Cadillac ATS – новый уровень управляемости и роскоши.

1 Февраля 2012

В автомобилях Cadillac ATS 2013 модельного года традиционные ходовые качества, присущие бренду, удачно сочетаются с лучшим в своем сегменте соотношением выверенной на гоночных треках управляемости и бескомпромиссной утонченности.

  Новые элементы шасси, в том числе подвеска, линейка двигателей ATS с высокой удельной мощностью, а также жесткая конструкция кузова, которая обеспечивает возможность более тонких настроек шасси и более высокую степень защиты при столкновениях – все это значительно повышает удовольствие от вождения. Ключевые элементы шасси:

  • Впервые автомобиль Cadillac оснащается пятирычажной независимой задней подвеской с эффективной конструкцией, состоящей из прямых рычагов, изготовленных из высокопрочной стали.
  • Многорычажная двухшарнирная передняя подвеска со стойками типа МакФерсон и стабилизатором поперечной устойчивости.
  • Регулируемая спортивная подвеска FE3 с системой регулирования жесткости (Magnetic Ride Control), которая непрерывно регулирует жесткость амортизаторов в зависимости от состояния дорожной поверхности.
  • Рулевое управление ZF премиум-уровня с рулевым механизмом реечного типа и электроусилителем с переменным по скорости усилением.
  • Четырехканальная антиблокировочная система (ABS) с опциональными высокоэффективными тормозными механизмами Brembo.
  • Опциональная система полного привода.

Перед началом разработки шасси инженеры провели серию целевых научных исследований, с помощью которых они смогли выбрать лучшую конструкцию и оптимальную геометрию элементов передней и задней подвески. Подвеска, установленная на агрегатоносители, была проверена в самых разнообразных условиях еще до появления окончательных прототипов автомобилей ATS на испытательных полигонах GM, расположенных по всему миру, а также на автомагистралях и гоночных треках мира.

«Создавая американский спортивный седан, призванный превзойти своих широко известных конкурентов, конструкторы модели ATS взяли за основу успешную платформу CTS-V, – рассказал Крис Берубе (Chris Berube), ведущий инженер проекта. – Еще в большей степени, чем ходовая часть, на ощущения от вождения автомобиля ATS влияет конструкция автомобиля в целом – низкая снаряженная масса, оптимальная сбалансированность и превосходные динамические качества, доведенные до совершенства в течение бесчисленных часов испытаний на гоночных треках».

Пропорциональность и сбалансированность являются несомненными преимуществами автомобилей ATS наряду с низкой снаряженной массой (менее 1542 кг) и компактными мощными двигателями, облегченная конструкция которых позволяет достичь большей удельной мощности, а также распределения нагрузки между осями практически в соотношении 50:50. Кроме того, была увеличена ширина передней (59,5 дюймов/1512 мм) и задней (60 дюймов/1548 мм) колеи для снижения центра масс автомобиля, что способствует повышению его устойчивости.

Благодаря низкой снаряженной массе инженерам также удалось оптимизировать ходовые качества автомобиля, избежав увеличения неподрессоренной массы, включающей в себя массу колесных дисков с шинами, и элементов тормозной системы.

«Для тяжелого автомобиля требуются большие колесные диски и шины, а также тормозные механизмы, соответствующие большей массе, – пояснил г-н Берубе. – Низкая масса модели ATS позволяет обойтись без самых больших в сегменте колесных дисков и тормозных механизмов. Применение компактных, оптимизированных деталей, способствующих снижению массы автомобиля и увеличению его эффективности, обеспечивает ходовые качества, являющиеся одними из лучших в данном классе».

Благодаря низкой снаряженной массе автомобиля и оптимальному размеру тормозных механизмов Brembo тормозной путь модели ATS при торможении со скорости 100 км/час до полной остановки составляет около 40 м, что является одним из лучших показателей эффективности торможения в данном сегменте.

Жесткая конструкция кузова является основным условием для достижения отличных ходовых качеств автомобиля. Кузов обеспечивает жесткую связь элементов шасси, что позволяет более точно настраивать параметры подвески и рулевого управления.

«Это – очень жесткая конструкция для получения истинного удовольствия от вождения, – заявил г-н Берубе. – Но даже самый жесткий кузов не является гарантией высоких ходовых качеств и управляемости. Большое значение имеют также оптимальная геометрия подвески и расширенные возможности управления демпфированием – и модель ATS обладает обоими этими достоинствами».

Двойные шаровые шарниры, пять рычагов и самоблокирующийся дифференциал

Многорычажная двухшарнирная передняя подвеска со стойками типа МакФерсон обеспечивает более точную обратную связь на рулевом колесе с более линейным и отзывчивым характером рулевого управления, а также большую плавность хода. Подвеска, кроме того, лучше изолирует пассажирский салон от воздействия дорожных неровностей.

Двухшарнирная система включает в себя два шаровых шарнира и нижние рычаги подвески – один из них работает на растяжение, а другой на сжатие, вместо одного поперечного рычага со стороны каждого колеса. Рычаги подвески, поворотный кулак и кузов образуют четырехзвенный стержневой механизм для каждой стороны передней подвески, создавая виртуальные шарниры для увеличения стабильности угла развала колес. Подвеска, кроме того, оснащена стабилизатором поперечной устойчивости.

Конструкция передней подвески отличается удлиненным поворотным кулаком, увеличенным положительным плечом обкатки для обеспечения оптимальной управляемости, устойчивости и повышения плавности хода. Для достижения оптимального баланса ездового комфорта и точности реакций автомобиля на действия водителя при прохождении поворотов в передней подвеске применяются жесткие резиновые и гидравлические опоры.

«Кинематика передней подвески ATS более сложная, но полученные ходовые качества автомобиля стоят затраченных усилий, – подчеркнул г-н Берубе. Водитель сможет полностью контролировать управляемые колеса автомобиля, но в то же время амортизаторы в достаточной степени поглощают воздействия дорожных неровностей, что делает Cadillac ATS очень комфортным в дальних поездках».

ATS – первая модель Cadillac с пятирычажной независимой задней подвеской. Ее конструкция позволяет уменьшить перемещение центра крена, улучшает управляемость при действии боковых нагрузок, снижает продольные крены кузова («приседания») при разгоне и обеспечивает великолепную курсовую устойчивость. Словом, она обеспечивает уверенный контакт колес с дорогой на любых покрытиях и при прохождении крутых поворотов.

Четыре рычага (верхние и нижние) с каждой стороны контролируют перемещения колес в вертикальном направлении, и по одному рычагу на каждой стороне используется для управления схождением колес (для ограничения их горизонтального смещения), особенно на крутых поворотах. Верхние и нижние рычаги образуют эффективную конструкцию из сдвоенных параллельных A-образных рычагов, хотя каждый из них закреплен независимо.

Аналогично передней подвеске пятирычажная конструкция задней подвески образует виртуальные шарниры, которые разработчики ATS применяют для оптимизации геометрии подвески. Жесткие рычаги крепятся к подрамнику, что повышает плавность хода и уменьшает уровень внутреннего шума и вибрации. Подрамник изготавливается из стали (с продольными элементами, изготовленными методом гидроформовки) для оптимизации массы автомобиля и жесткости на кручение.

«Подрамник из алюминиевого сплава способствовал бы снижению общей массы ATS, но мы решили, что несколько лишних килограммов сзади помогут оптимально уравновесить (практически 50:50) переднюю и заднюю оси, – заявил Дэвид Мэш (David Masch), главный инженер проекта ATS. – Для улучшения ходовых качеств мы увеличили массу и некоторых других компонентов автомобиля».

В базовой комплектации автомобиль оснащается 17-дюймовыми (17х8) колесными дисками, с шинами 225/40R17; по заказу доступны 18-дюймовые (18х8) колесные диски с шинами Run-Flat 255/35R18.

Механический дифференциал повышенного трения, который не использует никто из конкурентов в данном сегменте, обеспечивает автомобилю ATS серьезное преимущество, подавая весь доступный крутящий момент к колесам при прохождении крутых поворотов. В базовой комплектации автомобиль оснащается 6-ступенчатой механической коробкой передач и пакетом FE3 спортивной подвески. Он устанавливается с помощью прочного 8,6-дюймовый держателя. Другие версии оснащаются 7,67-дюймовыми держателями.

Система MRC, рулевое управление с электроусилителем и другие прогрессивные системы управления

Расширенные возможности управления демпфированием, улучшенные рулевое управление с механизмом реечного типа и тормозная система, а также система регулирования жесткости подвески (Magnetic Ride Control) идеально дополняют новую конструкцию подвески модели ATS.

Система регулирования жесткости подвески (MRC) является «сердцем» спортивной подвески FE3, входящей в комплектацию Premium Collection наряду с механическим дифференциалом повышенного трения, системой охлаждения с увеличенной эффективностью и 18-дюймовыми колесными дисками с летними высокоскоростными шинами. MRC – это система непрерывного регулирования жесткости амортизаторов, обеспечивающая более точное управление перемещениями кузова. «Считывая» состояние дорожного полотна с интервалом в одну миллисекунду, система MRC изменяет степень демпфирования всего за пять миллисекунд.

В системе MRC применяются амортизаторы, заполненные магнито-реологической жидкостью, содержащей мельчайшие частицы железа, и управляемые электромагнитным полем вместо традиционных механических клапанов. Под воздействием электромагнитного поля частицы железа формируют контур, позволяющий практически мгновенно изменять жесткость амортизаторов. На основании сигналов, получаемых от датчиков, система определяет необходимую величину сопротивления, изменяя форму и интенсивность электромагнитного поля для обеспечения оптимальной жесткости амортизаторов.

Наличие нескольких режимов подвески FE3 позволяет водителю задавать различные диапазоны демпфирования для системы Magnetic Ride Control, а также устанавливать режимы активации системы курсовой устойчивости и противобуксовочной системы.

Все варианты автомобилей ATS комплектуются высококачественным управлением с механизмом реечного типа производства компании ZF, оснащенным электроусилителем с переменным по скорости усилением. Оно обеспечивает точную обратную связь и устойчивость положения рулевого колеса в околонулевой зоне, повышая при этом топливную экономичность, так как мощность двигателя не расходуется непосредственно на усилие, передаваемое на рулевой вал, как в автомобилях с традиционным гидроусилителем.

Рулевой привод обладает большой крутильной жесткостью и низкими потерями на трение, что обеспечивает более точную обратную связь, ощущаемую на рулевом колесе, и практически линейную характеристику рулевого привода. Кроме того, рулевая колонка и промежуточный рулевой вал отличаются жесткой конструкцией с непосредственным креплением, а также уменьшенным трением качения шариковых подшипников. Это означает практически полное отсутствие свободного хода в рулевом приводе, что обеспечивает более непосредственный контакт водителя с дорогой.

Все варианты исполнения автомобилей ATS в базовой комплектации оснащаются дисковыми тормозными механизмами всех четырех колес; тормозные механизмы Brembo входят в комплектации Luxury, Performance и Premium, а для комплектации начального уровня заказывается дополнительно. Данные тормозные механизмы используются совместно с четырехканальной системой ABS, объединенной с базовой системой курсовой устойчивости StabiliTrak и полнофункциональной противобуксовочной системой.

По заказу доступна система полного привода, обеспечивающая еще более уверенное сцепление колес с мокрой или обледеневшей дорожной поверхностью.