Способы улучшения устойчивости и управляемости автомобиля: практические рекомендации

ESP терминология и разночтения

Большинство автомобилистов перемешали аббревиатуры систем контроля и управления в одном котле, благодаря разным названиям одной и той же системы. Путаницу внесли сами производители. Ситуация с ESP — не исключение, и напоминает историю о креплении автомобильных дворников к поводкам, из которой сделали чуть ли не новую научную дисциплину.

Система курсовой стабилизации применяется на всех современных автомобилях, но каждый из производителей называет ее по-своему. ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC — все это разные аббревиатуры одной и той же системы — Electronic Stability Program.

Видеоролик о системе курсовой стабилизации ESP

https://youtube.com/watch?v=iVwzulgQxLA

Как бы ни называли систему производители, какие бы устройства ни участвовали в ее работе, прежде всего, она призвана помочь водителю сохранить контроль над управлением. Срыв автомобиля в занос может случиться по двум причинам — недостаточное тяговое усилие на ведущих колесах, или его избыток. Качество дорожного покрытия имеет второстепенное значение.

Поверхность контакта автомобиля с дорогой

Прежде чем озаботиться дорогостоящим ремонтом, убедитесь, что основная поверхность контакта автомобиля с дорогой, то есть шины, в порядке. Во-первых, проверьте давление в шинах. (Не доверяйте дешевому измерительному прибору на местной станции. Потратьтесь на дорогой манометр и держите его в бардачке.) Следует проверять давление в шинах один раз в месяц. И это первое, что нужно делать в холодное утро. Правильное давление указано в прилагаемой инструкции – прочитайте в руководстве по эксплуатации, где она находится. Шина с низким давлением с одной стороны будет уводить автомобиль в этом направлении. Это потому, что диаметр качения будет меньше, чем у соседней шины на другой стороне. Также на стороне с более низким давлением будет больше сцепления протектора с дорогой, в результате чего автомобиль будет уводить в ту сторону.

_{МЕРТВЫЙ ХОД: изношенный диск может привести к люфту в рулевом механизме.}

Если проблема сохраняется, попробуйте поменять правую и левую шину/колесо в сборе. Если автомобиль уводит в противоположную сторону после того, как вы сделали это, вы обнаружили проблему в шине.

Проверьте остаточный рисунок протектора шин. Например, если протектор передней шины изнашивается вдоль внешнего края, вероятно, что развал колес в том углу положительный и любой увод автомобиля будет в эту сторону.

Устойчивость автомобиля

Устойчивость – способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающих его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях при высоких скоростях.

Различают следующие виды устойчивости:

поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость).

Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением, большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.:

поперечная при криволинейном движении.

Ее нарушение приводит к заносу или опрокидывании под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше):

продольная.

Ее нарушение проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных обледенелых или заснеженных подъемов и сползании автомобиля назад. Особенно это характерно для автопоездов.

Параметры активной безопасности

Активные системы безопасности автомобиля – комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, которые направлены на уменьшение вероятности ДТП на дороге.

Разберём основные параметры, которые отвечают за уровень активной безопасности.

1. За эффективность управления автомобилем во время торможения отвечают его тормозные свойства, исправность которых и позволяет избежать ДТП. За корректировку уровня торможения каждого колеса и системы колёс в целом отвечает антиблокировочная система.

2. Тяговые свойства авто влияют на возможность увеличения величины скорости в движении, принимают участие при совершении обгона, перестройки в полосах движения и прочих манёврах.

3. Производство и настройка подвески, рулевого управления, тормозной системы, осуществляется с использованием новых стандартов качества и современных материалов, что позволяет улучшить безотказность системы.

4. Оказывает влияние на безопасность и компоновка авто. Более предпочтительными считаются авто с переднемоторной компоновкой.
5. За наилучшее прохождение траектории движения, избегая заносов, выбросов на обочину и других проблем с отклонением от заданного пути, отвечает устойчивость автомобиля.
6. Управляемость автомобиля – способность авто перемещаться по траектории, выбранной водителем. Одним из определений, характеризующих управляемость, является способность автомобиля менять вектор движения при условии неподвижности рулевого колеса – поворачиваемость. Различают поворачиваемость шинную и креновую.
7. Информативность – свойство автомобиля, задачей которого является своевременное обеспечение информацией водителя об интенсивности движения на дороге, погодных условиях и прочего. Различают внутреннюю информативность, которая зависит от радиуса обзора, эффективной работы обдува и обогрева стекол; внешнюю, зависящую от габаритных размеров, гаммы цветовой окраски авто, исправных фар, стоп-сигналов; и дополнительную информативность, которая помогает при тумане, снегопаде и в ночные часы.

8. Комфортабельность – параметр, отвечающий за создание благоприятных условий микроклимата во время управления автомобилем.

Как система VSC определяет момент начала бокового заноса

Мы уже упоминали, что система стабилизации движения работает в связке с другими системами активной безопасности. В её состав входят следующие компоненты:

• датчики;
• информационный блок;
• ЭБУ;
• исполнительные механизмы.

Рассмотрим работу каждой из них. Система VSC использует шесть датчиков, два их которых находятся под центральной консолью автотранспортного средства:

• первое устройство – датчик угловой скорости, в задачи которого входит определение момента, когда автомобиль начинает вращаться вокруг вертикальной оси. Его ещё называют датчиком рысканья, поскольку такое движение авто именуют рысканием. Английское (и международное) наименование датчика – Yaw Rate Sensor;
• вторым устройством, входящим в систему датчиков курсовой устойчивости, является датчик замедления (Deceleration Sensor), функции которого заключаются в определении величины замедления центра тяжести легкового автомобиля в направлениях относительно вертикальной и боковых осей;
• следить за углом поворота направляющих колёс – задача датчика угла поворота (Steering Angle Sensor);
• скорость вращения колёс отслеживается датчиком скорости, который устанавливается на все колёса;
• ДПДЗ (Throttle Position Sensor) датчик, который определяет текущий угол дроссельной заслонки;
• наконец, в функции датчика измерения уровня давления в главном ТЦ (Master Cylinder Pressure Sensor) входит отслеживание давления в тормозной системе, которое изменяется при нажатии педали тормоза.

Все данные, отслеживаемые датчиками, отсылаются в бортовой компьютер, который их анализирует и на основании полученной информации определяет, следует ли активировать исполнительные устройства, чтобы избежать бокового заноса автомобиля.

Исполнительных механизмов в системе курсовой устойчивости два: один из них отвечает за индивидуальное подтормаживание колёс посредством изменения уровня давления в колёсных тормозных цилиндрах, второй приводит в движение дроссельную заслонку (призакрывает её, чтобы уменьшить скорость вращения колёс).

Как только ЭБУ определяет, что машина вошла в боковое скольжение, тут же на панели приборов загорается соответствующая сигнальная лампочка и приводится в действие механизм предотвращения заноса. Кроме световой индикации, о начале вращения автомобиля вокруг вертикальной оси информирует и звуковой сигнал.

Итак, алгоритм работы системы курсовой устойчивости можно описать следующим образом:

• бортовой компьютер, постоянно получает данные от всего комплекса вышеописанных датчиков, анализируя их и принимая решение, началось ли рыскание автомобиля. Если да, то ЭБУ определяет, в какую сторону начался занос (то есть следует реагировать на избыточную или недостаточную поворачиваемость автотранспортного средства);
• если начался занос, немедленно активируется механизм прикрытия дроссельной заслонки, что приводит к замедлению скорости вращения колёс;
• одновременно подаётся управляющий сигнал в гидравлический блок тормозной системы с целью подачи давления в нужный тормозной цилиндр для подтормаживания соответствующего колеса;
• при этом загорается сигнальная лампочка и звучит предупредительный сигнал, информирующие водителя, что начался занос и включен режим активизации системы VSC.

Отметим, что на некоторых моделях автомобилей имеется кнопка VSC OFF, позволяющая отключить систему курсовой устойчивости. Однако при этом деактивация не полная: при затяжных заносах система всё-таки срабатывает, хотя и с определённой задержкой. Многие автовладельцы, предпочитающие спортивный стиль езды, самостоятельно отключают систему, однако поскольку она сопряжена с работой ABS и TRC, то они также становятся неработоспособными. Так что советовать подобные модификации системы активной безопасности автомобиля никак нельзя.

Поскольку работа системы зависит от множества компонентов, неисправность любой из них (датчика, управляющего механизма, сбой прошивки ЭБУ) приведёт к загоранию лампочки чек VSC. Как правило, в подобных ситуациях самостоятельное диагностирование проблемы затруднительно.

Особо отметим, что загорание Check VSC System может означать и поломки, вообще не имеющие отношения к системе курсовой устойчивости, поэтому в подобных ситуациях следует обращаться в сервисный центр, где опытные и квалифицированные специалисты определят причину загорания лампочки.

Улучшение стабилизации автомобиля при движении.

Система курсовой устойчивости (другое наименование — система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является

Обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:

ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;

ESC (Electronic Stability Control) наавтомобилях Honda, Kia, Hyundai; DSC (Dynamic Stability Control) наавтомобилях BMW, Jaguar, Rover; DTSC (Dynamic Stability Traction Control) наавтомобилях Volvo;

VSA (Vehicle Stability Assist) наавтомобилях Honda, Acura; VSC (Vehicle Stability Control) наавтомобилях Toyota;

VDC (Vehicle Dynamic Control) наавтомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на

Примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.

Устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает:

— антиблокировочную систему тормозов (ABS),

— систему распределения тормозных усилий (EBD),

— электронную блокировку дифференциала (EDS),

— антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес,продольного и поперечногоускорения,угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

впускные и выпускные клапаны системы ABS;

переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;

Контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управлениядвигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Дата добавления: 2021-03-18 ; просмотров: 45 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Шасси

Что влияет на управляемость автомобиля помимо вышеперечисленных деталей? Конечно же, это шасси

Для идеального поведения автомобиля на дороге важно, чтобы все четыре колеса во время поворота поддерживали одинаковое сцепление с дорогой. Это называется нейтральным балансом

Большинство же автомобилей, которые выпускаются на производстве, имеют недостаточный контакт с дорогой во время поворота. Основное сцепление обычно приходится на передние колеса, а задние в это время просто «проскальзывают». Что можно сделать для того, чтобы исправить ситуацию? Если вы владеете переднеприводным автомобилем, то нужно поставить на заднюю ось более жесткий стабилизатор поперечной устойчивости. Это позволит нормализовать баланс между передней и задней осью и улучшить сцепление с дорогой.

Есть ли опция на авто?

Чтобы определить, есть ли функция поддержания и контроля курсовой устойчивости в комплектации вашего автомобиля, нужно проделать следующие действия:

1. Включить зажигание в машине
2. Если на щитке приборов наравне с другими кратковременно загорается на 2-3 секунды индикатор системы ESP (иконка «скользкая дорога» или » ESP»), то такая опция присутствует.

Кроме того, признаком наличия функции стабилизации является кнопка с надписью «ESP OFF» на панели органов управления включения различных опций.

Понять наличие и для чего нужна система ESP в автомобиле можно при тестовой поездке. Для этого вам необходимо на пустынном участке сухого асфальтового покрытия (чтобы избежать столкновения с другими автомобилями) разогнаться и войти в крутой поворот, резко повернув рулевое колесо. Тем самым мы сымитируем неправильную траекторию прохода криволинейного участка дороги. Как только вы почувствуете, что как будто «невидимая рука» совместно с вами управляет автомобилем, то можно говорить, что функция в машине присутствует. Если же ничего не происходит, то постарайтесь плавно, без резких движений пройти поворот, не бросая педаль газа. Этим самым вы избежите попадания в занос.

Устойчивость автомобиля. Опрокидывание и его причины

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Опрокидывание автомобиля
2. Причины опрокидывания автомобиля

Устойчивость – это совокупность свойств, определяющих критические параметры по устойчивости движения и положения автомобильного транспортного средства (АТС) или его звеньев.

Признаком потери устойчивости является скольжение АТС или его опрокидывание. В зависимости от направления скольжения или опрокидывания АТС различают поперечную и продольную устойчивость.

Во время движения автомобиль имеет инерцию, а в момент начала поворота, помимо центробежной силы  возникает дополнительная поперечная сила (составляющая сила инерции), направленная в том же направлении, что и центробежная сила. При очень большой скорости движения и резком повороте (поперечная составляющая сила инерции и центробежная) суммарная сила может привести даже к опрокидыванию автомобиля.

Поперечная сила С стремится нарушить устойчивость автомобиля, а сила G стремится удержать его в устойчивом положении. Колеса образуют крайние опоры автомобиля, а центр тяжести (ЦТ) расположен на равном удалении от правого и левого колес и на определенной высоте hn от поверхности дороги. Чем выше центр тяжести и уже колея автомобиля, тем больше он подвержен опасности опрокидывания.

Рис. Схема сил влияющих на поперечную устойчивость автомобиля

Опрокидывание автомобиля

Опрокидывание автомобиля может произойти как в продольной, так и в поперечной плоскости.

Опрокидывание в продольной плоскости относительно задней оси происходит в момент, когда сила давления передних колес на дорогу уменьшается до нуля. Практически до начала опрокидывания наступает буксование колес на подъеме, автомобиль сползает назад вследствие недостаточного сцепления колес с дорогой.

Возможно переворачивание автомобиля вперед при резком торможении на крутом спуске, если автомобиль имеет короткую базу и высоко расположенный центр тяжести. В данном примере возникшая сила инерции  складываясь с горизонтальной составляющей силы веса, дает результирующую силу, которая выходит за пределы опорной площади передней оси автомобиля. Известны случаи опрокидывания автомобиля назад, когда при движении задним ходом автомобиль съезжает в овраг, реку и т. п.

Рис. Продольное опрокидывание автомобиля на спуске во время торможения

При движении автомобиля по дороге, имеющей поперечный уклон, возникает боковая сила, равная поперечной составляющей от веса автомобиля. Эта сила может вызвать опрокидывание автомобиля или его скольжение вбок. Устойчивость автомобиля к опрокидыванию в этом случае зависит от колеи автомобиля  высоты расположения центра тяжести и угла поперечного наклона дороги.

Рис. Схема сил, действующих на автомобиль при движении на дороге, имеющей поперечный уклон

Чем выше расположен груз, тем больше высота расположения центра тяжести, следовательно, тем вероятнее опрокидывание грузового автомобиля. Чем шире колея автомобиля, тем более устойчив автомобиль как при движении на повороте, так и при движении по дороге, имеющей поперечный уклон.

Опрокидывание автомобиля в поперечной плоскости, т.е. вбок, может произойти под действием центробежной силы на повороте, при резком повороте рулевого колеса на большой скорости, сильном боковом наклоне и вследствие неправильного закрепления груза в кузове.

Неправильная укладка груза в кузове может значительно изменить положение центра тяжести, сместив его как вбок, так и вверх. Характерным примером может служить цистерна, не заполненная целиком жидким грузом. Под влиянием центробежной силы жидкий груз смещается к одной стороне цистерны, центр тяжести смещается вверх и в сторону, а сила тяжести, удерживающая автомобиль от опрокидывания, действует уже не по оси автомобиля  а смещается в сторону перемещения центра тяжести.

Рис. Смещение центра тяжести жидкого груза под действием центробежной силы

Причины опрокидывания автомобиля

• при высокой скорости движения на крутых поворотах, на неблагоустроен­ных дорогах, где поперечный уклон направлен в сторону, противоположную повороту
• вследствие резкого прекращения бокового заноса при толчке заднего колеса о камень или другое препятствие
• при резком повороте рулевого колеса на большой скорости
• при неравномерном расположении груза в кузове автомобиля или его перемещении на повороте

Чтобы избежать опрокидывания, нужно на опасных участках дороги снизить скорость, плавно повернуть рулевое колесо, плавно тормозить, равномерно разместить и хорошо закрепить груз в кузове автомобиля.

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Страсть к путешествиям

Если ваш автомобиль не уводит определенно в одну сторону, но вместо этого он виляет из стороны в сторону, первое, о чем вам нужно подумать, – износ рулевого механизма и подвески.

Прямое наблюдение – самый хороший способ выяснить это, но вам потребуется помощник. Автомобиль должен стоять всеми четырьмя колесами твердо на земле. Попросите помощника разблокировать рулевую колонку, затем энергично повернуть руль вперед и назад, в то время как вы посмотрите с фонариком снизу под автомобиль. (Нет необходимости напоминать, что двигатель должен быть выключен.)

_{РАЗБОЛТАЛСЯ: незначительная регулировка зазора картера рулевого механизма с большим сроком службы может подтянуть рулевой механизм.}

Если на автомобиле рулевая система параллелограмного типа – разновидность с рулевой сошкой, выходящей из картера рулевого механизма, – вы можете увидеть, что управляемое колесо или рулевая сошка двигаются вверх и вниз. Или вы можете заметить люфт в наконечниках рулевых тяг, или, возможно, больше вращательного движения входит в картер рулевого механизма, чем выходит из него

Если у вас рулевой механизм реечного типа, уделите особое внимание внутренним наконечникам рулевых тяг и убедитесь, что сам корпус рейки прочно закреплен

Другой способ проверить – слегка поднять одну шину от земли (установите домкрат под нижний рычаг независимой подвески, затем попросите вашего помощника покрутить эту шину из стороны в сторону, затем сверху вниз, пока вы будете наблюдать).

Система курсовой устойчивости ESC

Современный темп жизни стимулирует разработчиков в сфере машиностроения к работе над улучшением показателя безопасности. Благодаря этому и появляются всяческие новинки вспомогательных систем, функциональная задача которых заключается в оказании помощи водителю во избежание опасности. Система курсовой устойчивости esc – достойный представитель этих систем.

Её название на автотранспорте различных марок отличается, однако, предназначение систем курсовой устойчивости одно.

Его смысл заключается в том, чтобы обеспечить транспортному средству сохранность выбранной линии при любых режимах езды: будь то разгон либо торможение, движение по прямой или в повороте.

Система курсовой устойчивости ESC

Наглядная иллюстрация работы

Механизм работы концепции курсовой устойчивости ESC может быть проиллюстрирована следующим вариантом: автомобиль входит в поворот на большой скорости, в какой-то миг на песочный участок дороги заносит одну сторону. В таких условиях сила сцепления с дорогой меняется молниеносно, а автомобиль подвергается к заносу или сносу. Именно в этот момент реагирует система курсовой устойчивости: предотвращает уход с траектории благодаря перераспределению крутящего момента между ведущими колесами. Отдельные случаи запускают процесс торможения колес. При условии оснащения транспортного средства активной системой рулевого управления, активируется процесс изменения угла поворота колес.

Принципиальные особенности системы

ESC системы курсовой устойчивости характеризуются непрерывной работой. Сам процесс протекает следующим образом: получение информации от датчиков, анализ действий водителя, вычисление желаемых параметров передвижения авто. К фактическим параметрам, информация о которых поступает от второй группы датчиков, сопоставляются полученные результаты. При несовпадении данных система ESC приравнивает ситуацию к неконтролируемой, и активизирует свою работу.

Типовые вариации стабилизации движения представлены в виде:

• торможения определенных колес;
• изменения крутящего момента мотора;
• изменения поворотного угла передних колес, если на авто имеются системные элементы активного рулевого управления;
• изменения показателя демпфирования амортизаторов, если на машине имеется адаптивная подвеска.

Способы изменения крутящего момента представлены:

• переменой позиции дроссельной заслонки;
• пропуском впрыска горючего или импульса зажигания;
• изменением угла опережения зажигания;
• деактивацией переключения передачи в АКПП;
• перераспределением крутящего момента на осях при полном приводе.

Дополнительные возможности

Система курсовой устойчивости рассматриваемого образца помимо основной функциональной задачи может выполнять и дополнительные:

• Внедорожники характеризуются высоким расположением центра тяжести, которое способствует к опрокидыванию при вхождении в поворот на высокой скорости. Система предотвращения опрокидывания под названием Roll Over Prevention (ROP) и была разработана специально для таких ситуаций.
• Система ESC выполнит функцию предотвращения столкновения если имеется адаптивный круиз-контроль. В реальных условиях сначала водителю подаются звуковые и визуальные сигналы, после их игнорирования срабатывает автоматическое нагнетание давления в тормозной системе.
• При выполнении системой функции стабилизации движения автомобиля предусматривается наличие тягово-сцепного устройства. Его работа заключается в предотвращении рыскания прицепа, реализация которого протекает за счет торможения колес и уменьшения крутящего момента двигателя.
• Функциональная задача повышения продуктивности тормозов при нагреве идеальна в условиях езды по серпантину. При нагреве тормозных колодок она способствует автоматическому повышению давления тормозной системы.
• С удалением влаги с тормозных дисков с легкостью справится система динамической стабилизации. Её запуск проводится на скорости выше 50 км/ч при включенных стеклоочистителях.

Какие бывают зависимые подвески автомобиля

Рессорная и пружинная. Первый тип можно разделить на два вида:

1. С поперечным расположением рессор.
2. С продольным – явными представителями этого вида являются отечественные грузовые автомобили. У них спереди и сзади видны рессоры.

Такой тип ходовой отличается большой выносливостью. Он позволяет не просто возить большие грузы, но и долго это делать. Рессорная пластина выдерживает большие нагрузки и не теряет своих упругих свойств.

Пружинная подвеска более комфортная. Пружины занимают меньше места под кузовом машины. Они легче, что снижает общую массу авто. Их проще обслуживать и менять. Недостаток один – на них нельзя долго возить большие грузы. Они быстро «просаживаются», теряют эластичность. Характерный признак этого – сзади сидят три человека, и слышно, как колесо трется об подкрылок.

С направляющими рычагами

В большинстве случаев применяется схема с четырьмя направляющими рычагами и тягой Панара. Она состоит из верхних и нижних рычагов, лучше их называть штангами, которые расположены вдоль кузова автомобиля.

Тяга Панара крепится на балке моста поперёк кузова. Она нужна для удержания моста он поперечных смещений, особенно во время поворотов. Продольные штанги фиксируют мост. Они не дают одному из колёс «уйти» вперед или назад, мост всегда остается строго поперёк кузова.