Autokombi.ru

Авто-портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое пневмоподвеска и для чего она нужна

Пневмоподвеска на легковой автомобиль

Пневмоподвеска – это одна из разновидностей подвесок на современный автомобиль, с ней водитель может варьировать величину дорожного просвета без применения механического воздействия. Рассмотрим подробнее принцип действия и роль пневмоподвески.

Создание первой пневматической подвески произошло благодаря американцу Вильяму Хамфризу. Ему же принадлежит патент на это устройство. Его идея заключалась в том, чтобы установить два баллона продолговатой формы с клапаном на ось автомобиля. Было это в 1901 году. Судьба этого изобретения потерялась в истории. Позже пневмоэлементы нашли свое применение в американской военной технике. В грузовиках с их помощью увеличивали грузоподъемность и клиренс, по необходимости.

Следующий интересный проект в автопроме носил название Скарабей. Основная идея заключалась в помещении пневмобаллона в штатную пружину. Вильяму Бушнелу Стауту удалось создать настоящую сенсацию, офис на колесах с очень просторным по тем временам салоном. Дальше следовала череда дерзких проектов по модернизации пневматической подвески. В том числе, их устанавливали на спортивные автомобили.

Пневмоподвеска

Первой в гражданском автомобилестроении внедрила пневмоэлементы в штатную подвеску компания Дженерал Моторс, выпустив на рынок автомобиль Cadillac Eldorado Brougham. Он дебютировал в 1957 году, был оснащен низкопрофильной резиной, автоматическими замками дверей, круиз-контролем и автоматически управляемой пневмоподвеской. Просто шикарная комплектация сделала это авто одним из самых дорогих.

Таким образом, пневмоподвеска на легковой автомобиль имеет свою, по-своему интересную, историю.

Устройство современных пневматических подвесок

До сих пор не утихают споры о надежности таких систем и дорогостоящем ремонте. В настоящее время такие подвески устанавливаются не только на автомобили премиум класса, но и на внедорожники. С развитием технологий, они стали более усовершенствованными, и, с каждой моделью, приобретают все более продвинутые характеристики. Отличаются оперативностью реакции, точностью срабатывания, интеллектуальным управлением с помощью сложной электроники.

Пневматическая подвеска состоит из следующих элементов:

  • Пневмобаллоны, изготавливаются из резины и полиуретана. Очень прочные и износостойкие, способны выдержать множество рабочих циклов. Бывают двойными, внешне напоминающими песочные часы, коническими, которые используются в ограниченном пространстве, и роликовыми;
  • Компрессор также является неотъемлемой частью рассматриваемой системы. Представляет собой насос для создания давления воздуха, который попадает по пневмолиниям в баллоны. Работает следующим образом: забирает воздушные массы из атмосферы, и подает сжатый воздух с систему. Чаще всего оборудуется осушителем, в котором используются специальные реагенты, забирающие влагу;
  • Ресивер используется для поддержания заданного давления, когда компрессор не работает;
  • Электромагнитные клапаны предназначены для регулировки подачи воздуха. Электронная система, на основании показаний от датчиков, активизирует их работу;
  • Модуль управления является мозговым центром и руководит работой всех составляющих. Их вариативность начинается от цифрового переключателя и заканчивается сложным программным обеспечением. Эффективность работы зависит от него напрямую.

Принцип действия

Алгоритм функционирования заключается в регулировании количества воздуха в подушках. Сигналы от датчиков уровня кузова и ускорения поступают в модуль управления, который дальше передает команды исполнительным механизмам-электромагнитным клапанам. Далее, в зависимости от заданных параметров, воздух либо стравливается, либо закачивается в пневмоподушки, которые удерживают в определенном положении кузов автомобиля. За подачу воздуха отвечают компрессор и ресивер.

На самом деле, на практике этот процесс выглядит намного сложнее и технологичнее. Совершается просто огромное количество раз, и практически не дает сбоев, если система герметична. Основой любой проблемы является снижение необходимого уровня компрессии.

Роль пневмоподвески

Дальше возникает закономерный вопрос, для чего столько сил и энергии потрачено на изобретение и изготовление такой системы демпфирования. В основном, человечество беспокоил вопрос управления клиренсом, а затем создание комфорта и улучшение характеристик управляемости.

На самом деле, такой автомобиль просто плывет по дороге, совершенно не замечая неровностей и изъянов. На него не влияет положение пассажиров или груза, пневма всегда будет держать заданное положение кузова. При высокой скорости, занижение клиренса значительно улучшает показатели аэродинамики и управляемости, особенно на поворотах. Безопасность тоже играет важную роль. Автомобиль приобретает характеристики спортивного.

Увеличение дорожного просвета позволяет увеличить проходимость по бездорожью. Казалось бы, две взаимоисключающие характеристики мирно сосуществуют в одном транспортном средстве, благодаря пневматической подвеске. Если это еще подкрепляется полным приводом, то такому авто не страшны грязевые ванны и снежные заносы.

Пока плюсы от использования рассматриваемой системы более чем очевидны. Осталось рассмотреть надежность и устойчивость к влияниям агрессивных природных факторов. Здесь может быть много мнений, но то, что пневма достаточно надежна при регулярном уходе и обслуживании, не менее, чем другие виды подвесок, ни у кого не вызовет сомнений.

Зачем нужна пневматическая подвеска?

В автомобилях с пневматической подвеской – по отзывам автовладельцев – лучше плавность хода и больше удовольствия от езды.

Почему я должен хотеть пневматическую подвеску?

Автолюбители желают получить «заряженные» автомобили, способные одинаково хорошо покорять гоночные треки и бездорожье, при этом быть шикарными, словно Кадиллак. Приведённые ниже ответы поясняют, как добиться низкой посадки автомобиля без ухудшения качества езды, используя новейшие системы подвески.

пневмоподвеска на старой машине

Что такое «качество езды»?

«Качество езды» означает разные вещи для разных водителей. Тот, кто привык ездить на новом Lexus или Mercedes будет иметь совершенно иные представление о «качестве», чем парень, эксплуатирующий 10-летний пикап. Мы определяем хорошее качество езды как способность максимально нивелировать для водителя и пассажиров толчки и удары от дорожных неровностей.

Читайте так же:
Какое масло лучше выбрать для двигателя

Когда транспортное средство попадает в выбоину или ударяется колесом о выступ, автомобиль должен пройти эти препятствия с возможно меньшим колебанием кузова. В основном каждый желает добиться плавной езды. Это простое объяснение, но воплотить его на самом деле очень сложно!

Как я могу получить хорошее качество езды?

Чтобы понять, как добиться хорошего качества езды, нужно представлять работу подвески автомобиля. Когда колесо, к примеру, попадает на кочку, оно должно подняться вверх. В идеальном случае подвеска автомобиля должна «проглотить» это препятствие без передачи колебания на кузов.

Однако в реальности кузов, естественно, получит некоторое колебание, переданное через пружины и рычаги подвески. Величина этих «паразитных колебаний» зависит от нескольких факторов.

Пружина – спиральная, рессора, торсион или воздушный баллон – удерживает кузов автомобиля на заданном уровне. А также определяет быстроту сжатия подвески. Как правило, пружины характеризуются двумя параметрами: жёсткость и грузоподъёмность.

Грузоподъемность – это максимальный суммарный вес, который способна выдержать подвеска автомобиля при сохранении высоты кузова на допустимом уровне. Жёсткость пружины определяется усилием, необходимым для её сжатие на 1 мм.

пружинная подвеска

К примеру, если пружина имеет жёсткость 1,38 (Н/мм 2 ), она выдержит вес почти 14 кг при сжатии всего на 1 мм. Чем выше жесткость пружины, тем большая сила нужна для изменения её высоты. Большинство известных производителей указывает грузоподъёмность своих пружин, а не их жёсткость. Вот почему вы можете встретить характеристики пружин «325 кг», «450 кг», «640 кг» и т.д.

Допустимая нагрузка обычных пружин не изменяется при эксплуатации, если не меняется длина пружины, её диаметр и толщина прутка. Однако для пневмобаллонов грузоподъёмность оценивается в атм. (единицах давления), поскольку изменение внутреннего давления воздуха значительно влияет и на грузоподъёмности, и на их жесткость.

Об амортизаторах

Амортизаторы подвески определяют скорость гашения колебаний. Хороший амортизатор должен соответствовать весу транспортного средства, типу подвески и виду применяемых пружин. Рессорные подвески, пружинные и воздушные имеют очень разную упругость и требуют индивидуальной клапанной группы амортизаторов.

Слишком «мягкий» амортизатор не сможет противостоять сильным ударам в подвеске. Слишком жёсткий будет плохо гасить малые колебания.

амортизатор

Поскольку имеется значительный разброс массы автомобилей, типов подвески и предпочтений клиентов к характеру езды, амортизаторы прошли долгий путь совершенствования, прежде чем «научились» соответствовать требованиям.

О шинах и сайлентблоках

Шины и сайлентблоки подвески также влияет на качество езды. Большинство оригинальных комплектующих (OEM-поставки) подвески используют большие мягкие резиновые втулки и высокие шины, чтобы улучшить качество езды и снизить уровень шума.

Некоторые уличные рейсеры предпочитают полиуретановые втулки и низкие боковины шин. При этом особенно трудно получить достойное качество езды.

Нет, правда – как я могу получить хорошее качество езды?

Теперь у вас есть достаточно технической информации, чтобы занять ум на некоторое время. А мы будем говорить о реальных конструкциях. Типичный автомобиль с конвейера имеет высокие боковины шины, большие резиновые втулки подвески, мягкие пружины и амортизаторы с «плавной» характеристикой работы клапанов.

пневма Mercedes

Некоторые из «топовых» автомобилей имеют электронно-регулируемые стойки подвески для оптимизации плавности хода и управляемости в широком диапазоне дорожных условий. Сотни часов и миллионы долларов тратятся производителями для оптимизации подвески каждого автомобиля. Если в такой подвеске изменить всего пару деталей, эти исследования оказываются недействительными.

Когда дело касается создания вашей стрит-рейсинговой машины, главный приоритет должен заключаться в использовании доступных компонентов. В то время как шины и втулки можно подбирать для любого автомобиля, не каждый потратит время и деньги для кропотливого подбора пружин и амортизаторов, чтобы улучшить качество езды.

Однако именно в этой области пневмоподвеска позволяет творить чудеса. Пневмобаллоны могут быть легко подстроены под характеристики автомобиля простым изменением давления воздуха. Причём прямо во время езды. Аналогичным образом регулируемый амортизатор может быть настроен под индивидуальные требования владельца.

В теории тонкая настройка пружинной подвески поможет обеспечить такие же хорошие ездовые качества, как для автомобиля с пневмоподвеской. Но это требует кропотливого тестирования различных пружин и амортизаторов, как описывалось выше.

Причём все эти настройки придётся искать заново, если заметно изменилась нагрузка автомобиля (к примеру, с полным и пустым топливным баком, с водителем или пассажирами, с грузом или порожняком, а также на разных дорожных покрытиях). С пневматической подвеской и регулируемыми амортизаторами такую настройку можно произвести в реальном времени.

Ошибки в регулировке

Как при любой регулировке, настройку подвески можно провести некорректно. Среди распространённых ошибок – слишком низкое давление воздуха или слишком «мягкий» амортизатор. Это приведёт к быстрому износу пневмобаллонов при ударах в подвеске. Признаки чрезмерно низкого давления воздуха – раскачка подвески и пробой до ограничителя отбоя на неровностях. Повышая давление воздуха или выбирая более жёсткие стойки, можно значительно улучшить качество езды.

Лучший способ начала настройки пневмоподвески – повысить давление в пневмобаллонах до подъёма кузова на стандартную высоту. Любой компетентный производитель пневмоподвески может раскрыть эту информацию. Желаемое для вас качество езды должно достигаться в пределах плюс-минус 13 мм от этого уровня независимо от давления воздуха. После достижения этого можно начинать «играть» с регулировкой амортизаторов.

Какое давление воздуха мне следует выбирать?

Различные автомобили требуют разной величины давления. Накачайте пневмобаллоны для достижения нормальной высоты кузова своего автомобиля. Следует помнить, что вес транспортного средства – это лишь один фактор в определении необходимого давления воздуха.

Гораздо важнее влияние геометрии подвески. Отношение точки приложения силы к центру кривизны и расположению пневмобаллонов будет основным фактором в определении давления воздуха. Если вы строите пневмоподвеску с нуля, это лишь часть факторов, которые необходимо учесть.

Нельзя игнорировать величину дорожного просвета, расстояние до мостов трансмиссии и желаемую проходимость автомобиля. Если вы приобрели готовую систему от именитого производителя, эти вопросы наверняка уже решены.

Читайте так же:
Коробка передач ЗФ (ZF): механические и автоматические трансмиссии

Я хочу построить собственную подвеску с нуля

Без проблем! Создание хорошей пневмоподвески не отличается от разработки традиционной конструкции. Даже ещё проще. В пружинной, рессорной или торсионной подвеске у вас должна быть «прикидка», каким в итоге окажется дорожный просвет (как и качество езды).

Каждый человек имеет собственную любимую комбинацию – использовать пружины Малибу с одним срезанным витком или рессору S10 с отделённой пластиной. Все это будет как-то работать. Но давайте посмотрим, почему конструкция работает и как улучшить её работу.

