Что такое активная опора и какие функции она выполняет в автомобиле, рассмотрим в этой статье.
При работе двигателя закономерно возникают вибрации, которые компенсируются резинометаллическими опорами. Они выполняют функцию поддержки мотора и его отделение от кузова. Машины более дорого сегмента комплектуются гидравлическими опорами.
Принцип работы этих опор основан на затухании колебаний и изоляции вибрации. Но при некоторых режимах работы опоры не справляются со своими функциями и передают вибрации на кузов машины, мотор входит в резонанс с кузовом. Чтобы исключить и такие варианты, разработаны и созданы активные опоры двигателя.
Потребность в активных опорах (иногда их называют подушками ДВС) увеличилась с появлением системы отключения цилиндров на ДВС. Они устанавливаются обычно попарно и работают в тандеме с резинометаллическими или гидравлическими опорами.
В конструкцию активной опоры заложена система гидравлики, которая управляется электроникой. Опоры отличаются также и принципами действия. Бывают магнитореологические, электровакуумные и электромагнитные.
Магнитореологическая опора двигателя.
Опоры такого типа устанавливаются на автомобили марки Porsche. Данный бренд называет их динамическими опорами. С их использованием:
улучшается динамика машины ввиду улучшенной связи мотора и кузова;
увеличивается тяга из-за более лучших вертикальных перемещений мотора и коробки передач;
улучшается плавность движения машины из-за управления низкочастотными вибрациями.
Принцип действия магнитореологической опоры лежит в свойствах жидкости приобретать отличную плотность при воздействии на нее магнитным полем. При увеличении силы магнитного поля увеличивается и плотность жидкости, а, следовательно, и жесткость опоры. Для достижения максимальной динамики компьютер обеспечивает максимальное по силе магнитное поле, жидкость становится максимально плотной. А для устранения вибрации предусмотрено мягкое крепление мотора с кузовом.
В работе для контроля и управления опорой автомобильный компьютер получает информацию о позиции дроссельной заслонки, температуре в радиаторной системе, положении руля и других. На основании этого компьютер подает ток нужного напряжения на катушку опоры, что приводит к изменениям ее жесткости.
При динамических нагрузках любого типа компьютер изменяет жесткость каждой опоры так, чтобы придать машине максимальную динамику. При режимах, когда происходит постоянное изменение динамики (старт мотора, разгон, торможение, езда по пересеченной местности) опора снижает жесткость до минимума. Так снижаются вибрации и повышается комфортабельность езды.
Электровакуумная опора двигателя.
Электровакуумная опора нашла применение в конструкции автомобилей Toyota и Lexus. Она используется для снижения вибраций при работе мотора на холостых оборотах. В своей конструкции опора имеет две камеры, одна с жидкостью, другая с воздухом, которые поделены между собой диафрагмой. В воздушной камере обеспечивается либо наличие воздуха, либо вакуум с помощью электромагнитного клапана и впускного коллектора. Давление в камере изменяется в динамике, что приводит к вибрации опоры.
Основываясь на данных скорости вращения коленвала компьютер придает опоре темп вибрации, который стоит в противофазе с вибрациями мотора. Наложение колебаний гасит вибрации двигателя. При повышении оборотов и работе мотора в связке с коробкой передач электромагнитный клапан перекрывает доступ и отток воздуха и опора вступает в работу как традиционная гидравлическая.
Электромагнитная опора двигателя.
Электромагнитные опоры используются в конструкции автомобилей Audi и Honda. Активация системы отключения цилиндров приводит к повышенным вибрациям.
Электромагнитная опора является камерой с жидкостью, которая отделена диафрагмой. На нее установлена электромагнитная катушка. Около ее краев установлен постоянный магнит. Когда на катушку идет ток, она двигается вверх, забирая с собой диафрагму. Когда ток исчезает, катушка возвращается на место вместе с диафрагмой. Такие движения туда-обратно порождают вибрации опоры.
Управление частотой движения занимается компьютер. Специальный приемник на опоре и на коленчатом валу контролирует вибрации, которые идут на кузов машины. Показания передаются в компьютер, который их обрабатывает и посылает сигнал для подачи напряжения на катушку, чтобы она работала в противофазе колебаниям двигателя. Таким образом и гасятся вибрации мотора.
Видео о замене опоры двигателя своими руками на примере Рено Клио:
Замена подушки двигателя своими руками на примере БМВ е90: