аналогами, система. За прошедший период конструкторы активно дорабатывали этот узел, вносили в него кардинальные изменения.

В современности применяется уже третье поколение такого типа активной подвески. Конструкция позволяет свести к минимуму воздействие человеческого фактора. Подобная система по лицензии используется также компаниями, «Роллс-ройс» и «Мерседес».

Основным плюсом гидропневматической подвески является плавность работы и минимальная передача удара на кузов машины. Кроме того, имеется возможность корректировки дорожного просвета. Последнее поколение рассматриваемой системы способно приспосабливаться к стилю вождения. Высокая эффективность гасит колебания даже при быстрой езде на неровной дороге или резких поворотах.

Изготовители, имеющие официальное право на выпуск рассматриваемой системы, часто комбинируют ее с аналогами типа «МакФерсон». Сложность конструкции и высокая цена обуславливают то, что данный узел используется преимущественно на дорогих автомобилях.

Например, гидропневматическая подвеска «Ситроена С5» агрегирует с многорычажным блоком в задней части, а спереди комбинируется с «МакФерсоном». Подобное сочетание делает ее дешевле и проще в обслуживании. Основное развитие узла идет в двух направлениях: расширения функционала и повышения показателя надежности.

Гидропневматическая подвеска последнего поколения состоит из следующих элементов:

• фронтальных подвесок стойки;
• гидропневматических цилиндров на задней оси;
• гидравлического и электронного блока;
• резервуара для рабочей жидкости.

Каждая деталь выполняет свою функцию, но, в некоторых случаях, может еще присутствовать контур гидравлического рулевого усилителя.

Комбинированный гидроэлектронный блок (ГЭБ) обеспечивает стабильное давление в системе и уровень жидкости. К дополнительным устройствам относятся:

• электромотор;
• насос;
• поршень;
• электронное управление;
• запорный и предохранительный клапан.

Емкость с жидкостью размещается над ГЭБ. Передняя стойка объединяет гидропневматику и цилиндр, а между ними находится клапан амортизации, отвечающий за уменьшение колебаний кузова авто.

Гидропневматическая подвеска оборудована деталью, представляющей собой металлическую сферу, внутри которой находится многослойная мембрана. Над ней пространство заполнено сжиженным азотом, а в нижней части присутствует специальная жидкость. Следовательно, жидкость дает давление, а газ служит основным упругим элементом.

Последняя модификация рассматриваемого узла оснащается одной упругой деталью на каждое колесо и парой сфер на оси автомобиля. Добавочные упругие элементы существенно увеличивают диапазон корректировки жесткости, а сферы серого цвета, используемые в системе, имеют рабочий ресурс не менее 200 тысяч километров пути.

Гидравлический цилиндр служит для накапливания жидкости, предназначенной для упругих элементов. Кроме того, он выполняет функцию регулятора высоты кузова относительно трассы. Деталь состоит из штока, поршня, соединенного с рычагом подвески. Передние и задние цилиндры идентичны по конструкции, однако задние экземпляры размещены под углом.

Эта деталь предназначена для изменения жесткости подвески. Состоит регулятор из амортизационного и электромагнитного клапана, золотника и дополнительной сферы. Для достижения предельной мягкости узел позволяет нагнетать максимальный внутренний объем газа. При этом электромагнитный клапан отключается от питания.

При активировании электромагнитного клапана гидропневматическая подвеска переходит в жесткий режим. В этом случае, задние цилиндры, добавочные сферы и стойки оказываются в изоляции друг от друга.

К входным дополнительным устройствам системы относятся датчики, переключатели режимов. На узле типа Hydractive 3 предусмотрены датчики измерения высоты кузова и угла руля. Еще один индикатор наблюдает за скоростью и вращением рулевого колеса. Переключатель режимов принудительно выставляет высоту машины и жесткость подвески.

ЭБУ служит для принятия и обработки сигналов входных устройств. Затем он выдает сигнал на приспособления подвески. Электронный блок управления обычно функционирует в тандеме с системой контроля двигателя и антиблокировкой тормозов.

Исполнительные устройства гидропневматической подвески Citroen включают в себя электрический мотор насоса, корректор фар, клапаны. Электродвигатель контролируемо изменяет скорость вращения, давление в системе и производительность помпы. В последнем поколении рассматриваемого узла используется четыре электромагнитных клапана, два из которых регулируют заднюю ось, а оставшаяся пара – передний аналог. Преимущественно эти элементы помещены в регуляторы уровня жидкости.

Рассматриваемый узел служит для автоматического контроля дорожного просвета, регулировки жесткости и принудительного изменения этих показателей. Корректировка клиренса происходит с учетом скорости передвижения, манеры вождения и покрытия дороги. Например, при скорости более 110 км/ч клиренс уменьшается автоматически на 15 миллиметров. На плохой дороге и низкой скорости (60 км/ч и менее) этот параметр увеличивается на 20 мм. Стоит отметить, что высота поддерживается независимо от нагрузки.

Такая возможность существует благодаря специальной жидкости, циркулирующей в контуре системы. Это дает возможность сохранить заданный уровень кузова машины при езде по неровной дороге.

Работа гидропневматической подвески категории «+» отличается тем, что в ней предусмотрена автоматическая корректировка жесткости в зависимости от ускорения на поворотах, при резком торможении и движении прямо. Блок управления учитывает скорость транспортного средства, параметры рулевого управления и прочие аспекты, меняющиеся в процессе езды.

Система в автоматическом режиме контролирует электромагнитный клапан жесткости, увеличивая или понижая данный показатель. Жесткость может меняться на конкретном колесе либо на всех элементах. Конструкторы предусмотрели также ручное управление изменения клиренса.

Гидропневматическая подвеска, устройство которой рассмотрено выше, - это довольно дорогое удовольствие. Следовательно, ее ремонт также обойдется «в копеечку». Ниже приведены ориентировочные цены на ремонт тех или иных элементов системы:

• Починка гидравлического амортизатора – от двух тысяч рублей.
• Замена регулятора жесткости – от 4,5 тысяч.
• Аналогичная процедура по передней сфере – 700 рублей и выше.
• Стоимость жидкости, используемой в третьем поколении – не менее 600 рублей.

Окончательная стоимость зависит от комплектации узла и года выпуска машины. Стоит отметить, что поломка одной из деталей часто влечет выход из строя других элементов. Как видно, на обслуживание придется потратиться, однако это того стоит.

Как подтверждают владельцы, основным преимуществом машины «Ситроен С5» является именно наличие описываемой подвески. И, как бы ее ни критиковали конкуренты, она позволяет держать автомобиль уверенно и ровно практически на любом дорожном покрытии. Рассматриваемый узел позволяет корректировать клиренс от 15 до 20 миллиметров в сторону уменьшения или увеличения. Причем происходит это в автоматическом режиме.

Среди других плюсов пользователи отмечают плавность хода, удобство при демонтаже колес и долговечность узла. К отрицательным чертам потребители относят высокую стоимость ремонта. Кроме того, при перемещении практически не замечаются ямы и выбоины, что приводит к более интенсивному износу подвески

Гидропневматическая подвеска, несомненно, является прорывом в сфере автомобильной промышленности. Она в автоматическом режиме позволяет корректировать целый спектр параметров. Видимо, не зря лицензию на ее использование приобрели такие гиганты автопрома, как «Роллс-ройс», «Мазерати» и «Мерседес». Однако первые вариации придумал Поль Маже (французский конструктор).

Стартовое испытание инновационного узла произошло на автомобиле Citroen Traction Avant в 1954 году. Компания до сих пор успешно использует данную систему, постоянно дорабатывая и обновляя ее. С развитием прогресса возможны и кардинальные усовершенствования, но пока одним из лучших в своем класс считается третье поколение гидропневматической подвески Hydractive.

Материалы: http://fb.ru/article/329375/gidropnevmaticheskaya-podveska-printsip-rabotyi