Допустим, ваш приятель строит 48-й Форд с передним подрамником от Camaro и задними рессорами S10. Он будет ехать здорово! Вы хотите сделать себе так же. Только у вас кабриолет с большим двигателем. В итоге он будет «сидеть» слишком низко и ехать отвратительно. Теперь вам придётся искать какие-нибудь другие пружины и рессоры для автомобиля.

С пневмоподвеской вопрос решается простым увеличением давления воздуха для компенсации повышенного веса в передней части машины и меньшего – сзади. Дополнительное преимущество: как только вы разместите сзади трёх друзей, достаточно будет докачать небольшую порцию воздуха, чтобы компенсировать «просадку» и восстановить качество езды.

Мне нужны конкретные данные

Есть несколько вещей, которые обязательно следует учитывать при создании собственной подвески (в том числе пневматической):

  • Высота кузова. Автомобиль должен иметь достаточную высоту кузова, чтобы преодолевать дорожные неровности, характерные для вашей местности. При этом минимальная высота не должна быть ниже 114 мм, поскольку работа нормальной подвески предполагает ещё и запас на сжатие около 76 мм и порядка 50 мм – на отбой. После определения высоты необходимо искать место для установки пневмобаллонов – вертикально, на их полную длину. Это очень важно! Если у вас есть пневмобаллоны длиной в 230 мм, а вы пытаетесь уместить их в 175 мм, лучшее качество езды будет достигаться на уровне, который по крайне мере на 50 мм выше максимально возможного. Даже если вы приспустите баллоны до желаемых 175 мм, качество езды всё равно пострадает. Любой компетентный поставщик пневмобаллонов сможет дать информацию об их точных размерах как в полностью накачанном, так и спущенном виде.
  • Дорожный просвет. Многие клиенты хотят «уложить» кузов автомобиля как можно ниже. Не делайте этого! Вы должны иметь просвет хотя бы в 25 мм при полностью спущенных пневмобаллонах. Также необходимо предусмотреть по крайней мере 115 мм на подъём подвески для безопасного проезда «лежачих полицейских» или других неровностей дороги.
  • Карданный вал и шаровые опоры. Крепления опор можно вынести довольно далеко. Карданный вал тоже «выпирает» из туннеля трансмиссии не на всю длину. Ваша задача – определить эти величины и принять их во внимание.
  • Зазор вокруг пневмобаллонов. Единственное правило: баллоны никогда не должны ни обо что тереться.

Перечисленные факторы требуют значительных конструктивных поисков, ведь их необходимо соблюсти все. Достоинством пневмоподвески является возможность изменять высоту кузова путем накачки/стравливания воздуха из пневмобаллонов в любом диапазоне скоростей для всесторонней оценки конструкции подвески. Грамотная доводка обычной подвески гораздо сложнее.

Что можно сказать о компрессоре?

После того как вы правильно спроектировали и смонтировали пневмоподвеску, вам понадобится источник сжатого воздуха и возможность управлять им. В теории можно использовать внешнюю пневмомагистраль или даже бутылку сжатого газа, чтобы надуть подвеску. Тем не менее, наиболее эффективным методом является использование бортового компрессора с ресивером и регулировочным клапаном.

компрессор пневмоподвески

С компрессорной системой вы можете модернизировать, настраивать подвеску, экономить или как угодно экспериментировать без опасного компромисса. Настойка качества езды требует очень малых приращений давления воздуха.

Достичь этого сложно, поскольку пневмобаллоны имеют сравнительно небольшой внутренний объём. Кроме того, когда вы дополнительно нагружаете автомобиль топливом, багажом или пассажирами, придётся снова идти за воздушным шлангом.

Вы можете быстро оценить, насколько удобна бортовая компрессорная система. Любая пневмоподвеска действительно нуждается в компрессоре и системе управления им. Пределов конструктивного воплощения компрессорной системы нет.

Основные критерии: время накачки подвески и удобство эксплуатации. Чем быстрее вы хотите заставить работать систему, тем более мощный компрессор и вместительный ресивер вам понадобятся.

Типичные рейсинговые машины, для которых не критична скорость подъёма кузова, используют единственный компрессор с 2-литровым ресивером и двумя переключателями управления. Если же вы хотите, чтобы автомобиль поднимался за две секунды, потребуются пара компрессоров с номинальным давлением в 10 атм., два ресивера объёмом 12 литров каждый и 4-магистральная система управления. Очевидно, такое оборудование будет дороже.

Зачем нужна 4-уровневая система управления?

Есть несколько причин для индивидуального контроля пневмобаллонов. Одна из самых веских – исключить перетечку воздуха на поворотах. В двухуровневой системе баллоны с одной стороны кузова связаны между собой. Когда, например, вы поворачиваете налево, центробежная сила будет отклонять кузов вправо – и дополнительно нагружать баллоны правой стороны. Под этой нагрузкой воздух будет утекать в левые баллоны, усугубляя крен кузова.

Читайте так же:
Как самому отремонтировать глушитель на автомобиле

Еще одной проблемой является выравнивание автомобиля. Если вес распределён равномерно, пружины нагружены одинаково, и кузов занимает строго горизонтальное положение («держит уровень»). В реальной ситуации вес водителя, топливного бака и неравномерное сопротивление пружин приводят к значительному отклонению кузова от горизонтали.

В этом случае можно добавить давление воздуха в пневмоопоры одной стороны (или с угла), чтобы выровнять автомобиль. Такие сложности характерны для тяжёлых автомобилей с полиуретановыми втулками и без стабилизаторов. Пятнадцать секунд на подъём кузова – это не так уж и много. Но если вы сидите в автомобиле с пальцем на выключателе, этот период может показаться вечностью.

4-уровневая система управления будет поднимать кузов быстрее, поскольку оперирует большим количеством воздуха. Электромагнитные клапаны RidePro также обеспечивают более простое подключение и возможность установки цифрового датчика.

Как и в любом конструировании, создание пневмоподвески требует серьезного планирования и предусмотрительности. Не бойтесь задавать вопросы! Опросите несколько источников. Довольно быстро вы получите достоверную информацию. Когда вы найдете энтузиаста, который расскажет вам много ценного, не теряйте с ним связь. Нельзя предугадать заранее, как скоро вам потребуется больше сведений.

Что такое пневмоподвеска и для чего она нужна

Современные автомобили оснащаются различными типами подвесок, однако в подавляющем большинстве случаев используются те их разновидности, которые в качестве основных демпфирующих элементов включают в себя телескопические гидравлические амортизаторы и винтовые пружины. Пневматические же конструкции применяются пока не столь широко, а если и устанавливаются, то преимущественно на автомобилях премиального класса и коммерческих транспортных средствах. Во многом поэтому у многих не очень искушенных в тонкостях и особенностях конструкции техники автомобилистов возникает вопрос: что такое пневмоподвеска и зачем ее используют?

Что такое пневмоподвеска

Пневматической принято называть такую подвеску автомобиля, в которой для достижения определенного положения его кузова относительно поверхности дорожного полотна используются специальные баллоны, наполненные воздухом и при этом являющиеся одними из основных элементов конструкции.

Что касается легкового автомобильного транспорта, то пневмоподвески чаще всего используются в конструкции представительских авто, а также дорогих внедорожников. Гораздо шире пневматические подвески используются в грузовых автомобилях, причем не только тех, что имеют относительно небольшую грузоподъемность, но и в магистральных и седельных тягачах.

Читайте также: Вибрация руля на скорости 100-120 км/час.

Что входит в конструкцию пневмоподвески

конструкция пневмоподвески

Пневматическая подвеска состоит из таких основных конструктивных частей, как:

  • Упругие элементы или пневмоподушки;
  • Компрессор;
  • Ресивер;
  • Система управления.

Каждый из этих компонентов пневмоподвески играет определенную роль.

Упругие элементы. В качестве упругих элементов в пневмоподвесках используются пневматические баллоны. Они устанавливаются по одному на каждое колесо, а основная их функция состоит в том, чтобы удерживать кузов машины на определенной высоте относительно дорожного покрытия. Пневмобаллоны изготавливаются из плотной многослойной резины, заполняются сжатым воздухом. Чаще всего они имеют форму «таблеток», разделенных на несколько секций. Встречаются также и пневмобаллоны, монтируемые непосредственно на стойках амортизаторов, и в таких случаях они являются заменой витым пружинам.

Компрессоры. Поскольку подвеска является пневматической, то для выполнения ею своих функций она требует наличия источника сжатого воздуха. Таковым является компрессор, с помощью которых он закачивается в упругие элементы. Конструктивно он состоит из таких частей, как осушитель воздуха и электрический двигатель, а также нескольких электромагнитных клапанов, обеспечивающих следование сжатого газа по определенному контуру. В зависимости от того, какое именно количество этих клапанов имеется в системе, упругие элементы могут накачиваться или по отдельности, индивидуально, или же попарно.

Ресивер. Из компрессора сжатый воздух попадает в упругие элементы не напрямую, а через так называемый ресивер. Он представляет собой металлический баллон, имеющий емкость от 3 до 10 литров. Именно в него закачивается воздух, который далее через магнитные клапаны следует в упругие элементы. Ресивер позволяет осуществлять корректировку характеристик подвески без включения компрессора, за счет имеющегося в нем запаса сжатого воздуха.

Система управления. Любая современная пневмоподвеска в обязательном порядке оснащается собственной системой управления, включающей в себя датчики:

  • Текущего уровня кузова машины над дорожным покрытием;
  • Ускорения транспортного средства;
  • Давления в системе;
  • Температуры компрессора.

Информация от них поступает в электронный блок управления, который ее обрабатывает в режиме реального времени и формирует сигналы, передающиеся на исполнительные устройства. Практически всегда блок управления пневматической подвеской находится в тесном взаимодействии с системой курсовой устойчивости и электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя. Что касается исполнительных устройств, то таковыми являются клапаны создания, поддержания и сброса давления, а также реле включения компрессора.

Как работает пневмоподвеска?

кнопки управления пневмоподвеской

Кнопки управления пневмоподвеской

Функционирование пневматической подвески современного автомобиля основано на том, что в зависимости от дорожной ситуации и положения кузова авто относительно дороги в пневматических подушках изменяется давление. При его увеличении упругие элементы становятся жестче, а клиренс машины возрастает. Если давление падает, то происходит обратный процесс.

Обычно предусмотрено три режима работы пневмомподвесок:

  • Нормальный;
  • Повышенный;
  • Пониженный.

В нормальном режиме пневматические подвески функционируют тогда, когда транспортные средства следуют по ровным дорогам с твердым покрытием на скоростях, не превышающих 100 км/ч. Если передвижение происходит на низких скоростях, то клиренс повышается, причем это делается водителем вручную, с помощью установленного в кабине переключателя. Чаще всего этот режим используется при движении по бездорожью. При езде по дорогам с ровным твердым покрытием со скоростями, превышающими 100 км/ч, используется пониженный режим. Переключение в него также осуществляется водителем вручную.

Читайте так же:
Почему стоит возить в автомобиле обычный фонарик

Автоматическая корректировка осуществляется тогда, когда автомобиль проходит повороты. Производится она путем закачивания в соседние подушки большего количества воздуха для того, чтобы снизить боковые крены. После того, как поворот пройден, «лишний» воздух стравливается через клапаны.

Читайте также: Признаки неисправности ступичного подшипника .

Разновидности пневмоподвесок

разновидности пневмоподвесок

В современных автомобилях используется три вида пневматических подвесок:

  • Одноконтурная;
  • Двухконтурная;
  • Четырехконтурная.

Одноконтурная пневматическая подвеска является, по сути дела, вспомогательной и устанавливается пикапы и небольшие грузовики совместно с основной. Она монтируется только на одну ось, причем чаще всего на заднюю для того, чтобы обеспечить возможность регулирования ее жесткости в зависимости от степени загруженности авто.

Двухконтурные пневматические подвески могут устанавливаться как на две оси автомобиля одновременно, так и на одну ось. Во втором случае автомобилист получает возможность регулировать положение колес самостоятельно.

Что касается четырехконтурных пневмоподвесок, то они являются наиболее сложными и включают в себя все те элементы, которые описаны выше.

Читайте также: Что такое ШРУС в автомобиле.

Плюсы и минусы пневмоподвески

Главным плюсом пневмоподвески является очень высокая степень адаптивности. Она позволяет быстро, просто и точно настраивать такие параметры, как клиренс и жесткость.

Автомобили, на которых установлены пневматические подвески, обладают лучшей управляемостью. Особенно хорошо это проявляется при прохождении поворотов. Кроме того, пневмоподвеска обеспечивают водителю и пассажирам больший комфорт при поездках, поскольку они лучше, чем подвески традиционные, демпфируют горизонтальные колебания кузовов автомобилей, особенно при движении по дорогам с покрытием низкого качества и бездорожью.

Есть у пневматических подвесок и минусы. Основными из них являются сложность конструкции и высокая стоимость обслуживания. Кроме того, пневмоподвески достаточно чувствительны к воздействию низких температур, что особенно актуально в российских климатических условиях.

Для чего нужна в машине пневматическая подвеска (плюсы и минусы)

Параметры автомобильной подвески обычно задаются на этапе конструирования. При этом разработчики вынуждены оставаться в рамках сложной системы компромиссов, поскольку одни и те же свойства не могут одинаково хорошо показывать себя в разных условиях. Возникает естественная потребность оперативно вмешиваться и изменять характеристики по ходу эксплуатации. Поэтому, а также по ряду других причин, на автомобилях стали применять пневматические подвески.

