Устройство и принцип работы пневмоподвески

В современном автомобиле почти не осталось механических или электрических систем в чистом виде. Комплексное использование разных источников энергии и различных вариантов ее поглощения — вот формула автомобиля сегодня. Едва ли не самой показательной в этом плане будет пневматическая подвеска. Здесь переплелось все — пневматика, механика, электроника. Каждый элемент пневматической подвески работает на комфорт и управляемость, а как именно — узнаем прямо сейчас.

Особенности пневмоподвески автомобиля

Пневматическая подвеска в чистом виде существует только в теории. На практике так называют достаточно сложный комплекс механизмов и узлов разных типов. В этой подвеске пневматическим остается только сам упругий элемент, который заменяет классические пружины, рессоры или торсионы. Тем не менее это позволяет пневмоподвеске получить массу преимуществ перед другими конструкциями. Основное — плавность хода и возможность регулировки клиренса автомобиля.

Общий вид пневматической подвески Mercedes ml350

Реализация пневмосистемы невозможна без заимствования элементов подвесок других типов: МакФерсон, многорычажной подвески (Multilink), адаптивной и гидропневматической. Пневмоподвеска имеет достаточно высокую стоимость, поэтому в основном она находит применение на автомобилях премиум-сегмента. Хотя несколько десятилетий назад предпринимались попытки использовать ее на массовых моделях, таких как Ситроен СХ.

Пневморессоры на трехосном тягаче

Пневматические подвески получили широкое распространение в большегрузном транспорте и в автобусах, поскольку грузоподъёмность, габариты и особенности применения такой техники позволяют в полной мере реализовать все преимущества пневматики. Легковые подвески данного типа сложны по конструкции и работают, как правило, с амортизаторами регулируемого типа под управлением электроники. Такие системы называют адаптивной подвеской.

Конструкция классической пневмоподвески

За несколько десятков лет, в течение которых пневматическая подвеска устанавливалась на серийные автомобили, она успела доказать свою выносливость, работоспособность и, главное, практичность. Основные элементы пневматической подвески:

• пневматические упругие элементы;
• компрессор;
• ресивер;
• датчики положения кузова;
• система управления.

Пневмоэлементы

Пневмобаллоны, пневматическая рессора, упругий элемент, называть их можно по-разному. Суть от этого не меняется. Задача пневмоэлемента состоит в том, чтобы эффективно воспринимать нагрузки от неровностей дороги и сохранять клиренс автомобиля на заданном уровне. Для этого ему необходимо поддерживать определённое давление воздуха и сохранять его в своём объеме. Конструктивно пневмобаллон может быть либо выполнен вместе с амортизатором, либо устанавливаться отдельно.
Если это комплексное решение, то амортизатор и пневмоподушка будут называться пневмостойкой. Она аналогична МакФерсону, только вместо пружины — резиновая камера, заполненная воздухом. Некоторые виды пневмоподушек имеют ограничительные клапаны давления, а некоторые – пневмоаккумуляторы, чтобы не так зависеть от давления, которое создаёт следующий элемент системы.

Компрессор

Его задача сводится к тому, чтобы обеспечивать все пневморессоры воздухом под заданным давлением. Это не просто компрессор, а цепь элементов, контролирующих подачу воздуха и общее давление в системе; кроме того, в конструкцию компрессора обязательно входит осушитель для предотвращения накапливания влаги в системе.

Ресивер

Ресивером называют резервуар, который служит для накопления сжатого воздуха и дальнейшего поддержания заданного давления в системе. Это необязательный элемент, однако его применение крайне желательно, тк позволяет не заставлять компрессор качать воздух постоянно. После понижения давления в ресивере до определенного предела электроника даст команду компрессору на включение.

Система управления

Электронная система управления следит за давлением в пневмобаллонах и распределяет его по каждому из них. Для этого в систему пневматической подвески интегрированы ограничительные и перепускные клапаны. Датчики контролируют работу пневмосистемы, положение кузова, скорость движения автомобиля, качество дорожного покрытия, угол поворота рулевого колеса и положение педали акселератора. На основе данных показателей система управления регулирует положения кузова автомобиля и степень демпфирования амортизаторов (в случае адаптивной подвески).

