В подвеске автомобиля заключен компромисс между управляемостью, комфортом, безопасностью, надежностью и стоимостью конструкции. В частности, требования к плавности хода (комфорту) зачастую противоречат требованиям к курсовой устойчивости и управляемости, поэтому улучшение параметров демпфирования подвески является ключевым для повышения как комфорта, так и безопасности движения. Сегодня практически во всех автомобилях применяются гидравлические телескопические амортизаторы, которые преобразуют кинетическую энергию колебаний кузова и колес в тепло. Однако эта высвобожденная энергия теряется безвозвратно: тысячи циклов сжатия и отбоя амортизаторов непрерывно рассеивают значительное количество энергии в виде тепла, выбрасываемого в окружающую среду. Совершенствование демпфирующих устройств направлено на достижение оптимального сочетания плавности хода и устойчивости, минимизацию потерь энергии и повышение надежности [1–3].
В настоящее время передовые демпфирующие системы (регулируемые и активные амортизаторы, в том числе с электроприводом и насосом) уже применяются в серийных автомобилях верхнего ценового сегмента. Тем не менее поиск новых способов демпфирования остается актуальным: требуются решения, обеспечивающие стабильные характеристики в широком диапазоне условий эксплуатации, уменьшающие негативные эффекты (кавитация, аэрирование масла, перегрев) и позволяющие утилизировать или рекуперировать энергию, рассеиваемую подвеской [4–6].
Цель исследования — анализ современных технических решений и разработка рекомендаций по повышению эффективности демпфирования подвесок колесных машин.
Методы исследования — анализ научно-технической литературы, статей, учебных пособий и монографий.
В общем виде можно разделить систему демпфирования амортизаторами на три направления (рис. 1) [7–10].
Первый — пассивный способ демпфирования, в котором энергия колебаний рассеивается в тепло без внешнего управления. Здесь можно выделить следующие типы амортизаторов: