Пневматическая подвеска роднит дорогие вcедорожники и седаны с грузовиками и автобусами. Автор описал ее устройство, принцип работы и преимущества.
«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.
«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.
«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.
Ключевое отличие пневмоподвески — в упругом элементе. Вместо пружин и рессор здесь герметичная камера, наполняемая воздухом. Ее устанавливают на амортизатор сверху или рядом с ним. Характеристики от выбранного решения не зависят, основное внимание уделяется компоновке. Например, на «Ауди-А6» с передним приводом применялись разнесенные амортизаторы и подушки, а на той же машине с шильдиками quattro — единая пневмостойка.
Схема пневмоподвески
Пневмоподвеску применяют в двух случаях: для повышения комфорта и при большой разнице между снаряженной и максимальной массами автомобиля. У грузовиков она встроена в сложную схему пневматики наряду с тормозами (ЗР, 2012, № 7). У легковых в систему входят датчики уровня кузова, баллонресивер для хранения подготовленного воздуха, компрессор с осушителем и датчиком температуры, электронный блок управления, блоки электромагнитных клапанов, а также сами пневматические упругие элементы. Схема движения воздуха незатейлива. Компрессор засасывает его из атмосферы и, прогнав через осушитель, наполняет им ресивер емкостью 5–10 л. Здесь он хранится под давлением, доходящим в процессе работы до 20–23 бар. Для избавления от влаги используют абсорбирующие гранулы.
Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.
Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.
Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.
Основной плюс пневматической подвески — поддержание неизменного дорожного просвета и плавности хода независимо от нагрузки. Как только датчики фиксируют уменьшение расстояния от центра колеса до верхней кромки колесной арки, электронный блок открывает клапаны, впускает дополнительный воздух в камеры и автомобиль приподнимается. Надо немного опустить — наоборот, стравливает.
Конструкция пневматической стойки:
www.zr.ru
Теория о пневматических подвесках
Каталог
Чтение статьи займет ≈ 2.5 минуты
О пневмоподвеске научным языком
Причины создания и применение Развитие конструкции легкового автомобиля привело к необходимости разработки и применения регулируемых подвесок. Можно назвать несколько основных причин, которые заставили инженеров использовать регулируемые подвески на легковых автомобилях. Во-первых, это связано со значительными изменениями нагрузки на подвеску. Произошло снижение собственной массы автомобилей при повышении их грузоподъемности, особенно малолитражных, малогабаритных и компактных легковых автомобилей. Увеличение массы нагруженного автомобиля по сравнению с порожним достигает ста и более процентов.
Во-вторых, существенно повысились скорости движения легковых автомобилей. Появилась необходимость изменения положения кузова и «ужесточения» подвески для повышения устойчивости и управляемости. На дорогах с высококачественным покрытием максимальная скорость достигла отметки 150... 200 км/ч. (Возможно, это предел, так как дальнейшее возрастание скорости приведет к резкому снижению безопасности движения и значительному увеличению расхода топлива). В-третьих, не утратила своего значения проблема повышения плавности хода и комфортабельности движения в различных дорожных условиях. Необходимость повышения плавности хода остро ощущается на отечественных автомобилях, эксплуатация которых происходит в весьма разнообразных дорожных и климатических условиях. И наконец, в-четвертых, при использовании регулируемых подвесок стало возможным получить дополнительные преимущества и удобства по сравнению с обычной подвеской. Легко можно сохранять или принудительно изменять положение кузова и колес относительно дороги. Например, постоянный просвет улучшает работу фар, особенно при дальнем свете, регулирование обеспечивает возможность подъема кузова для преодоления препятствий, подъем и опускание колес для монтажа и демонтажа шин без домкрата.
Устройство и работа пневмоподвески
Основным элементом пневматической подвески является регулируемая пневморессора. Распространение пневморессор на автомобилях связано с их преимуществом по сравнению с другими упругими элементами: простотой регулирования основных показателей и изменения характеристик подвески. Регулирование пневматической подвески производится за счет подвода или отвода жидкости или газа в пневморессоры (что такое пневмоэлемент ?) . В результате такого регулирования легко можно изменять положение кузова и колес, жесткость подвески и частоту собственных колебаний кузова. Грузоподъемность пневморессоры обеспечивается давлением сжатого воздуха (или газа), а жесткость — объемом, в котором этот воздух находится. Изменение грузоподъемности при загрузке или разгрузке автомобиля компенсируется повышением или понижением давления сжатого воздуха в пневморессоре. Пневморессоры изменяют жесткость в зависимости от частоты колебаний кузова и колес. С увеличением скорости движения происходит ужесточение подвески. Конструкции регулируемых пневморессор весьма разнообразны, работы по их совершенствованию все время продолжаются, постоянно предлагаются новые схемы и конструктивные решения. Однако все виды регулируемых пневморессор можно разделить на два основных типа: телескопические поршневые рессоры и пневморессоры, выполненные на основе резино-кордных оболочек (РКО). И хотя мы и предлагаем к установке телескопические поршневые рессоры, объем установок и спрос так мал, что мы рассмотрим только РКО системы.
На корпусе гидравлического амортизатора закреплена РКО, выполненная в виде рукава, который при перемещении подвески обкатывается по корпусу. Конструкция рукава с кордным каркасом , наружным защитным и герметизирующим слоями резины напоминает устройство шины. Рабочий объем сжатого воздуха заключен между РКО и стаканом. К пневморессоре может быть подключен дополнительный объем. Подвод сжатого воздуха в пневморессору осуществляется через штуцер. Способ изменения давления сжатого воздуха (или газа) влияет на характеристику пневморессоры. При неподвижном поршне подвод жидкости увеличивает давление газа в результате уменьшения его объема, при этом его масса остается неизменной. Если подводить в пневморессору сжатый воздух, то давление возрастет из-за увеличения массы воздуха, а объем, который он занимает, останется прежним. В первом случае увеличивается частота собственных колебаний кузова и плавность хода автомобиля ухудшается, во втором — частота собственных колебаний кузова и плавность хода сохраняются.
Способность пневморессор с РКО сохранять автомобилю плавность хода независимо от того, нагруженный он или порожний, имеет большое значение. Такие пневморессоры используют на автобусах и грузовых автомобилях, грузоподъемность которых значительно изменяется. Поршневые пневморессоры применяют на легковых автомобилях, изменение грузоподъемности у которых невелико. Улучшить характеристику поршневой пневморессоры при изменении давления сжатого газа можно, подключая дополнительные пневматические упругие элементы.
Регулируемые пневморессоры позволяют увеличивать жесткость подвески при движении автомобиля с большой скоростью по хорошей дороге или с малой скоростью по бездорожью. Для изменения жесткости пневморессор используют дополнительный объем для сжатого воздуха (что такое ресивер ?) или дополнительный пневматический упругий элемент. Если к пневморессоре с РКО подсоединить дополнительный объем, то жесткость ее уменьшится, подвеска будет мягкой. При отключении дополнительного объема произойдет ужесточение подвески. Более простым языком - отличие пневмоподвески от пружинной – это нелинейная зависимость величины сжатия и силы сопротивления. То есть, пневматическая подвеска значительно мягче при малых перемещениях (небольшие ямки и стыки в асфальте) и значительно жёстче при проезде лежачих полицейских, что даёт уверенность не удариться бампером после его проезда.
История создания пневмоподвесок
Первым легковым автомобилем массового производства на пневматической подвеске был знаменитый французский автомобиль «Ситроен ДС-19», серийный выпуск которого начался в 1955 г. На всех колесах машины были установлены регулируемые поршневые пневморессоры. Автомобили «Ситроен» с такими пневморессорами с успехом выпускаются и в настоящее время. Пневморессоры с РКО впервые появились на легковых автомобилях серийного производства в 1957 г. в США. Это была дорогостоящая машина «Кадиллак Эльдорадо». В пневматической подвеске автомобиля использовались РКО диафрагменного типа. Такие же РКО были установлены на серийном автомобиле «Мерседес-Бенц» 300 СЕ выпуска 1961 г. Он оказался одним из последних автомобилей с пневматической подвеской такого типа. Попытки применения РКО диафрагменного типа не получили распространения на легковых автомобилях. В СССР в начале 50-х гг. велись интенсивные разработки пневматических подвесок для автобусов и грузовых автомобилей. На Всесоюзном совещании по проблемам пневмоподвески были представлены опытные образцы грузовых автомобилей и автобуса с пневморессорами на основе РКО. Позже началось серийное производство автобусов с пневмоподвескои на Львовском и Ликинском автобусных и троллейбусном имени Урицкого (ЗиУ) заводах. Опытный автомобиль «Москвич» с пневматической подвеской был изготовлен в конце 60-х гг. на Ижевском автозаводе.
Интерес к пневматическим подвескам с РКО для легковых автомобилей появился снова, когда выяснилась возможность применения РКО рукавного типа в сочетании с электронными системами управления. В настоящее время управляемые пневматические подвески применяют многие ведущие автомобилестроительные заводы Европы, США и Японии.
Цель постановки пневмоподвески
Принципиальный вопрос, который у Вас должен возникать – это для чего Вы хотите установить пневматику. Можно поделить цели на три условные группы:
Только поднимать а/м
Опускать и поднимать а/м
Изменение характеристик работы подвески и возможность их настраивания.
Разделение по типам автомобилей:
Легковые малолитражки Обычно на этих автомобилях идёт борьба между комфортом и грузоподъёмностью. При малом собственном весе хотелось бы нагрузить на неё побольше, и этот вес зачастую составляет почти половину собственной массы. Конечно же подобрать пружину (что такое пружина подвески ?) с таким диапазоном невозможно и можно получить лишь две крайности – или очень жёсткий незагруженный автомобиль или полное проседание, если в багажник положить чуть-чуть и пару человек на заднее сиденье. Выход – задняя пневмоподвеска. Она поможет выравнивать автомобиль при любой загрузке. Этим способом пользуются многие производители автомобилей. И если установить уровень пола (что такое датчик уровня пола ?) – то вы и думать не будете о том, что у Вас стоит пневмоподвеска. Если Вы уверены, что Вы хотите получить в результате – то вперёд выбирайте тип пневмоподвески в зависимости от марки и выбирайте подготовку воздуха – ручную или автоматическую. Если у Вас пружина – отдельно от амортизатора (что такое амортизатор ?) – то Вам повезло и Вы сможете уложиться в 20-25т.р за комплект на одну ось без подготовки, если же амортизатор внутри пружины – 40-45т.р. Исключения составляют некоторые автомобили типа Вольво и Пежо, где сделаны специфичные подвески с применением эксклюзивных технологий и цена проектирования и изготовления подвески будет немного выше… Но! Хочется повторить - Мы можем сделать пневмоподвеску на ЛЮБОЙ автомобиль.
Внедорожники Установка пневматики преимущественно для поднятия кузова при преодолении препятствий. Главный вопрос - надежность пневмоэлемента в грязи. Можно ли его пробить? Напомню - пневмоэлемент по структуре своей напоминает строение колеса, так что шансы пробить колесо или пневмоэлемент у Вас одинаковые. Если сомневаетесь - поставьте себе вставки в пружины или купите запасной пневмоэлемент...
Микроавтобусы Увеличение грузоподъемности, снижение уровня боковых качения, сглаживание колебаний кузова на плохих дорогах. В большинстве случаев это только задняя ось, но иногда пневматизируется и передняя. Отдельной графой можно выделить Дома на колесах где пневматика на задней оси позволяет убирать проблемы с огромным задним свесом, а пневматизация передней - с одной стороны позволяет поднять а/м и заехать на обычно крутой подъем на пароме, а с другой стороны опустить а/м и вписаться в небольшие ворота, например, мойки или стоянки...
Типы пневмоподвесок
Только поднятие а/м – это самая простая и наиболее надёжная конструкция – при этом штатные упругие элементы (рессоры или пружины) не убираются, а Вы просто добавляете пневмоэлементы в помощь к ним.
Три варианта: - Вставка в пружину - Пневмоэлемент между рессорой (что такое рессора ?) и рамой (кузовом) в случае рессорной подвески - Пневмоамортизатор И если между первым и вторым выбора нет (зависит только от Вашей подвески), то пневмоамортизатор можно поставить в обоих случаях. Пару отрицательных моментов – это дорого и не всегда место крепление амортизатора к кузову или подвеске рассчитано на дополнительную нагрузку (в среднем пневмоамортизатор может поднять 400-500кг)
Если Вы хотите не только поднимать, но и опускать автомобиль, то тогда штатные упругие элементы придётся убрать. "+" - Изменение характеристик, отсутствие пробоя (что такое пробой подвески ?) возможность выравнивать при неравномерной загрузке "-" - При поломке системы машина падает и может двигаться только в аварийном режиме. (Обычно система собирается так, что автомобиль может передвигаться и поворачивать, за исключением специальных случаев, когда собирается демокар под специальный заказ.) В этом случае: 1. Пружинная подвеска с вынесенными амортизаторами – самая простая и надёжная конструкция. 2. Пружинная подвеска с внутренним амортизатором (мак Ферсон и аналоги) – пневмоэлемент надевается на амортизатор со специальными переходниками 3 . Рессорная подвеска: А. Можно убрать несколько листов (облегчить рессору и добавить пневмоэлемент). Отрицательный момент – коренной лист может согнуться и редуктор будет гулять вверх-вниз. Б. Установить систему реактивных тяг (бывает несколько видов) 4. Торсионная подвеска (передняя) А. Можно ослабить торсион и поставить пневмоамортизатор – это самый простой и надёжный способ, изменение клиренса (что такое клиренс ?) 6-8см Б. Убрать торсион и поставить пневмоэлемент на верхний рычаг. В. Установить Торшенбар на хвосты торсиона и крутить торсионы вместе с рычагом. Если у Вас установлена полная пневматика, то Вы можете установить контроллер или дополнительные ресиверы, а также регулируемые амортизаторы и настроить подвеску так, как Вы того хотите. Но это дорогой путь и стоимость его может превысить стоимость самих пневмоэлементов.
Компоненты пневмоподвески
Система пневмоподвески состоит из двух частей: 1. Сами пневмоэлементы 2. Блок подготовки воздуха – система для наполнения пневмоэлементов воздухом и распределение давления по контурам (что такое одноконтурная система ?) . Вы можете приобрести только пневмоэлементы и накачивать их насосом через ниппеля. Вы можете построить свой блок подготовки, используя компоненты, приведённые в нашем интернет-магазине. Пневмоэлементы Пневмоэлементы с брэкитами (что такое "брэкит" ?) или пневмостойки подходят только на данный тип автомобиля. Принципиально пневмоэлементы делятся на два типа: Сильфоны (одинарные, двойные, тройные) (что такое "сильфон" ?) Рукава (конусные, прямые) Обычно подушка устанавливается так, чтобы полностью использовался весь ход штатного амортизатора.
Блок подготовки воздуха
Это некие устройства, с помощью которых Вы можете подавать сжатый воздух в пневмоподвеску и следить за давлением в ней. Одноконтурные - пневмоэлементы находящиеся в системе соединены между собой Двухконтурные – пневмоэлементы разъединены в два контура. В случае, если пневматизирована только одна ось – то разделение идёт на правый и левый контур. Это даёт возможность получить более жёсткую подвеску или выравнивать автомобиль при неравномерной загрузке. В случае пневматизации двух осей – два контура – перед и задняя ось. (соединять перед и зад нельзя, так как обычно давление в этих контурах разное) Четырёхконтурные – только при пневматизации всего автомобиля. Каждый пневмоэлемент имеет собственное давление. Улучшенные ходовые качества, возможность выравнивания автомобиля при неравномерной загрузке. Возможность построения активной подвески с контроллером. От простого к сложному. - Можно ограничиться только ниппелем для накачки пневматики насосом или компрессором (что такое компрессор ?) , но не нужно забывать, что некоторые системы работают на давлении больше 8 атм (что такое "Бар" ?) и Вам (или Вашему компрессору) будет тяжело поднять такое давление. Если Вы в основном перемещаетесь по городу – то можно пользоваться услугами заправок. Можно возить с собой баллон с сжатым воздухом – но где гарантия, что Вам хватит этого воздуха на Вашу поездку? - Примитивная система подкачки – компрессор напрямую качает в пневмобаллоны, а стравливать давление Вы можете через пневмониппель. В комплект входит манометр (что такое манометр ?) для отображения давления в системе. Это дешёвая, удобная и малогабаритная система. Она позволит Вам полностью насладиться пневмоподеской на Вашем автомобиле и не исключает возможности последующего апгрейда. Количество контуров неограниченно. - Системы с ресивером - это блок подготовки, который работает примерно так – Компрессор накачивает в ресивер сжатый воздух и в автоматическом режиме (только при заведенном двигателе) поддерживает в ресивере заданное давление. Вы с помощью пневмораспределителя (механических (пневмокнопок) или электромагнитного) распределяете давление в пневмоэлементах. Различаться эти системы могут величиной ресивера (минимальный запас воздуха рассчитывается исходя из типа применённого пневмоэлемента и рабочего давления или исходя из правила – воздуха в ресивере должно хватать на подъём из минимального положения в рабочее). Объём применённого ресивера диктует тип компрессора, который нужно поставить. Они все различаются по производительности, макс давлению (10-14 Атм) и времени безостановочной работы. Чем больше ресивер - тем больше компрессор и значит дороже система. Пневмораспределители также различаются по типу и проходному сечению и для выбора необходимого Вам Вы должны чётко сформулировать задачи, которые Вы ставите перед пневматикой. Например, система с пневмораспределителями будет состоять из следующих пневмоэлементов: 1. Компрессор 2. Обратный клапан 3. Реле компрессора 4. Ресивер 5. Датчик автоматического поддержания давления в ресивере 6. Манометры и клавиши управления (пневмоклавиша, электроклавиша) 7. Блок пневмораспределителей 8. Трубки пневмолиний
Зимняя эксплуатация
Это одна из самых больших проблем в России. Пневмоэлементы имеют диапазон температур, который перекрывает Российские колебания. Но помимо пневмоэлементов любого типа и конструкции у Вас будет установлено множество другого оборудования. И главная проблема - это замерзания конденсата (что такое конденсат ?) в системе, что приводит к неработоспособности датчиков и электроклапанов. Способы борьбы следующие: постараться максимально избавиться от влаги в системе, для чего устанавливаются влагоотделители (что такое осушитель ?) (не всегда эффективный метод борьбы с наличием влаги в системе) и/или заливается в систему специальная жидкость-осушитель для пневматических систем. Более надёжным способом в борьбе против замерзания можно признать универсальные подогревательные элементы или готовые решения обогреваемых узлов. Ресиверные системы, управляющиеся с помощью электромагнитных клапанов, более подвержены замерзанию в отличии от безресиверных компоновок и комплектаций на механический пневмораспределителях (пневмоклавиши). Выбирая системы управления в нашем интернет-магазине, вы можете ознакомиться с вариантами компоновок.
Дополнительные опции пневмоподвесок - Пневмосигнал (что такое пневмосигнал ?) . Имея сжатый воздух на борту, глупо не поставить себе хороший дудок и уподобиться большому грузовику, весело гоняя бодрых пешеходов по проезжей части! Необходим только блок подготовки с ресивером. Эту опцию можно заказать и без пневмоподвески. - Подкачка колес. Выглядит в виде стандартного быстросъема и витого шланга с пистолетом . Можно качать колеса, матрасы, раздувать мангал и сдувать снег с автомобиля. Все, что Вы захотите, ведь у Вас есть сжатый воздух! - Пневмотюнинг. Это скорее игрушки, хотя что плохого в открывании и закрывании багажника с кнопки брелка? Огромный плюс применения пневматики - если Вы хотите - можете закрыть тот же багажник руками, что обычно невозможно в случае заклинившей электрики...
Наши социальные каналы:
Каталог
pnevmoballoni.ru
Пневматическая подвеска - 27 Ноября 2014 - АвтоБлог
История создания пневматической подвески
Уже в середине прошлого века делались отдельные попытки использовать пневматические упругие элементы. В 1847 г., т.е. за 41 год до того, как фирмой Данлоп была спроектирована первая пневматическая подвеска для автомобиля, был пущен в эксплуатацию вагон конной железной дороги, оборудованный пневматическими упругими элементами.
В 1896-1900 гг. на ряде легковых и грузовых автомобилях в комбинации с листовой рессорой в первые применен пневматический амортизатор-буфер одностороннего действия (на рисунке).
Меняя давление внутри резино-кордовой оболочки 1 в соответствии с необходимой грузоподъемностью буфера, которая в различных моделях колебалась от 300 до 800 кг, можно было компенсировать значительные колебания нагрузки. В дальнейшем листовые рессоры были полностью заменены пневматическими упругими элементами. Первые конструкции таких подвесок были запатентованы в 1906 г. В 1909 г. на автомобильной выставке в г.Олимпии демонстрировался автомобиль Коуэй (рис. 1.), оборудованный только пневматическими рессорами.
Рис. 1. Первый автомобиль, который оборудован пневматическими рессорами
Однако глубокие исследования пневматической подвески были начаты только в конце 20-х годов ХХ в. В 1925 г. французская фирма Мессье на автомобиле «Сан рессор» применила подвеску, которая явилась прототипом современной пневматической подвески с гидравлической компенсацией.
Уже на первом этапе развития пневматической подвески возникла необходимость создания износостойкого уплотнения между подвижными частями упругого элемента. В результате были созданы новые типы пневматических рессор, в которых используется в качестве упругого элемента газонаполненная резино-кордовая оболочка.
Долговечность применявшихся на этом этапе резино-кордовых оболочек уступала долговечности стальных рессор из-за недостаточной выносливости, а также масло- и влагостойкости хлопчатобумажного корда. Поэтому пневматическая подвеска в то время не получила широкого распространения на автомобилях.
Применение синтетических волокон решило проблему долговечности пневматических упругих элементов. Вследствие неуклонного роста требований к подвески началось широкое применение этих элементов в подвеске автомобилей и в первую очередь в подвеске автобусов.
Дальнейшее развитие резино-кордовых оболочек привело к созданию упругих элементов диафрагменного типа, что облегчило установку пневматической подвески на легковых автомобилях. С начала 1958 г. пневматическая подвеска устанавливается за дополнительную плату на всех основных моделях легковых автомобилей компаний Дженерал Моторс, Форд Моторс и Америкен Моторс. Легковые автомобили с пневматической подвеской в 1958 г. составляли 2-5 % от общего количества выпускаемых дешевых моделей и 12% - дорогих.
Говоря об истории создания пневмоподвесок, хочется отметить, что первым автомобилем с такой подвеской был легендарный француз «Ситроен ДС-19» (рис 2). Серийное производство этого авто началось еще в 1955 году. Его уникальность на тот момент заключалась в том, что на всех колесах были установлены поршневые регулируемые пневморессоры. Примечательно, что и в настоящее время автомобили «Ситроен» успешно выпускаются с подобными пневморессорами.
Рис. 2. «Ситроен ДС-19»
Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время пневматическая подвеска довольно широко применяется на грузовиках и полуприцепах. Легковые автомобили также оборудуются пневмоподвеской, однако это касается в большей степени машин бизнес-класса. Стоит отметить, что пневматическая подвеска не относиться к какому – то отдельному виду автомобильной подвески. Она может быть создана уже из имеющихся конструкций. Основным предназначением пневмоподвески является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении.
Рис. 3. Задняя и передняя стойки подвески
Автомобиль в России в первую очередь средство передвижения, как по дорогам, так и по бездорожью. Причем зачастую сложно понять, где начинаются первые и заканчиваются вторые. Отсюда и повышенный интерес к такой характеристике как клиренс автомобиля. Клиренс — это ничто иное, как просвет между дорожным покрытием, и самой нижней частью автомобиля.
Общих стандартов не существует, но есть усредненные величины, для легковых, семейных автомобилей, и для внедорожников, которые отображают величину клиренса (расстояния от переднего бампера до асфальта):
у внедорожников от 18 до 35 см;
у легковых авто от 13 до 20 см.
Разновидности пневматических подвесок
Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что пневмоподвеска может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме.
● Одноконтурная система устанавливается только на одну ось автомобиля. Это может быть как передняя, так и задняя ось. В штатном исполнении одноконтурной системой наиболее часто комплектуются грузовые автомобили и седельные тягачи. В данном случае имеется возможность регулировки жесткости задней оси в зависимости от загрузки автомобиля.
● Двухконтурная система пневмоподвески может быть установлена как на одну ось, так и на две. В случае с установкой на одну ось, осуществляется независимое регулирование колес. Если двухконтурная система осуществляет управление двумя осями, то это аналогично двум одноконтурным системам.
● Четырехконтурная система является наиболее сложной, но и наиболее функциональной. В такой системе осуществляется регулировка пневмоподпора каждого колеса. В четырехконтурных система, как правило, применяется электронный блок управления, который в совокупности с датчиками осуществляет автоматическую регулировку давления в пневмоэлементах.
Устройство пневмоподвески
Пневматическая подвеска состоит из:
передних и задних пневматических амортизационных стоек
компрессора
ресивера
блока управления и датчиков, информирующих блок управления о скорости движения, нагрузке автомобиля и угле поворота рулевого колеса.
Рис. 4. Устройство пневматической подвески:
1-блок управления подвеской; 2-блок управления двигателем; 3,6-задняя стойка с пневмоэлементом; 4-правый задний датчик положения кузова; 5-компрессор пневмоподвески; 7-датчик ускорения кузова; 8,13-датчик ускорения колеса; 9-левый задний датчик положения кузова; 10-ресивер; 11-левый передний датчик положения кузова; 12,16-передняя стойка с пневмоэлементом; 14-правый передний датчик положения кузова; 15-блок управления АБС.
Из основных элементов подвески можно выделить:
упругие пневматические элементы (по одному элементу на колесо)
Это главный элемент пневмоподвески, который поддерживает кузов автомобиля на определенном уровне (высоте). Достигается это благодаря изменениям давления, а также увеличению или снижению объема воздуха внутри упругого элемента.
компрессор для подачи сжатого воздуха
Также играет немаловажную роль в работе пневматической подвески. Он питает все упругие элементы воздухом. За счет работы компрессора можно регулировать высоту кузова и жесткость подвески.
блок и датчики управления подвеской
Это еще одни важные элементы пневматической подвески, которые управляют ее работой. Принцип управления заключается в том, что выходные датчики посылают электрические сигналы на блок управления. В тоже время сигнал поступает и от систем курсовой устойчивости. За счет этого автомобиль ведет себя на дороге спокойно, с меньшим креном на поворотах и уменьшением вероятности заноса.
Сама же система управления имеет еще несколько исполнительных устройств, таких как клапаны для создания давления, выпускной клапан, клапан переключения (для поддержания давления в ресивере) и реле, которое включает сам компрессор. Все перечисленные клапаны расположены в специальном блоке, который предназначен для обработки сигналов датчиков и осуществления автоматической или ручной регулировки подвески.
воздушные магистрали
Являются соединяющими элементами всей системы пневматической подвески. То есть каждая магистраль соединяет определенную часть элементов, что в результате приводит к соединению всех рабочих узлов в единую пневмосистему.
ресивер (воздушный)
Элемент пневмоподвески регулирующий клиренс. Причем регулировка возможна и без участия компрессора, но только в малых пределах.
Рис. 5. Схема основных элементов подвески.
Принцип работы пневмоподвески
Пневмоподвеска позволяет регулировать высоту кузова в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно увеличивать или уменьшать дорожный просвет автомобиля. А если в конструкции подвески имеются пневматические амортизаторные стойки, то в этом случае также имеется возможность регулировки жесткости подвески.
В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма управления:
автоматическое поддержание уровня кузова;
принудительное изменение уровня кузова;
автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения.
Автоматическое поддержание определенного уровня кузова в пневматической подвеске осуществляется независимо от степени загруженности автомобиля. Датчики уровня кузова постоянно измеряют расстояние от колес до кузова. Результаты измерений сравниваются с заданной величиной. При расхождении показаний электронный блок управления задействует необходимые исполнительные устройства: клапаны упругих элементов для подъема, выпускной клапан для опускания подвески.
Принудительное изменение высоты кузова обычно предусматривает три уровня: номинальный, повышенный и пониженный. Номинальный уровень используется для передвижения по обычным дорогам со скоростью до 100 км/ч. Пониженный уровень применяется для высокоскоростного движения. Повышенный уровень нужен для передвижения вне дорог и реализуется на скорости до 40 км/ч. Уровни кузова устанавливаются водителем с помощью переключателя. В конструкции пневмоподвески больших внедорожников предусмотрен дополнительный уровень для посадки пассажиров и погрузки багажа, который реализуется на неподвижном автомобиле.
Автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости обеспечивает устойчивость автомобиля в движении. При увеличении скорости программа управления подвеской переводит уровень кузова последовательно от повышенного к номинальному и далее, с ростом скорости, к пониженному. При снижении скорости система переводит положение кузова из пониженного в номинальное.
Применение амортизаторов с регулируемой степенью демпфирования значительно расширяет характеристики пневматической подвески, позволяя помимо высоты кузова изменять жесткость подвески в зависимости от условий движения.
Пневмоподвеска: плюсы и минусы
Как и любая другая система, пневмоподвеска имеет свои достоинства и недостатки. Основным достоинством пневматической подвески является высокая плавность хода автомобиля и отсутствие каких-либо шумов, так как в качестве упругого элемента используется сжатый воздух. Однако в зависимости от предназначения автомобиля, пневмоподвеска может быть и, напротив, – жесткой.
К достоинствам также можно отнести автоматическое регулирование клиренса и жесткости отдельных стоек в движении. Однако это относится лишь к заводским исполнениям адаптивных подвесок. Самостоятельная установка четырехконтурной пневмоподвески с автоматическим управлением очень сложна и затратна, поэтому такая практика не применяется.
К недостаткам можно отнести очень плохую ремонтопригодность элементов пневмоподвески. Так, например, пневматические стойки абсолютно неремонтопригодны и при выходе из строя подлежат только замене. Также стоит отметить, что на ресурс пневмоподвески весьма негативно влияют отрицательные температуры и дорожные реагенты.
Список источников:
Г.О. Равкин «Пневматическая подвеска автомобиля» 1962 г.
Пневматическая или гидравлическая подвеска? — Сообщество «DRIVE2 Audi Club» на DRIVE2
Подвеска автомобиля влияет на его тягово-динамические характеристики и курсовую устойчивость. От характеристики подвески зависят грузоподъемность автомобиля и комфорт вождения. Наиболее распространенная пружинная подвеска обеспечивает неплохой комфорт, но малую грузоподъемность, рессорная подвеска – наоборот. На сегодняшний день лучшим способом обеспечения высоких показателей комфорта и грузоподъемности является установка на автомобиль пневматической или гидропневматической подвески.
Отличием пневматической подвески является её упругий элемент – пневматическая подушка. Её особенностью является изменять свою жесткость, чего невозможно достигнуть при использовании пружин или рессор. Пневматическая подвеска обеспечивает постоянный клиренс при разной загруженности автомобиля. Управление пневмоподвеской осуществляется либо вручную, либо автоматически. при помощи датчиков измеряется расстояние от колеса до кузова, а электронная система управления сравнивает эти значения с заданными и приводит в действие исполнительные устройства: электродвигатель, компрессор пневмоподвески, ресивер и клапаны упругого элемента. Автоматическое изменение дорожного просвета от скорости движения обеспечивает большую устойчивость автомобиля за счет уменьшения потока воздуха, проходящего под автомобилем
В основном пневматические подвескиустанавливаются на некоторые базовые модели микроавтобусов, легковые автомобили повышенного комфорта или внедорожники. Но возможна установка пневмоподвески и на автомобили, которые уже на ходу. Стоимость реконструкции будет зависеть напрямую от производителя и типа подвески.
Основными неисправностями пневмоподвески потеря воздуха через элементы соединения, срабатывание колец компрессора, износ пневматических подушек. Эти неисправности легко выявить и простому обывателю. Автомобиль будет проседать, отдельные колеса или задняя часть, передняя. В некоторых автомобилях, таких как, например, Volkswagen Touareg и Porsche Cayenne, часто выходит из строя из-за коррозии штуцер пневмобалона. Это происходит из-за действия соли на дорогах или веществ, которыми посыпают отечественные дороги зимой. Так как ремонт пневматической подвески недешевое развлечение если это можно так назвать. Советую следить за состоянием подвески. Сейчас на рынке из качественных продуктов «AIRBARTER» Дает гарантию до 1 года. Цена ремонта и замены такой подвески будет стоить от 12000 до 15500 за стойку.
Гидроподвеска является более надежной, чем пневматическая. Например, гидроподвеска мерседес «ACTIVE BODY CONTROL» имеет ресурс примерно 400 тыс. км пробега, тогда как пневматическая подвеска мерседес «AIRMATIK DUAL CONTROL» — всего 150 тыс. км. По принципу работы подвеска похожа на пневматическую. Отличием подвески является опять же таки упругий элемент. Мерседес использует гидроцилиндры. В гидросистеме используется специальная жидкость, несвоевременная замена которой может привести к недостаточной смазке насоса и его повышенному износу, после чего он не сможет создавать достаточное давление для подъема автомобиля. Также выходят из строя блоки клапанов, из-за чего автомобиль будет опускаться после выключения двигателя. Ремонт гидроподвески стоит дорого, так как многие её составляющие не поддаются ремонту. Гидроподвеска Ситроен «Hydroactive» применяет в качестве пружин гидравлические стойки, вверху которых расположены сферы с азотом. Также есть и дополнительная третья сфера, которая включается в систему при комфортном режиме. Последнее поколение гидроподвесок Citroen – подвеска «Hydroactive III» оснащена электронным управлением, датчиками и исполнительными устройствами, с помощью которых поддерживается постоянный уровень кузова автомобиля, и регулируется с изменением скорости. Диапазон изменений клиренса достигает 30 мм.
Возможность изменять жесткость в зависимости от условий характеризует пневмо и гидроподвески с лучшей стороны, но большая стоимость их обслуживания ограничивает их применение.
«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.
Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.