Принцип работы

Основная задача пневматической подвески — поддерживать заданный уровень высоты положения кузова над дорогой и эффективно поглощать все неровности. Системой можно управлять как в ручном, так в автоматическом режиме. И тут с каждым годом у производителя появляется все больше и больше возможностей. Данные, полученные от датчиков, передаются в систему управления, а она уже раздает команды исполнительным устройствам: подкачать и повысить давление либо стравить давление из переднего или заднего контура (или обоих сразу) и прижать кузов автомобиля к асфальту на минимально допустимое расстояние на высокой скорости. Каждая пневматическая подвеска имеет свои настройки и свое предназначение, которые зависят, в первую очередь, от типа автомобиля.

Применение пневматической подвески

Самые простые пневматические системы (что,кстати, не значит дешёвые) могут быть установлены только на заднюю ось. Часто такие решения можно встретить на универсалах и больших кроссоверах. Система предполагает периодическую повышенную нагрузку на задний мост, поэтому регулирует клиренс и жёсткость подвески в зависимости от загрузки. В основном такие схемы работают в паре с многорычажкой Multilink, но могут использоваться и со стойками МакФерсон. Причём такая пневмоподвеска позволяет максимально “опустить” автомобиль, что очень упрощает погрузку и выгрузку.

Кнопки управления пневмоподвеской Мерседес

Однако чаще всего пневматика устанавливается на все четыре колеса. Это даёт возможность более гибко управлять клиренсом. Такая схема используется не только на дорогих кроссоверах, но и на спортивных автомобилях, где каждый миллиметр дорожного просвета будет влиять на аэродинамику и, как следствие, на скорость и управляемость.

В последние годы конструкция пневматической подвески становится все более надежной, что позволяет устанавливать ее не только на дорогие автомобили премиум-сегмента. Применение пневматической подвески позволяет сделать управление автомобилем более динамичным, повысить плавность хода и уровень комфорта. Это достигается за счет возможности изменения положения кузова и степени демпфирования амортизаторов.

Пневматическая подвеска — достоинства и недостатки

Статья о пневматической подвеске — история создания, из чего состоит, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о подключении пневмоподвески.

Содержание статьи:

• Что такое «пневматика»
• История создания
• Разновидности конструкции
• Как устроена пневматическая подвеска
• Достоинства и недостатки пневматики
• Видео о подключении пневмоподвески

Сегодня пневматическая подвеска устанавливается на многие внедорожники и автомобили бизнес-класса. Зачастую среди владельцев авто возникают жаркие споры о недостатках и достоинствах «пневматики». Прежде, чем делать какие-либо выводы, стоит разобраться, каково устройство пневматической подвески, и чем она хороша и плоха.

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.

История создания

Попытки оснастить автомобиль подвеской, действующей на пневматической основе, начались ещё на заре автомобилестроения – в двадцатые годы прошлого века. К 1957 году конструкторам удалось довести систему до промышленного уровня: компания Дженерал Моторс начала устанавливать её на свой Cadillac Eldorado Brougham. Правда, в то время система не получила широкого распространения, а разработки были положены на полку с пометкой «не востребовано».

С ходом времени новые технологии позволили пересмотреть изначальную конструкцию, и пневматическая подвеска вновь вернулась в автомобилестроение, уже в обновлённом виде.

Разновидности пневматической подвески

Пневматические подвески различаются по числу контуров:

• одноконтурная;
• двухконтурная;
• четырёхконтурная.

Одноконтурная пневматическая подвеска монтируется только на одну автомобильную ось, переднюю или заднюю. Такую систему чаще всего устанавливают на заднюю ось грузовых авто и седельных тягачей, чтобы в зависимости от степени загруженности автомобиля регулировать жёсткость задней колёсной оси.

Двухконтурная система обозначает, по сути, не одну, а две разновидности конструкции. Будучи смонтирована на обе оси, она, по сути, выполняет работу двух подвесок первого типа. А вот в случае, когда подвеска смонтирована на одну ось, по контуру на колесо, она будет регулировать положение каждого колеса на оси отдельно, независимо одно от другого.

Четырёхконтурная пневматическая подвеска, с одной стороны, самая сложная, и с другой – самая эффективная. На каждом колесе монтируется пневматическая подпора, которая регулирует его положение независимо от остальных. Давление в пневматических элементах в данном варианте конструкции, как правило, управляется единым электронным блоком.

Самостоятельная установка пневматической подвески не рекомендуется; безупречно работать будет только подвеска, установленная в заводских условиях. Особенно ярко это проявляется в случае четырехконтурной подвески. Некоторые автомобильные сервисы предлагают клиентам такую услугу, как установка пневматики, но стоить такая работа будет столько, что поневоле задумаешься, а не купить ли на эти деньги ещё один автомобиль, пусть даже и с классической подвеской.

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.

Достоинства и недостатки пневматической подвески

Любая конструкция имеет свои плюсы и минусы. Разберём, чем хороша и чем плоха пневматическая подвеска.

Преимущества пневмоподвески

Способность поддерживать заданную высоту кузова автомобиля при различных нагрузках. Даже при неравномерной загрузке система поддерживает правильное положение машины относительно дорожного покрытия.

Значение дорожного просвета у автомобиля, на котором установлена пневматическая подвеска, можно изменять. Это особенно актуально в ситуациях, когда передвигаться приходится по бездорожью или по некачественным дорогам, на которые столь богата наша страна.

Пневматическая система обеспечивает автомобилю плавность хода. Водителю и пассажирам гораздо удобнее ехать в автомобиле с «пневматикой», нежели в машине с классической подвеской. Кроме того, пневматическая подвеска работает очень тихо.

Автомобиль, оснащённый пневматической подвеской, двигается плавно, без рывков. Кузов такой машины не раскачивается, в повороте крен машины минимален. Всё это способствует хорошей управляемости автомобиля на дороге.

Если пневматическая подвеска смонтирована на классическую штатную, заводские крепления и рессоры служат дольше.

У автомобиля с пневматической подвеской существенно увеличивается ресурс пробега. При соблюдении всех рекомендаций изготовителя такой автомобиль может спокойно пройти до 1 миллиона километров.

Машина, на которую установлена пневматическая подвеска, отличается большей грузоподъёмностью по сравнению с автомобилем той же марки и класса, но с обычной подвеской.

Недостатки пневматической подвески

Первый минус пневмоподвески — пожалуй, это её стоимость. Современные системы оснащены массой вспомогательных функций, таких как пневмосигнал, автоматическое увеличение давления в шинах, и т.п. Это, естественно, не удешевляет конструкцию, поэтому в современном автомобилестроении пневматика ставится преимущественно на грузовики и авто бизнес-класса.

Оборудование требует постоянного ухода: пневматика не терпит грязи, пыли и песка, так что её приходится постоянно контролировать и очищать. Надо ли говорить, что в отечественных дорожных условиях это превращается в непростую процедуру?

Пневматические подушки практически не подлежат ремонту. Поэтому если пневматический элемент вышел из строя, его придётся менять.

На морозе пневматика функционирует с ограничениями, так что любители зимних поездок вряд ли смогут в полной мере оценить все достоинства этой конструкции.

Дорожные реагенты, которыми так любят обрабатывать у нас зимние дороги, также существенно сокращают срок жизни механизмов.

Оценив достоинства и недостатки пневматической подвески, можно утверждать, что данная конструкция очень актуальна как для грузового транспорта, так и для легковых машин. Более того, постоянное улучшение характеристик делает пневматическую подвеску всё более востребованной и популярной.

Но, к сожалению, на данном уровне развития автомобильной промышленности приходится признать, что «пневматика» по карману лишь тем, кто готов вкладывать в автомобиль значительные денежные средства, причём скорее всего на неё обратят внимание автовладельцы, которые проживают в южных областях страны, где не так сильны морозы и не так много реагентов на дорогах.

Видео о подключении пневмоподвески: