Устройство пневмоподвески
Конструкция каждой пневматической подвески представлена ресивером, управляющим блоком, системой распределения воздуха и компрессором. Для повышения комфорта водителя подвески могут быть с автоматическим или ручным управлением.
- Автоматическая пневмоподвеска предполагает самостоятельный подбор высоту дорожного просвета электроникой с учётом таких факторов, как ускорение, скорость, наклон. Ориентир в данном случае направлен на высокие показатели аэродинамичности. Центр тяжести снижается, поэтому управляемость машиной существенно увеличивается.
- Ручное управление требует инициативы водителя при выборе высоты клиренса относительно дороги. Ручная настройка также возможна по отношению к жёсткости подвески, если её конструкция предполагает наличие амортизаторных пневматических стоек.
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.
Что такое пневматика
Многие задают вопрос, зачем ставить пневматическую подвеску? Ответим так: для комфорта и возможности регулировки клиренса автомобиля. Пневматическая подвеска транспортного средства (далее ППТС) – это одна из разновидностей подвески авто. Она стационарно устанавливается:
- На грузовом транспорте.
- На автомобильных полуприцепах.
- На легковых машинах. В основном, джипах и технике бизнес-класса.
Упругими элементами конструкции выступают пневматические упоры, которые монтируются на каждом колесе машины и не зависят друг от друга. ППТС можно ставить на уже имеющиеся заводские конструкции подвесок, в том числе, на стойки типа МакФерсон, что позволяет повысить безопасность и комфортное вождение. Их крепят на балках и других элементах автомобиля. Адаптивные конструкции делятся на несколько типов. К наиболее распространённым можно отнести:
Установить пневмоподвеску можно своими силами не прибегая к помощи мастеров сервисных центров.
В отличие от заводских подушек пневмы при самостоятельной установке элемента можно изменять высоту кузова относительно дороге в ручном режиме.
Сегодня хорошей пневматической подвеской считается та, при помощи которой нагнетание воздуха, контроль и изменение клиренса выполняется, не выходя из машины. То есть, в автоматическом режиме.
Что такое «пневматика»
Безусловно, современные качественные амортизаторы позволяют сделать езду на автомобиле с классической подвеской достаточно комфортной, но это, пожалуй, и всё, что можно сказать о «классике». Какой бы упругостью ни обладали пружины и рессоры такой подвески, вся конструкция сохраняет высокую степень жёсткости. Это значит, что клиренс (расстояние между днищем и дорожным полотном) машины, оснащённой классической подвеской, остаётся неизменным.
Рекомендуем: Функции, возможности и особенности работы системы «Старт-стоп»
Пневматическая подвеска обладает способностью корректировать высоту автомобильного кузова по отношению к дорожному покрытию.
Данный элемент был разработан и введён в эксплуатацию, чтобы обеспечить водителю большую степень удобства и качественный уровень безопасности во время езды.
Пневмоподвеска получила большое распространение на автомобильных прицепах и технике грузового типа.
Впрочем, легковые машины бизнес-класса также часто оснащаются «пневматикой» — это придаёт модели особый статус и привлекает внимание тех, кто ценит безопасность и удобство, располагая при этом возможностью приобрести такую машину
Как устроена пневматическая подвеска
В самом простом варианте пневмоподвеска состоит из:
- пневматического элемента упругости;
- компрессора, подающего сжатый воздух;
- воздухоприёмника;
- воздушных магистралей;
- электронных датчиков состояния системы и положения автомобиля;
- электронного блока управления.
Роль основных механизмов, регулирующих и сохраняющих дорожный просвет, выполняют упругие пневматические элементы. Их работа регулируется автоматически или в ручном режиме путём изменения воздушного давления внутри элемента.
Основа работы подвески – сжатый воздух, который нагнетается в элементы компрессором. Электронные следящие датчики определяют положение кузова относительно дорожного полотна и скорость перемещения автомобиля. Получаемые данные направляются в управляющий блок, который регулирует давление воздуха в элементах подвески.В небольшом диапазоне клиренс может регулироваться работой ресивера (воздушного приёмника). В этом случае компрессор в процессе не участвует.
Ручной и автоматический режимы работы пневматической подвески
Для регулировки положения автомобильного кузова пневматика может быть задействована в ручном или автоматическом режимах.
Ручной режим позволяет не только регулировать дорожный просвет, но и изменять жёсткость подвески.
