Monroe. Экстремальная рефлексия

На ровном прямом шоссе мы не задумываемся о работоспособности амортизаторов. В критической ситуации — думать поздно. Хорошо, что есть кому подумать за нас

На ровном прямом шоссе мы не задумываемся о работоспособности амортизаторов. В критической ситуации — думать поздно. Хорошо, что есть кому подумать за нас.

Своим путем

В Tenneco Automotive — одной из крупнейших в мире компаний, производящих системы выпуска и амортизаторы (торговые марки Walker и Monroe), — разработан новый амортизатор. Инженеры фирмы в очередной раз доказали, что сложные технические задачи, которые, на первый взгляд, разрешимы лишь с помощью сложных электронных устройств и соответствующих исполнительных механизмов, могут быть осилены простым усовершенствованием давно известных конструкций.

Вспомним ставшие популярными амортизаторы Monroe Sensa-Trac, которые обеспечивают оптимальное прогрессивное демпфирование колебаний кузова и подвески в любых дорожных условиях. Адекватность реакции на состояние покрытия и темп езды достигается введением в конструкцию амортизатора перепускного канала переменного сечения. Специально рассчитанного для каждого транспортного средства, но все-таки простого.

В амортизаторах Level-Light и Ride-Leveler, предназначенных для легковых автомобилей, перевозящих тяжелые грузы или буксирующих прицепы, тоже нет заумной электроники, подкачивающих насосов и т.п. Между тем эти модели не дают машине «приседать на корму».

Новинка — Monroe Reflex — решает другую задачу: повышает безопасность за счет улучшения управляемости автомобиля. Прежде всего, в экстремальных дорожных условиях.

Существует ошибочное мнение, что основная задача амортизатора — обеспечивать комфорт водителя и пассажиров. Да, усмиряя прыть пружин и рессор, эти маленькие трудяги делают ход машины более плавным. Но значительно важнее то, что правильно рассчитанные (или подобранные) амортизаторы влияют на траекторию движения, точнее — на точность выполнения маневра. Они не дают колесам оторваться от дороги, потерять с ней контакт, предотвращают раскачивание автомобиля вокруг продольной и поперечной осей, снижая вероятность рыскания и «козления».

Не надеясь, что традиционный амортизатор способен справиться с такой ролью, конструкторы начиняют автомобили вспомогательными устройствами типа ESP (Electronic Stability Programme — электронная система стабилизации). Инженеры Monroe считают, что близкий результат можно получить «меньшей кровью».

Новация Monroe Reflex — «технология двойного диска» (Twin Disc Technology), благодаря которой клапан амортизатора срабатывает намного быстрее при малейших перемещениях подвески. Традиционные конструкции в таких условиях даже не начинают реагировать.

Понятие «скорость перемещения поршня амортизатора» требует некоторых пояснений. Эта скорость зависит не от скорости автомобиля, как полагают многие, а от колебаний кузова. На ровной дороге его (и соответственно — поршня) вертикальные перемещения ничтожно малы, хоть на 10 км/ч, хоть на 200.

Характерная и главная особенность технологии сдвоенного диска Monroe Reflex — клапан измененной конструкции, имеющий дополнительную ступень настройки — специально для сверхнизких скоростей поршня.

Как показали многочисленные опыты, при экстренном маневрировании (например, при резкой смене полосы движения из-за внезапно возникшего на дороге препятствия) перемещения кузова минимальны, и обычный амортизатор их просто не замечает. Как следствие, из-за недостаточного демпфирования водитель, успешно объехав препятствие, не всегда имеет возможность удержать автомобиль на прямой. В результате одна аварийная ситуация через доли секунды перерастает в другую.

Моментальная реакция двойного пакета дисков Monroe Reflex в значительной мере повышает точность руления в любых экстремальных ситуациях. Принцип работы Reflex показан на схемах.

При сверхнизких скоростях перемещения поршня, когда амортизатор очень медленно растягивается, поршень и шток движутся вверх, заставляя гидравлическую жидкость перетекать из верхней камеры в нижнюю через клапан поршня и отверстия постоянного сечения в обоих пакетах дисков.

Отверстия очень малы, поэтому гидравлическое сопротивление резко возрастает по мере роста скорости поршня. Демпфирование происходит более эффективно. К тому же они моментально реагируют на малейшие перемещения кузова, а не начинают стабилизировать автомобиль лишь после того, как кузов накренится.

При малых скоростях перемещения поршня, т.е. когда скорость возросла, давление оказывается достаточным, чтобы отжать первый пакет дисков. Второй остается неподвижным, жидкость перетекает через имеющиеся в нем отверстия. Как выяснилось на тестах, слишком сильная реакция также может вызвать крен кузова автомобиля. Закрытый второй пакет не дает амортизатору растянуться слишком быстро.

При средних скоростях перемещения поршня, когда за счет возросшего давления отжимаются оба пакета дисков, характеристика амортизатора становится линейной.

При высоких скоростях перемещения поршня, когда он очень быстро погружается в цилиндр, так же быстро должна расти и демпфирующая сила. Иначе удар через амортизатор передается на кузов. Диски отгибаются полностью, давая максимальному количеству жидкости протечь через клапан, что позволяет поглотить самый сильный удар.

«Особый характер» Monroe Reflex (совмещение прогрессивной и линейной характеристик при разных скоростях поршня, повышенная «чувствительность» и быстродействие) снижает эффект излишней поворачиваемости автомобиля и повышает курсовую устойчивость.

В доказательство этого на разных автомобилях европейского производства было проведено более 350 тестов VDO, именуемых нашими специалистами переставкой. Имитировался объезд внезапно возникшего препятствия без торможения при постоянной скорости 60 км/ч. Испытания проводились независимой французской организацией GTS на треке Мортефонтэн под Парижем. Измерялось отклонение автомобиля от идеальной траектории объезда препятствия. Со стандартными амортизаторами среднее отклонение от прямой составило 6,66 градуса (около двух метров), с Monroe Reflex — 0,43 градуса (всего 0,13 м).

Созданием нового клапана конструкторы не ограничились. Уплотнитель поршня из политетрафторэтилена с бронзовым наполнителем повысил ресурс амортизатора и его демпфирующую способность. Срок службы узла увеличился и за счет нового скользящего впускного клапана, а гидравлическая жидкость с высоким индексом вязкости обеспечивает постоянство характеристик при любой температуре.

Компания настолько уверена в качестве своего детища, что предоставляет на Monroe Reflex трехлетнюю гарантию во всей Европе. Резонный вопрос: можно ли считать Россию, с ее ямами и колдобинами, Европой, мы задать не решились.

Лосиной тропой

Презентация для европейских СМИ кончилась. Из пресс-центра трека «Каталония» нас пригласили... на задний двор. Пару минут удалось подышать воздухом «Формулы 1», но попробовать Monroe Reflex в деле предстояло не на самой гоночной трассе, а на площадке, где в ходе гонок паркуются моторхоумы команд.

Предложенные нам тесты состояли из трех дисциплин: круг, переставка и… экскурсия по окрестностям Барселоны. Получасовая поездка по испанским дорогам на Opel Vectra носила скорее развлекательный характер, а вот катание по кругу и кривой дало хоть какую-то пищу для размышлений.

По кругу диаметром 50 метров двигались с постоянной скоростью около 70 км/ч. Ехали и ехали: ни визга шин, ни существенного крена кузова. Разве что высокий Renault Scenic немного валился на бок, хотя и без заносов. Показательно, но скучно. Хоть бы для сравнения поплоше амортизаторы поставили!

Единственное, что позволили бдительные испанские инструкторы, — на той же скорости удлинить траекторию, совместив круг со змейкой. Тут и визг появился, и снос всех четырех. Амортизаторы нареканий не вызвали, но такая наша самодеятельность европейскими стандартами не предусмотрена.

О стандартах мы, русские журналисты (при поддержке французов), заспорили на переставке. Ограничивающие проезд фишки стояли так широко, что траектория двух переставок приближалась к прямой.

«Вся Европа» откаталась и, цокая языками, стала нахваливать Monroe. Нам же показалось, что, не имея, с чем сравнивать, говорить не о чем. «Не могли бы вы сделать полосы поуже, а зону перестроения покороче?» — обратились мы к хозяевам. Сначала те делали вид, что нас не понимают, потом стали прикрываться стандартом VDO, но вскоре сдались.

Выяснилось, что финский «лосиный тест» (стандартизированный!) — именно то, что мы просим. Сами переставили фишки и прохватили раза по четыре.

Проблемы возникли, но не с амортизаторами, а с нашими навыками быстрого руления. Ваш покорный слуга перестал сшибать фишки только в последних заездах. Не берусь сравнивать с ESP (эту «умную» опцию ради удовольствия от езды я обычно вырубаю), однако то, что автомобили выписывали именно ту траекторию, которую задавали водители, — бесспорно. При этом не было ни беспардонного вмешательства в управление, ни раздражающего мигания сигнальной лампы ESP.

Достоинства Reflex, в сравнении с электроникой, оценят активные водители: руление становится более четким, но при желании машину все-таки можно сорвать в занос.

«Пользователям автомобиля» умные амортизаторы тоже помогут, хотя, в отличие от «электронной няньки», они не умеют исправлять грубые ошибки.

«Рефлексы» понравились. На гладкой европейской дороге они работают на «отлично». А что если лось выберется из леса на «стиральную доску» или поскачет по ухабам? Не получится ли, что достоинства новинки Monroe в полной мере можно будет оценить только внутри Московской кольцевой? Но это вопрос уже не к Tenneco Automotive.

В тему

В ходе многочисленных тестов, проведенных как Monroe, так и независимыми экспертными организациями, выявлено немало любопытного.

1. Если амортизаторы (любой конструкции) изношены, т.е. потеряли 50% эффективности, тормозной путь со скорости 70 км/ч на прямой ровной дороге у автомобиля с одним водителем возрастает в среднем на 2,6 м (данные TUV Rheinland). Если же дорога прямая, но неровная, а в машине, кроме водителя, три пассажира, показатель вырастает до 12,1 м (Automotive Safety Center, Milan).

2. При названном выше износе амортизаторов порог начала продольного аквапланирования на одном и том же автомобиле с теми же шинами снизился со 125 до 109 км/ч (TUV Rheinland).

3. На зимней дороге автомобиль с АБС и исправными амортизаторами может быть экстренно заторможен со скорости 50 км/ч на 28,8 метра. Изношенные амортизаторы увеличивают тормозной путь до 35,4 м (+ 23%). Непогашенные колебания колес вызывают сбои в работе электроники, и колеса блокируются (TUV Rheinland).

4. 9000-километровый пробег, проведенный Monroe в техническом центре Pirelli (Centro Tecnico Pirelli), показал, что при износе амортизаторов на 65% износ шин возрастает на 10%. Это не только дополнительные расходы, но и угроза безопасности.

5. Профессор Жан Повель, известный европейский эксперт в области безопасности дорожного движения и директор бельгийского Института автомобильных исследований, в ходе тестов выяснил, что езда с неисправными амортизаторами опасна не только потому, что ухудшается управляемость, но и потому, что усиливается напряжение водителя (до стресса) и время реакции увеличивается более чем на четверть.

Monroe рекомендует проверять амортизаторы на специальном оборудовании каждые 20 тыс. км и в случае необходимости заменять их парами (по осям). По опыту компании, нормальный срок службы амортизаторов — около 60 тыс. км.