Нівомат і з чим його їдять ...
Пробив в гуглі і зрозумів, що надає у мене стоять Нівомати.
Якось чуть чуть засмутився, тільки лише тому, що цінники вискакували від 400 і більше Євро за штуку. І тут я почав молиться, щоб вони, сцуко, працювали ще 100 років і не ламалися ...
NIVOMAT - Система автоматичної підтримки рівня кузова
Звернувши в фірмовому каталозі увагу на опцію «система автоматичної підтримки рівня кузова», інший покупець Volvo, Alfa Romeo або Jaguar скаже: ну да, звичайно, всі ці пневматики-гідравліки, насоси-шланги. Чули-чули - тільки зайві деталі і головний біль. А інший подумає: корисна штука, але нічого собі опція - це ж півмашини переробити треба! Ні, нічого переробляти не треба. За зовнішнім виглядом пристрою сімейства Nivomat нічим не відрізняються від звичайних амортизаторів і стійок і встановлюються замість них. І в експлуатації труднощів не більше, ніж із звичайними амортизаторами. Але під скромною зовнішністю ховається справжня гідропневматичне підвіска високого тиску з автоматичним регулюванням рівня кузова, причому всі компоненти - «в одному флаконі».
НАВІЩО ВСЕ ЦЕ ПОТРІБНО
Звичайні механічні підвіски (пружинні, ресорні) мають одне безперечне достоїнство - дешевизну. А тепер поговоримо про недоліки.
Почнемо з того, що при зміні завантаження автомобіля змінюється рівень кузова: навантажили - опустився, розвантажили - піднявся. Причому не завжди рівномірно: по дорозі від будь-якого ринку неважко зустріти якусь «Волгу» -універсал, майже черкає «спідницею» по асфальту і розшукує фарами пролітають літаки в небі.
Однак справа не тільки в рівні кузова. Неважко помітити, що при звичайній підвісці навантажений автомобіль погойдується на пружинах повільніше, плавніше, ніж порожній. Говорячи технічною мовою - змінюється частота власних коливань підресореною маси.
Чим це погано? Справа в тому, що наш мозок, та й всі внутрішні органи «розраховані» природою на певні частоти коливань, відповідні ходьбі і бігу. Якщо ж нас розгойдувати з «невідповідною» частотою, то нас або заколисує, або ми починаємо скаржитися на тряску. Проектуючи підвіску, конструктор повинен забезпечити найбільший комфорт для водія і пасажирів. Але як його забезпечити, якщо при зміні навантаження все змінюється? В результаті при виборі пружних елементів (пружин, ресор) і амортизаторів доводиться йти на компроміс - «ні нашим, ні вашим, але в цілому прийнятно».
Інша річ - пневматичні і гідропневматичні підвіски: вони гнучкі за можливостями регулювання, а вже забезпечити постійний рівень кузова для них - «нікчемна справа». Але вони дорогі і складні, і мають на увазі повноцінну гідро- або пневмосистему: насоси, шланги, клапани ... Безліч елементів, розкиданих по всьому шасі. «Дозволити собі» подібне можуть лише досить дорогі автомобілі (виняток - Citroen, але про це окрема розмова).
І раптом Nivomat, який в якості опції зустрічається в європейському другій середній класі «D» (Volvo V40, Alfa Romeo Sportwagon). Якщо ж ви раптом захочете поліпшити вже набутий Volkswagen Golf, то в каталогах знайдеться варіант і для нього! Що переробляти? Нічого - тільки поміняти пружини і амортизатори. Чудо? Ніяких чудес. Обдурювання? Ні в якому разі!
НЕЗВИЧАЙНИЙ ПОГЛЯД НА АМОРТИЗАТОР
Той, хто одного разу тримав в руках газонаповнені амортизатори, знає, що коли вони не перебувають під навантаженням, їх шток прагне висунутися. Чому?
Згадаймо, як працює амортизатор.
При ході стиснення шток з поршнем вдвигается всередину амортизатора, а рідина, проходячи крізь отвори в поршні, перетікає в надпоршневомупростір. Але оскільки сам шток займає частину внутрішнього обсягу, то частина рідини залишається як би зайвою - вона перетікає в спеціальну компенсаційну порожнину, а в газонаповнених амортизаторів ще і стискає газ, «відбираючи» у нього необхідний обсяг.
Навіть в повністю «розтягнутому» газонаповнені амортизатори газ в компенсаційної порожнини (а відповідно, і рідина) знаходиться під пристойним тиском - до 20-30 атмосфер. Це тиск, помножене на площу перетину штока, як раз і визначає виштовхуючу силу, діючу на шток. Природно, при «стисканні» амортизатора тиск газу зростає-зросте і виштовхує сила. Тобто газонаповнений амортизатор, крім основної функції (гасіння коливань), діє і як додатковий пружний елемент, «допомагає» пружині або ресорі.
У звичайному газонаповнені амортизатори виштовхує сила на штоку відносно невелика - 150-200 Н (15-20 кгс), а й цього досить, щоб підняти кузов незавантаженого легкового автомобіля додатково на 10-20 мм. Тепер уявімо собі, що ми підняли тиск газу до 100-150 атмосфер. Зрозуміло, що зусилля на штоку зросте багаторазово і буде вже можна порівняти з зусиллям, яке розвиває основний пружний елемент - пружина або ресора. Якщо ж ми якимось чином будемо міняти тиск газу, то зусилля, що розвивається «додатковим пружним елементом», буде змінюватися.
Ось на цьому і заснована дія системи Nivomat.
НІЯКИХ ЧУДЕС
Власне, і по влаштуванню Nivomat на перший погляд нагадує двотрубний газонаповнений амортизатор. У заповненому рідиною циліндрі рухається шток з поршнем, що має звичайні для амортизатора калібровані отвори і клапани. Робоча порожнину циліндра з'єднана з компенсаційною порожниною, в яку при ході стиснення перетікає рідина, що витісняється штоком. А далі починаються відмінності, здатні перетворювати «простий» амортизатор в регульовану гідропневматичне ресору.
Почнемо з того, що газ в компенсаційної порожнини знаходиться під тиском 100-150 атм і відділений від рідини еластичною діафрагмою. Є ще одна порожнину - резервуар, в якому міститься рідина при низькому тиску. І найголовніше - це вбудований насос, який складається з жорстко закріпленого в корпусі плунжера, гільзи, що є частиною штока, і двох клапанів. Всередині плунжера виконано осьовий свердління, що з'єднує забірну трубку з впускним клапаном насоса, а зовні нарізаний профільований гвинтовий канал.
Оскільки, напевно, поки що не все зрозуміло (я вже забув про що я писав), перейдемо від пристрою до функціонування. А розібратися в усьому нам допоможуть навантажувальні характеристики пружних елементів - графіки, що показують зміну зусилля в залежності відходу підвіски.
ЯК ПРАЦЮЄ NIVOMAT
Отже, замість стандартної пружини на автомобіль встановлюють більш м'яку, здатну сприйняти приблизно половину звичайної навантаження на колесо. Замість амортизатора - Nivomat, який завдяки високому внутрішньому тиску «візьме на себе» ще половину. Ще один елемент - досить довгохідний додатковий буфер пробою підвіски, що має прогресивну характеристику.
Коли автомобіль не завантажений, його кузов утримується в статичному положенні сумарним зусиллям від пружини і елемента Nivomat.
Тепер завантажимо автомобіль. Кузов просідає, при повному навантаженні підвіска, можливо, навіть «сяде» на. буфер. Але при цьому шток вдвінется всередину «амортизатора», і гільза перекриє пропускний отвір і канал.
А тепер - в дорогу. На нерівностях дороги кузов почне коливатися вгору-вниз, відповідно шток буде здійснювати зворотно-поступальний рух в циліндрі. Але це означає, що гільза буде також рухатися щодо плунжера, тобто почне працювати вбудований насос! І при кожному коливанні кузова цей насос буде підкачувати рідина (стежимо уважно!) З резервуара через трубку, осьовий свердління в плунжері, впускний клапан, нагнітальний клапан, зазор між гільзою і штоком -в робочу порожнину циліндра.
Збільшення кількості рідини в робочій (і компенсаційної!) Порожнинах призводить до збільшення тиску в газовій порожнини, а значить - до збільшення сили, що виштовхує на штоку. А в результаті - до поступового підвищення рівня кузова автомобіля. І так буде тривати до тих пір, поки верхній кінець гвинтового каналі не з'явиться над краєм гільзи. Тепер уже рідина буде «ганятися по колу» між порожниною насоса і робочої порожниною циліндра, і рівень кузова стабілізується.
Справедливості заради відзначимо, що цей рівень буде дещо відрізнятися від номінального: чим гірше дорога, тим більше «спливає» корпус автомобіля. Але це розбіжність невелике і може не прийматися до уваги.
Скільки на все це потрібно часу? В середньому - 1-2 хвилини від початку руху автомобіля.
Що ж ми будемо мати через дві хвилини? Характеристика підвіски стане більш «жорсткою», що і потрібно при збільшенні маси машини (при цьому велику частину навантаження несе вже не пружина, a Nivomat). А рівень кузова повернеться практично до початкового. Підвіска сама пристосувалася до нової навантаженні!
Зачекайте, скаже уважний Новомосковсктель, але ж ви ще щось говорили про власній частоті? Так що там з тряска - укачиванием?
А нічого. Характеристики встановлюваних елементів підібрані так, що прагнення пружини до зниження, власної частоти при збільшенні підресореною маси (сіра крива на маленькому графіку праворуч) компенсується протилежним властивістю гідропневматичною ресори, якій по суті і є Nivomat.
В результаті власна частота зі збільшенням навантаження практично не змінюється (рожева крива). Але повернемося до нашого автомобіля. Він зупинився, і ми його розвантажили. Кузов відразу ж підніметься, а Nivomat, відповідно, розтягнеться. Пропускний отвір на плунжері вийде з-під гільзи, і через нього рідину з робочої порожнини потече через осьовий свердління назад в резервуар. Цей процес буде йти до тих пір, поки кузов не осяде до покладеного йому рівня і отвір знову НЕ сховається під гільзою. Підвіска знову постає на вихідні позиції. Браво, Nivomat!
Високий технологічний рівень визначає і вартість. Хоча Nivomat обходиться набагато дешевше, ніж регульована пневмо- або гідропневматичне підвіска, все ж система орієнтована насамперед на легкові автомобілі, починаючи з середніх класів, а також мінівени. Погодьтеся, для найдешевших автомобілів зайві 500-700 доларів (вартість комплекту для задньої підвіски, не рахуючи установки) - це все ж дороге задоволення.
Ну ось ви і дочитали до кінця про Нівомати. Тепер я можу зізнатися, що звичайно ж багато я не писав сам, а набрав інформації з інтернету!
Але Браво - тепер ви можете похизуватися перед своїми друзями про те # чтоаткоеблятьсукаНівомат!
Всі удачі на дорогах!