Автоматический режим работы учитывают в своей работе наклон поверхности, по которой движется машина, скорость и ускорение движения. Если машина проходит поворот, система автоматически поднимает жёсткость стоек, находящихся под нагрузкой.
На каких автомобилях наличествует штатная пневмоподвеска
Отметим, что сегмент премиальных моделей автомобилей не так уж мал, учитывая, что в развитых странах средний класс, хоть и нечасто, вполне может рассчитывать на приобретение достаточно дорогого и элитного авто. И если оно оснащено пневмоподвеской – ощутить все прелести комфортного передвижения вне зависимости от состояния дорожного полотна. Но если в ваши планы входит приобретение модели, в комплектацию которой входит подвеска именно этого типа, то возникает вопрос, на каких автомобилях пневмоподвеска лучше? Поэтому было бы интересно изучить результаты рейтинга марок и моделей со штатной пневмоподвеской. И такой список есть. Его составители руководствовались как результатами специальных тестов, так и анкетированием пользователей со стандартным перечнем вопросов, касающихся эксплуатационных характеристик конкретных авто.
Топ-3 таких автомобилей выглядит следующим образом:
- Audi Q7;
- Porsche Cayenne;
- Volkswagen Touareg.
Отметим, что все эти авто комплектуются элементами подвески от одних и тех же производителей, поэтому их ранжирование производилось преимущественно на основании оценки возможностей настроек. С очки зрения эффективности и особенно надёжности к пневмоподвеске, применяемой на этих моделях, претензий нет. При практическом отсутствии серьёзных недостатков таковым можно считать только работу нагнетательного клапана. В некоторых случаях, возникающих очень редко, он самопроизвольно выпускает воздух из ресивера, что в итоге сказывается на комфортности поездки, создавая дополнительную нагрузку на компрессорную установку.
Продолжают список марок авто со штатной пневмоподвеской модели, владельцы которых чаще обращались в автосервис с претензиями, относящимися именно к данному конструктивному элементу ходовой. Все эти авто характеризуются своим перечнем уязвимостей, приводящим к необходимости выполнения ремонтных работ:
- У Volkswagen Phaeton и Audi А8 конструктивные различия между пневмоподвесками минимальны. Основной недостаток – это слабые стойки, которые следует менять, согласно регламенту, попарно после пробега 130000-160000 километров;
- Достаточно надёжна пневмоподвеска и у Lexus LS430/460. Их слабым звеном считаются пневмоамортизаторы, которые требуют замены в среднем каждые 130 тысяч километров;
- Одинаковые пневмоподвески устанавливаются на ряд моделей Mercedes Benz: W220/221, представляющие S-класс, W211 (E -класс), W219 (CLS-класс). Здесь стойки имеют закрытую конструкцию, поэтому пневмобаллоны надёжно защищены от любых внешних воздействий. Однако на ресурсе подвески это сказывается не особо: у передних пневмоподвесок он не превышает 100 тысяч километров, у задних – на 20000 километров больше;
- В отличие от автомобилей Mercedex, модели Vogue от Land Rover и Sport от Range Rover имеют подвеску, пневмобаллоны которой – открытого типа, то есть защищены от износа недостаточно хорошо. Имеются претензии и к электронному блоку управления, который нередко выходит из строя;
- Allroad первого поколения от Audi до сих пор пользуется немалым спросом, что свидетельствует о хороших эксплуатационных свойствах этой модели, включая пневмоподвеску. Чаще всего выходят из строя пневмобаллоны, и распространённая практика среди владельцев этого авто – замена неисправного элемента на пружины;
- Замыкают рейтинг автомобилей с пневмоподвеской модели W164 классов ML/GL от Mercedes. Пользователи, да и владельцы автосервисов, утверждают, что здесь вероятность выхода из строя примерно одинакова у всех узлов пневмоподвески, однако несомненным достоинством конструкции является её ремонтопригодность – практически любую деталь можно заменить новой.
Отметим, что любой агрегат или узел автомобиля – не вечен, так что опасаться выхода из строя дорогостоящей компоненты не стоит. А если учесть, что надёжность пневматических демпфирующих элементов с каждым годом растёт, их перспективы выглядят не столь уж мрачно.
Виды пневматической подвески
Сегодня разработано и применяется три типа пневмоподвески:
С одним контуром.
Это простейшая система, которая устанавливается только на одну ось. Воздух подается к обоим пневматическим элементам одновременно.
Такой тип системы применяется на небольших грузовых авто и пикапах, где требуется достижение большей упругости.
Целью монтажа одноконтурной пневмоподвески становится повышение грузоподъемности.
Система с одним контуром также бывает двух типов — ресиверной и безресиверной.
В первом случае подача воздуха производится от ресивера до достижения давления в 8-14 бар с постоянной поддержкой этого параметра.
В случае с безресиверной подвеской воздушный поток подается к пневмоэлементам напрямую от компрессора, а сброс давления производится с применением клапана (бывает золотниковым или электрическим).
К особенностям системы относится контроль дорожного просвета с учетом текущих потребностей и возможности внесения корректировок.
Также устройство меняет параметр клиренса по мере необходимости.
Пневмоподвеска с двумя контурами.
Ставится на одну-две оси. При монтаже только на одной оси гарантируется независимость контуров.
Монтируется устройство на легкие грузовые авто, пикапы и прочие машины, предназначенные для перевозки груза.
Возможности пневмоподвески заключается в повышении грузоподъемности и компенсации неравномерного распределения массы.
Также система снижает риск переворачивания машины при резком вхождении в поворот. Управление производится при помощи специальных распределителей или кнопок.
При монтаже на двух осях получатся две системы с одним контуром, которые не зависят друг от друга.
Управление такое же, как в случае с одноконтурными устройствами. Для удобства управления и контроля устанавливаются манометры, измеряющие давление.
Устройство с четырьмя контурами.
Ставится на две оси машины. Здесь пневматический элемент независимый и может управляться отдельно. Такие системы бывают только ресиверными.
Что касается управления, то здесь вариантов много — управление с помощью пневматических кнопок, контроллеров или электрических переключателей.
Дорожный просвет контролируется, благодаря показаниям манометров, контроллеров или индикаторов цифрового типа.
Один из популярных вариантов — установка системы с четырьмя контурами и управлением на пневматических кнопках.
Еще один вариант — управление с помощью пневмораспределителей. Преимущества заключаются в дополнительных возможностях, повышении скоростью подъема и снижения клиренса машины (1-5 секунд).
Здесь же возможна реализация раскачек, когда левая и правая сторона меняет высоту.
Также (при необходимости) удается изменить дорожный просвет путем нажатия одной кнопки.
Если применяется цифровой контроллер, то возможностей еще больше.
Кроме управления пневматическими стойками устройство контролирует загрузку, давление в пневматических элементах и ресивере, позицию кузова, а также ряд других параметров с возможностью внесения корректировок.
Легковые автомобили
На легковых автомобилях существует две проблемы: комфорт и грузоподъёмность.При малом фактическом весе легкового автомобиля хотелось бы загрузить по больше, и этот вес зачастую равен почти половине массы автомобиля. Подобрать пружину с таким диапазоном практически нет возможности, а если и есть то получится две крайности – или очень не комфортный жесткий не загруженный автомобиль или полное проседание, если в багажник немного загрузить и посадить 3 человека на заднее сиденье.
Выход в сложившийся ситуации очень простой — пневмоподвеска на любой автомобиль. Не зависимо от веса автомобиля и на сколько он загружен пневматическая подвеска позволит всегда не цеплять дорожное покрытие т.е. выравнивать автомобиль. Это довольно таки распространенный способ в наше время среди авто производителей.
Если есть уверенность, что вы хотите в результате получить – то выбирайте тип пневматической подвески на вашу марку автомобиля и выбирайте подготовку воздуха : либо автоматическую либо ручную. Если на вашем автомобиле установлена пружина отдельно от амортизатора , то можно считать, что вам круто повезло и вы сможете уложиться в среднем 20.000-25.000 за комплект без подготовки, в противоположном случае т.е. амортизатор внутри пружины, придется заплатить в среднем 35.000-40.000.
Исключения составляют автомобили Volvo и Peugeot, на них устанавливают специфические подвески с применением эксклюзивных технологий, поэтому придется заплатить еще больше.
Пневмоподвеска на любой автомобиль — Chrysler 300CЭто клубный «кар».Постоянный участник многих выступлений и выставок. Автомобиль не только стал ниже, но и приобрел более плавный ход подвески.
Пневмоподвеска на любой автомобиль — Opel ZafiraКто сказал, что минивен Opel Zafira не может быть внедорожником
Составные элементы подвески пневматического типа
На заре внедрения пневмоподвесок, они работали по простому принципу. Пружины заменялись подушками, накачанными до определенных параметров в плане давления и высоты. Накачка производилась посредством применения компрессорной установки через подушечный клапан. Прогресс в технологических и эксплуатационных процессах привел к добавлению в существующую конструкцию нескольких новых компонентов. Они усложнили роль подвески, привнеся в нее контрольные функции. Современная подвесочная система является обладателем схожего компонентного состава по отношению к прежним аналогам. Расхождения касаются установочного принципа и управления.
Материал, из которого выполнена рессора пневматического типа, не претерпел временных изменений. Подушка по-прежнему изготавливается с применением резины и полиуретана. Подобное сочетание способствует сохранению целостности структуры, воздушному внутреннему удержанию, устойчивости к истирающему воздействию дорожного мусора и агрессивным средам наравне с лучами солнца.
На каких автомобилях устанавливается?
В основном такая система монтируется на грузовые автомобили. Это седельные тягачи, прицепы и прочая большегрузная техника. Нужно это для того, чтобы обеспечить оптимальное положение кузова при подъезде на рампу. Машины с такой подвеской более виброустойчивы, а значит, груз при транспортировке не разобьется. Плюс ко всему при загрузке автомобиль не проседает, как это случалось ранее с рессорами. В любой момент водитель может откорректировать положение одной и второй оси.
Но также пневмоподвеска встречается и на легковых автомобилях. Ее производитель предлагает в качестве опции. Обычно такая подвеска встречается на машинах премиум-класса «Мерседес», «Лексус», «Роллс-Ройс» и прочих. Возможна также установка вне завода. Так, любители БПАНа устанавливают пневмоподвеску на ВАЗы. Посадка автомобиля становится очень низкой. При этом величину клиренса можно вернуть к заводской в любой момент. Кроме этого, такая подвеска является неотъемлемым атрибутом «стенсовых» автомобилей.
Это не только красивый вид, но и просто необходимость. Ведь из-за отрицательного развала колес обеспечить нормальный ход подвески в движении очень сложно. Благодаря воздушным баллонам, есть возможность настроить положение колес к аркам так, как это нужно.
Что такое «пневматика»
Безусловно, современные качественные амортизаторы позволяют сделать езду на автомобиле с классической подвеской достаточно комфортной, но это, пожалуй, и всё, что можно сказать о «классике». Какой бы упругостью ни обладали пружины и рессоры такой подвески, вся конструкция сохраняет высокую степень жёсткости. Это значит, что клиренс (расстояние между днищем и дорожным полотном) машины, оснащённой классической подвеской, остаётся неизменным.
Данный элемент был разработан и введён в эксплуатацию, чтобы обеспечить водителю большую степень удобства и качественный уровень безопасности во время езды.
Пневмоподвеска получила большое распространение на автомобильных прицепах и технике грузового типа.
Впрочем, легковые машины бизнес-класса также часто оснащаются «пневматикой» — это придаёт модели особый статус и привлекает внимание тех, кто ценит безопасность и удобство, располагая при этом возможностью приобрести такую машину
Схема пневмоподвески
Встречается пневматическая подвеска на легковых авто высокого класса, на внедорожниках, на грузовых автомобилях и автобусах, а также некоторых видах спецтехники. При этом на легковых автомобилях в плане конструкции пневма самая сложная, так как часто используются амортизаторы с электронным управлением (адаптивная подвеска).
Конструктивно «классическая» пневмоподвеска включает в себя:
- пневмоэлементы;
- компрессор;
- ресивер (не всегда);
- датчики положения кузова;
- систему управления.
Важно понимать, что фактически основной пневматической частью пневмоподвески является упругий элемент, который заменяет собой пружины, рессоры, торсионы. Это значит, что в целом такая подвеска конструктивно не сильно отличается от подвесок других типов (типа МакФерсон, многорычажной и т.д.)
Основное отличие на легковых авто — пневмостойки, которые заменяют традиционные амортизаторы с пружинами.
Как устроена пневмостойка
Пневмоподушка (пневмоэлемент, пневмобаллон или пневматическая рессора) – это упругий элемент, который принимает на себя нагрузки при езде по неровностям (аналогично пружинам), при этом поддерживает кузов автомобиля в нужном положении, сохраняет заданный клиренс.
Для реализации такой задачи в пневмобаллоне постоянно поддерживается необходимое давление воздуха, который нагнетается компрессором. При этом пневмобаллон может быть единым целым с амортизатором или интегрироваться отдельно.
Если амортизатор и пневмоподушка выполнены одним целым — такая конструкция называется пневмостойкой. Такая стойка напоминает конструкцию МакФерсон, при этом вместо пружины используется камера из резины, наполненная воздухом. Также камера имеет особый каркас, повышающий прочность и износостойкость.
Компрессор «пневмы»
Основная задача компрессора — нагнетать воздух в систему для дальнейшей подачи в пневматические баллоны
При этом важно понимать, что компрессор пневматической подвески является не просто устройством для подачи воздуха под давлением
Данный элемент нагнетает воздух, постоянно контролирует его давление в системе на всех участках системы. Также компрессор имеет специальный осушитель, чтобы удалить лишнюю влагу из системы.
Ресивер пневмоподвески
Ресивером пневмы является резервуар, в котором накапливается сжатый воздух. Ресивер нужен для того, чтобы поддерживать давление в системе без необходимости постоянно задействовать компрессор. Компрессор срабатывает только тогда, когда в ресивере снижается давление.
В результате, благодаря наличию ресивера срок службы компрессора заметно увеличивается. Также ресивер позволяет более эффективно поддерживать оптимальное давление в пневмобаллоннах, так как не тратится время на включение компрессора и подкачку воздуха. Обычно при включении компрессор поднимает давление в ресивере, а не в самих пневмоподушках.
Электронная система управления пневмоподвеской
За счет наличия специальных клапанов и датчиков блок управления пневмой осуществляет контроль за давлением воздуха, а также гибко распределяет его на каждый пневмобаллон.
Это возможно благодаря наличию:
- ограничительных клапанов;
- перепускных клапанов;
- электронных датчиков.
Датчики определяют эффективность работы всей пневмосистемы, учитывают положение кузова и скорость движения авто, угол поворота руля, положение педали газа и т.д. С учетом целого ряда показателей система самостоятельно регулирует положение кузова, отвечает за степень демпфирования амортизаторов на адаптивной подвеске и т.д. В результате водитель получает максимальный комфорт, лучшую устойчивость, минимальные крены в поворотах и т.д.
Также системой обычно можно управлять и в ручном режиме, изменять клиренс авто и настройки подвески. Для этого можно выбрать режимы «спорт», «стандарт», «комфорт» или «плохая дорога». В зависимости от типа автомобиля, режимы, функционал и настройки могут отличаться.
СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Компрессор – ключевой элемент пневмоподвески, поскольку этот узел обеспечивает подачу сжатого воздуха. Это несложный по конструкции узел с приводом от электродвигателя.
Ресивер является накопителем сжатого воздуха. Благодаря этому узлу пневмоподвеска может быстро перенастраиваться – менять дорожный просвет. Ресивер с компрессором связаны между собой не только трубками, а и системой управления, чтобы обеспечить поддержание давления воздуха в ресивере в автоматическом режиме. Для этого в накопитель устанавливаются датчики давления, благодаря которым система управления определяет количество воздуха и пополняет его при сильном расходе путем включения компрессора в работу.
Поскольку компрессор качает воздух из окружающей среды, то в конструкцию пневмоподвески обязательно входит осушитель, который устраняет влагу.
Блоком электроклапанов регулируется подача воздуха в пневмоподушки в зависимости от заданного режима. На каждый пневматический баллон приходится по одному электроклапану. Работают электроклапаны от сигналов, поступающих с системы управления.
В простых пневмоподвесках (любительских, которые покупаются в магазине автоаксессуаров) блок управления представлен в виде пульта, устанавливаемого на приборной панели. Этим пультом водитель регулирует степень наполнения пневмобаллонов сжатым воздухом. Но в такой конструкции не реализован автоматический режим поддержания уровня кузова. То есть, водитель накачивает подушки до требуемого режима и эксплуатирует авто. Единственное, что возможно при такой конструкции – установить нужный клиренс на ходу.
Работает такая пневмоподвеска очень просто – после запуска двигателя включается в работу компрессор, который нагнетает воздух в ресивер. После наполнения до нужного давления, водитель пультом подает сигналы на каждый из электроклапанов, поэтому воздух наполняет пневмобаллоны – автомобиль поднимается. После перекрытия подачи воздуха, заполненные подушки удерживают кузов на нужном уровне.