Что в машине называется пневмоподвеской

В основе пневматической подвески лежит свойство газов увеличивать своё давление при уменьшении объёма. Если заключить атмосферный воздух внутри эластичного пневмобаллона, то он начинает вести себя подобно обычной металлической пружине.

Нагнетая дополнительный воздух в этот объём или наоборот, стравливая его часть, можно получить эффект изменения жёсткости этой пружины. Что гораздо сложнее реализовать в случае более традиционных листовых или спиральных рессор, а также торсионов.

Отличия от классической подвески

Использование данного свойства пневмобаллона означает, что отличия от более традиционных видов подвесок ограничены только используемым упругим элементом. Всё прочее, то есть демпфирующие и направляющие элементы, остаётся без изменений, по крайней мере качественных.

Некоторые изменения в конструктиве всё же происходят. Хотя они настолько незначительны, что наборы пневмоподушек с компрессорами, ресиверами и системой воздушных магистралей, клапанов, датчиков и устройств управления могут изготавливаться, продаваться и устанавливаться на серийные автомобили в порядке тюнинга.

Ещё они могут предлагаться самими автомобильными фирмами в качестве опции на стандартно комплектуемые пружинами модели.

Более кардинально изменения сделаны в подвесках грузовиков. Некоторые полезные свойства пневмоподвесок настолько удачно вписываются в концепцию тяжёлой машины с большой разницей между массой в пустом и гружёном состояниях, что автомобили изначально разрабатываются под пневмоэлементы вместо массивных и крупногабаритных рессор с подрессорниками.

Разновидности

Принципиально различные исполнения пневматики отличаются количеством каналов управления жёсткостью:

  • одноканальная система, когда пневмоэлементы установлены на одной оси и питаются от одной общей воздушной магистрали;
  • двухканальная , задействованы обе оси, но нет разделения на правую и левую сторону;
  • четырёхканальная , можно раздельно управлять подвеской каждого колеса.

В первом случае система упрощена и выполняет обычно только функцию компенсации загрузки задней оси, на которую приходится основная дополнительная масса у грузовых автомобилей. Естественно, таких осей может быть несколько, но поскольку они расположены рядом и фактически просто нужны для распределения общей массы гружёного автомобиля на несколько колёс, что связано с ограничениями на грузоподъёмность шин и нагрузочную способность дорожного покрытия. Но работают все подвески абсолютно параллельно, воздух поступает в баллоны под одним и тем же давлением.

Второй вариант более продвинут, управлять можно и положением передней оси относительно кузова. Машина позволяет более гибко регулировать угол продольного наклона кузова и изменять дорожный просвет, в том числе и под передней частью шасси.

Третий случай самый совершенный, система способна отслеживать неравномерность поперечного расположения груза в автомобиле, не допуская перекосов подвесок. Обычно всё происходит автоматически по командам от датчиков, следящих за ходом подвески каждого колеса.

Принцип работы

На самом деле пневмоподвесок множество, есть смысл рассмотреть наиболее популярный вариант, например, применённый на внедорожниках Toyota Land Cruiser.

Здесь чаще всего применяется двухканальная система регулирования, но работающая только на задней оси. То есть можно управлять высотой кузова в зоне размещения задних пассажиров и багажника раздельно слева и справа.

Читайте так же:
Установка газового оборудования на автомобиль – как это сделать?

Передние колёса здесь стабильно загружены массивным двигателем и трансмиссией, особой необходимости в применении пневматики там нет. Ограничились установкой электроуправляемых амортизаторов, которые применяются именно с опциональной пневмоподвеской задних колёс.

Работать подвеска может под управлением автоматики, вмешательство водителя ограничивается ручной установкой переключателя на максимальный подъём кузова или предельно допустимое опускание.

В любом случае автоматика отслеживает скорость автомобиля и переводит подвеску в среднее положение из соображений безопасности и управляемости.

Функций у системы контроля несколько:

  • сбор данных о скорости автомобиля, текущей высоте правой и левой стороны кузова, положении ручного переключателя;
  • включение компрессора для добавления воздуха в пневмобаллоны и пополнения ресивера;
  • перевод подвески из крайних положений в рабочее по двум предусмотренным пороговым значениям скорости;
  • удержание давления перекрытием всех клапанов;
  • включение особого режима увеличенной артикуляции заднего моста при определении нахождения на бездорожье, контролируется разница в показаниях датчиков правой и левой сторон, а также разница в скорости вращения колёс, то есть одно из них могло разгрузиться и потерять сцепление с дорогой;
  • поперечное выравнивание кузова в том случае, когда давление в баллонах разное, а режим бездорожья отсутствует.

Для выполнения всех задач в системе имеется компрессор, использующий обычный забортный воздух, накопительный ресивер, набор клапанов и электронный блок управления подвеской.

Воздух может переходить при открытии соответствующих клапанов между всеми узлами управления и пневмобаллонами подвески, установленными над задней осью вместо обычных пружин.

Амортизаторы могут быть обычными гидравлическими или с электронным управлением, но к работе пневмосистемы они отношения не имеют, в отличие от пневмогидравлических подвесок, более сложных и совершенных.

Устройство

Большинство элементов системы размещено под днищем автомобиля в пределах его рамы. Все они связаны между собой воздушными трубопроводами и электрическими цепями.

Пневмоэлементы

Пневмоподушки представляют собой цилиндрические баллоны из прочной армированной резины. С одной стороны, они соединены с рамой, а с другой – с неразрезным задним мостом автомобиля.

В каждом баллоне имеется штуцер, к которому через клапан подключена воздушная магистраль. В зависимости от нагрузки и количества закачанного воздуха высота пневмоэлемента меняется, что влечёт за собой подъём или опускание кузова над дорогой.

Одновременно они служат упругим элементом подвески, то есть дополнительных пружин или рессор не предусмотрено.

Подушки могут быть соединены между собой при включении выравнивающего клапана.

Компрессор

Для нагнетания воздуха служит обычный компрессор поршневого или мембранного типа, снабжённый ресивером и фильтром. Включение и выключение компрессора осуществляется через электронное реле, расположенное в блоке управления.

Между компрессором и всей пневмосистемой ставится дополнительный осушитель, препятствующий накоплению влаги в баллонах и магистралях. Здесь же стоит атмосферный клапан сброса лишнего воздуха.

Ресивер

Ресивер выполняет роль аккумулятора сжатого воздуха, что позволяет уменьшить нагрузку на компрессор и более оперативно управлять ресурсами энергии в системе.

Так, например, при необходимости быстро сбросить давление в баллонах открывается клапан ресивера и воздух уходит именно в него, только часть может быть сброшена в атмосферу.

Точно так же происходит и частичное пополнение баллонов без лишних затрат моточасов компрессора.

Система управления

В управляющую систему входит отдельный электронный блок контроля пневмоподвески, набор электропневмоклапанов, ручной переключатель уровней кузова и датчики положения его правой и левой сторон.

Собираются также сигналы о скорости автомобиля и даже об открытии дверей кузова. Алгоритмы работы прошиты в памяти процессора электронного блок и достаточно сложны. Вплоть до наличия незадокументированных функций.

Система допускает сервисные регулировки, в основном сводящиеся к калибровке положения датчиков подвески по методике из инструкции. Можно использовать диагностический сканер или обычный мультиметр.

Датчики достаточно просты, это потенциометры с приводом от рычагов задней подвески, регулируемым по высоте.

Плюсы и минусы

Все достоинства системы определены возможностью её автоматической регулировки и применению газа в качестве упругой среды:

  • можно оперативно изменять высоту кузова для обеспечения либо высокой проходимости, либо улучшенной управляемости при понижении центра тяжести автомобиля;
  • при опускании кузова в крайнее положение облегчается загрузка багажника;
  • пневмоэлементы работают лучше, чем металлические пружины, что повышает комфорт на неровностях, у газа практически отсутствует внутреннее трение;
  • установленный клиренс автомобиля не зависит от его нагрузки;
  • отсутствует эффект потери комфорта на ненагруженном автомобиле;
  • можно вводить дополнительные режимы работы, например описанный выше способ увеличения артикуляции мостов.

Без недостатков тоже не обходится:

  • пневмобаллоны имеют ограниченный ресурс из-за старения резины;
  • стоимость баллонов гораздо выше, чем у обычных пружин;
  • имеющиеся дополнительные устройства и узлы пневматики и электроники существенно повышают стоимость подвесок;
  • из-за большого количества относительно деликатной пневматики снижается надёжность подвески, автомобиль может внезапно «упасть» на дорогу или перекосить кузов при отказе одного баллона;
  • размещение элементов под днищем сильно сокращает их ресурс из-за коррозии.

Пневматические подвески однозначно оправданы на тяжёлых грузовых автомобилях. Во всех прочих случаях это полезная опция, за которую приходится доплачивать.

Поэтому и применяется она лишь на вполне определённом круге автомобилей, в основном на внедорожниках премиум-сегмента. Хотя приобрести и установить набор пневмоподвески могут владельцы и многих других машин.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию