Как выглядит пневмоподвеска – описание, принцип работы и схема

что это такое 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.

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

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.

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. 

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.

Похожие статьи

avtonov.com

Принцип работы пневматической подвески и из каких компонентов она состоит

Пневматическая подвеска уже достаточно давно используется на грузовых автомобилях, профессионально занятых в сфере грузоперевозок, и только в последнее десятилетие стала доступна для личных транспортных средств водителей. Мотоциклы, вездеходы, кастом кары, спортивные автомобили и даже повседневные автомобили – на любое из этих транспортных средств может быть установлена пневматическая подвеска.

Об использовании пневмосистем

С развитием технологий пневматические системы были значительно усовершенствованы, стали менее громоздкими, более быстрыми и точными. Теперь элементы пневматической системы отличаются быстротой реакции, повышенной точностью работы и управляются сложной электроникой, контролирующей практически все параметры – от клиренса до давления в пневматических баллонах, что обеспечивает плавный ход и отличную управляемость транспортного средства.

Подвеске автомобиля зачастую уделяется недостаточно внимания. Необходимо понимать, что подвеска напрямую влияет на комфорт, безопасность и управляемость Вашего автомобиля. Амортизаторы и пружины смягчают неровности на дороге, поглощая все колебания, толчки и удары колес автомобиля.

Каждый раз, когда Вы нагружаете или разгружаете транспортное средство, увеличиваете или снижаете скорость, поворачиваете, основная нагрузка ложится именно на подвеску. Стандартные амортизаторы и пружины разрабатываются с учетом только определенных ситуаций на дороге, чего может быть недостаточно для Вашего автомобиля.

При использовании пневматической подвески стандартные пружинные амортизаторы заменяются пневматическими. Пневматические баллоны представляют собой жесткие подушки из резины и пластика, в которые нагнетается определенное давление для обеспечения заданного клиренса.

Назначение пневматической подвески аналогично назначению обычной подвески, однако это их единственное сходство. Современная пневматическая подвеска представляет собой усовершенствованную систему с воздушным компрессором, датчиками и электронным управлением, которая имеет целый ряд преимуществ перед стандартной подвеской. Например, возможность быстрой регулировки клиренса и адаптации к различным дорожным условиям и различной загруженности транспортного средства.

Любая пневматическая система как с ручным, так и с электронным управлением, установленная любителем или специалистом, позволяет уменьшить клиренс автомобиля, придав тем самым ему отличный внешний вид, а также помогает выровнять авто при перевозке тяжелых грузов или просто улучшить комфорт при езде на «Детроитском уличном монстре».

Компоненты пневматической подвески

Первые версии пневматических подвесок были достаточно простыми. Пневматические баллоны устанавливались вместо пружинных амортизаторов. В баллон нагнеталось необходимое для определенного клиренса или условий давление с помощью внешнего компрессора через специальный клапан.

Развитие технологий привело к усложнению системы и внедрению в нее дополнительных компонентов, в том числе системы управления. На сегодняшний день набор компонентов пневматической подвески уже устоялся и слабо отличается между различными производителями. В основном пневматическая подвеска различных производителей отличается системой управления и простотой монтажа устройства на автомобиль.

Пневмобаллоны

Со временем для пневматических баллонов стали использоваться другие материалы. В настоящее время баллоны изготавливаются из резины и полиуретана, обеспечивающих прочность и герметичность конструкции, а также стойких к воздействию химических реагентов и соли и истиранию о дорожный мусор и песок.

Пневматические баллоны бывают трех типов:

• Двойные баллоны (double-convoluted). Пневматический баллон данного типа внешне похож на песочные часы. Данная конструкция имеет большую горизонтальную гибкость в сравнении с другими конструктивными решениями;
• Конические баллоны (tapered sleeve). Баллоны данного типа обладают схожими характеристиками с другими разновидностями баллонов, но разработаны специально для работы в ограниченном пространстве, и имеют меньший диапазон регулировки клиренса транспортного средства;
• Роликовые баллоны (rolling sleeve). Данная разновидность пневматических баллонов также имеет конкретное предназначение. Роликовые баллоны выбираются исходя из конкретных условий для транспортного средства, в частности с учетом заданных параметров клиренса и диапазона регулировки подвески.

Компрессор

Большинство пневматических систем оснащаются встроенным компрессором. Компрессор представляет собой электрический насос для нагнетания воздушного давления в пневматических баллонах через пневмолинии.

Компрессор обычно устанавливается на шасси или в багажнике автомобиля. Подавляющее большинство компрессоров оснащаются осушителями. Компрессор всасывает атмосферный воздух, нагнетает давление и передает сжатый воздух в пневматические баллоны. Атмосферный воздух обычно увлажнен, а влага может повредить замкнутую систему. В осушителе используются обезвоживающие реагенты, поглощающие влагу из поступающего воздуха перед его использованием в системе.

В простых компрессорных системах давление регулируется непосредственно самим компрессором. В более сложных системах для поддержания заданного давления используются специальные накопительные емкости (ресиверы), которые также позволяют избавиться от резких перепадов давления при его изменении.

Запуск компрессора может осуществляться вручную – непосредственно водителем, автоматически – электронной системой управления, а также в комбинированном режиме.

Электромагнитные клапаны и пневматические линии

Пневматическая подвеска состоит не только из пневмобаллонов. Для работы системы необходимы следующие компоненты.

Пневматические линии, по которым осуществляется передача сжатого воздуха в пневматические баллоны. Данные линии представляют собой разновидность воздушного трубопровода высокого давления и прокладываются по шасси транспортного средства. Чаще всего используются резиновые и полиуретановые трубки, однако возможен монтаж металлической линии, обеспечивающей большую надежность и имеющей лучший внешний вид.

Клапаны являются шлюзами для подачи воздуха в различные части системы. Они играют очень важную роль в управлении воздушными потоками в современной пневматической подвеске.

Первые реализации пневматических подвесок имели двухконтурную систему, то есть, пневматические баллоны были напрямую подключены к пневмолиниям, таким образом поток воздуха мог не только поступать из пневмолинии в баллон, но и наоборот, мог передаваться из баллона в пневмолинию.

При заходе транспортного средства в поворот воздух из пневмобаллона выдавливался в другой баллон через пневмолинию, в результате чего в нем нагнеталось давление. В результате транспортное средство раскачивалось, а репутация пневматической подвески была сильно подмочена.

В современных пневматических подвесках используется система клапанов, которые предотвращают перекачку воздуха. В результате управляемость транспортных средств на пневматической подвеске значительно улучшилась.

Электромагнитные клапаны используются в системах с электронным управлением для нагнетания или снижения давления в пневматических баллонах. Электронная система оценивает показания датчиков и открывает или закрывает электромагнитные клапаны для регулирования давления в баллонах в зависимости от текущих условий.

Модуль управления

Сердцем электронных систем являются электронные модули управления. Системы управления могут быть простыми в виде цифрового выключателя либо могут управляться сложным программным обеспечением, отслеживающим в реальном времени показания датчиков давления и клиренса транспортного средства.

Такой электронный модуль обрабатывает данные датчиков давления и клиренса и, при необходимости, включает или выключает компрессор. Как правило, электронная система пневматической подвески устанавливается отдельно от других электронных систем автомобиля.

Эффективность работы пневматической подвески напрямую зависит от модуля управления, поэтому именно ему уделяется особое внимание при усовершенствовании пневмосистемы.

Комплекты

На серийных автомобилях устанавливаются определенные наборы амортизаторов и пружин, их замена требует времени, терпения и опыта, поскольку внесение изменений в конструкцию автомобиля может отрицательно сказаться на его управляемости и ходе. Выбор подходящей подвески может быть очень сложной задачей. Существует огромное множество производителей и компаний, предлагающих широкий выбор компонентов различного качества.

Дополнительную путаницу вносит тот факт, что наборы пневматической подвески заменяют только пружины, а пружины – лишь малая часть сложной системы подвески автомобиля. Учитывая данный факт, многие компании предлагают полные комплекты подвески, заменяющие все детали стандартной подвески – от соединительных тяг до рычагов и амортизаторов, что позволяет добиться максимальной эффективности работы пневмоподвески.

Тем не менее большинство базовых комплектов имеют в своем составе только пневмобаллоны, заменяющие обычные пружины, компрессор и пневматические линии. Многие из данных систем являются двухконтурными, то есть, после их установки наблюдается раскачивание транспортных средств при определенных условиях.

Более дорогие системы имеют в своем составе дополнительные более качественные компоненты, которые проще монтируются и улучшают устойчивость и управляемость транспортного средства.

О покупке комплекта

Приобретение комплекта не должно быть спонтанным. Покупателю необходимо сначала определиться с результатами, которые он хочет получить от системы. Владелец классического выставочного El Camino может захотеть просто занизить автомобиль для улучшения его внешнего вида, и для этого потребуется совсем другая система, чем для пикапа, перевозящего тяжелые грузы и стройматериалы.

Аналогично, требования к подвеске водителя гоночного автомобиля и водителя туристического кара также различны.

Комплекты топ-класса являются четырехконтурными и имеют в своем составе сложный модуль управления. Каждый из пневматических баллонов управляется отдельно, однако их работа как статическая, так и динамическая, синхронизируется электронным модулем. При выборе комплекта необходимо понимать разницу между системами, контролирующими давление, и системами, контролирующими клиренс.

Системы, контролирующие давление, отслеживают показания датчиков давления в пневматических баллонах. Они отлично подходят для простых задач, таких как уменьшение клиренса лоу-райдера на выставке.

Тем не менее, дополнительное использование датчиков клиренса позволяет добиться лучшей производительности системы. Системы, контролирующие клиренс, отслеживают взаимосвязь давления в баллонах с высотой посадки автомобиля. Комбинированные системы используются как в мощных автомобилях, так и для повседневных задач.

Например, для пикапа, перевозящего несколько тонн мульчи, пневматическая подвеска с комбинированной системой просто необходима.

Монтаж пневматической подвески

Компания RideTech, один из лидеров в области производства пневматических подвесок и компонентов, использовала реверсивную психологию в шутливой манере и написала на инструкции по монтажу: «Не открывать». Люди, пытающиеся установить новую систему, никогда не читают инструкций, и это является главной проблемой при монтаже.

Компания учла факт, что если что-нибудь запретить человеку, то он обязательно будет стремиться это сделать, поэтому она и написала на обложке инструкции такой шутливый призыв.

Попытка RideTech привлечь внимание к инструкции по монтажу несет определенную ценность для покупателей. Монтаж сложной системы вполне возможен для обычного человека, но для этого необходимо прочитать инструкцию и строго ей следовать.

Тем не менее, монтажом системы не рекомендуется заниматься людям, слабо знакомым с устройством автомобиля и устройством подвески либо не имеющим специальных инструментов и приспособлений для квалифицированного и безопасного выполнения работ.

По словам RideTech, монтаж системы с помощью специальных болтовых соединений займет от 12 до 15 часов для подвески и до 10 часов для компрессора и вспомогательных систем. К этим значениям необходимо добавить 5-6 часов на монтаж выравнивающей системы.

Тем не менее, правильно выполненный процесс монтажа и проверки позволит сэкономить деньги, поскольку позволит избежать быстрого износа компонентов в результате ошибок при монтаже и их соприкосновения с другими деталями автомобиля.

Пневматическая подвеска должна быть полностью герметична. Большинство проблем связаны с несоблюдением рекомендаций по проверке герметичности системы. По оценке RideTech, 90-95 процентов утечек связаны с неиспользованием подмоточного материала на резьбовых соединениях и с размещением пневмолиний в непосредственной близости с движущимися частями, что приводит к их повреждению.

Компания также рекомендует убедиться в достаточности зазоров между пневматическими баллонами и другими частями автомобиля, особенно имеющими высокую температуру (например, выхлопными трубами), для предотвращения их повреждения. Правильно установленная система легко проработает не один десяток лет.

Другим важным моментом, который необходимо учесть при монтаже, является общая регулировка системы. Большинство компаний рекомендуют менять амортизаторы автомобиля при установке на него пневматической подвески.

Амортизаторы работают в комплексе с пружинами, поэтому установка дорогостоящей пневматической системы (от 4000 долларов) без замены пружин – бесполезная трата денег. Замена является достаточно простой операцией, значительно улучшающей общую эффективность работы системы.

Несмотря на сложность конструкции, пневматическая подвеска значительно улучшает внешний вид и характеристики автомобиля (при соблюдении правил монтажа и настройки).

pnevmo-podveska.com

принцип работы, устройство, плюсы и минусы, отзывы владельцев. Комплект пневмоподвески для автомобиля

Последние модели автомобилей среднего класса практически все без исключения оснащаются пневматической подвеской. Во всяком случае, такая возможность предлагается опционально у крупных производителей. Также и машины, конструкция которых изначально не ориентировалась на интеграцию подобных систем, нередко обеспечиваются пневматикой. У нее есть немало преимуществ, поэтому опытные автолюбители при наличии возможности такого рестайлинга не советуют от него отказываться. С большей долей вероятности уже в ближайшие годы доминирующим механизмом ходовой несущей части будет именно пневмоподвеска. Принцип работы этого механизма довольно сложен, что обуславливается сопряжением разноплановых систем. Достаточно сказать, что взаимодействовать приходится традиционным компрессорным установкам с типовой автомобильной механикой. Этим отчасти обуславливаются и недостатки подобных механизмов. Впрочем, его стоит рассмотреть подробнее.

Устройство подвески

Система формируется целой группой компонентов, которые в итоге обеспечивают подвесочный функционал. Механическую основу составляют исполнительные механизмы подвески, благодаря которым возможна регулировка и поддержка клиренса. Одним из ключевых элементов является компрессор, подающий воздушную смесь в ресивер – так называемый пневмобаллон. К слову, наиболее современными ресиверами рукавного типа оснащается пневмоподвеска «Мерседес», у которой, впрочем, есть существенный недостаток. Поверхность баллона несмотря на присутствие защитных оболочек может накапливать песок, трение которого в долгосрочной перспективе изнашивает металлические стены, приводя к необходимости замены. С другой стороны, этот момент наступает лишь через несколько лет, поэтому обновление может выполняться комплексно с другими устаревшими механизмами. Из ресивера же воздушная среда отправляется к исполнительной группе механизмов, которые и оказывают необходимое физическое воздействие на конструкцию ходовой части.

Комплект пневмоподвески

Полная комплектация пневматической подвески включает еще больше компонентов, чем базовая конструкция. Все дополнительные компоненты можно разделить на две части – функциональную арматуру и средства измерения. Что касается первой категории, то ее представляют механические клапаны с фитингами, трубки, защитные средства для самого компрессора и влагоуловитель. Надо понимать, что влага для таких подвесок является наиболее опасной средой воздействия. К приборам измерения относятся манометры. Данный аппарат необходим для регулировки показателей давления – он может быть механическим или электронным. Современный комплект пневмоподвески чаще включает цифровые манометры, работа которых тесно связана с датчиками давления. Присутствие детектора указывает на возможность автоматической подстройки параметров компрессора под определенные условия работы.

Принцип работы

Как и большинство пневматических систем, автомобильная подвеска такого типа работает за счет подачи воздушной массы, то есть сжатого воздуха. Источником рабочей среды выступает компрессорная установка – она интегрируется в систему подвески. А приемником и непосредственным механическим регулятором клиренса является так называемая рессорная подушка. На каждом колесе имеется своя часть от общей инфраструктуры рессор, которую и обслуживает пневмоподвеска. Принцип работы получается следующий: компрессор подает воздух на ресивер, затем на систему распределения, а она, в свою очередь, наполняет или освобождает рессорные подушки. Что касается системы распределения, то ее формируют каналы подачи воздуха, а также система датчиков и контролирующих узлов, которые физически отвечают за манипуляции подвеской.

Виды пневмоподвесок

Классификация пневмоподвесок определяется возможностью оснащения колес рессорными подушками. Так, простейшая одноконтурная система может интегрироваться лишь в одну ось машины. Пользователь может установить ее на заднюю или переднюю ось на выбор. Классические пневмоподвески устанавливались на заднюю ось грузовиков, что позволяло регулировать ее жесткость с корректировкой на загруженность кузова. Несколько иначе может функционировать двухконтурная пневмоподвеска. Принцип работы данного механизма дает возможность интеграции рессорных узлов на одну или две оси. Если же механизм устанавливается на одну ось, то водитель получает возможность независимой регулировки колес, но только на выбранной оси. Соответственно, двухконтурная система позволяет обеспечивать независимость регулировки одновременно для двух осей. Больше всего возможностей управления дает четырехконтурная система. Поэтому для ее контроля используется автоматика, с помощью датчиков отслеживающая позиции и рабочие параметры на каждой рессорной точке.

Установка пневмоподвески

Установочный процесс состоит из следующих этапов:

• Запиливается лонжерон подходящего размера, после чего в него вваривается труба. Не стоит забывать на этом этапе о промазке и зачистке металлических поверхностей.
• Устанавливаются стойки. Можно выполнить данную операцию в сервисе, а можно самостоятельно – но в любом случае процедура будет долгой и весьма нудной.
• Производится непосредственная установка пневмоподвески со всеми основными компонентами – ресивером, влагоуловителем, компрессором и комплектом клапанов. Фиксация элементов производится механически путем закручивания или сваркой – в зависимости от того, какие возможности для этого предоставляет конкретная конструкция.
• Монтируется инфраструктура в виде электропроводки (соединяется с АКБ), циркулирующих узлов, блока управления и т. д.
• Все установленные компоненты сопрягаются между собой комплектной фурнитурой. При необходимости стоит воспользоваться переходниками и фитингами.

Управление подвеской

Регулировка может производиться как в автоматическом, так и в ручном режиме. Чаще всего предусматривается блок с автоматическим управлением. Он размещается недалеко от самого компрессора и служит для подачи команд клапанам через электропроводку. Вывод панели управления есть и в салоне – через него сам пользователь может давать команды. Как минимум у оператора должна быть возможность настройки клиренса по конкретным значениям высоты. Значение 1 мм является базовой величиной, которую по умолчанию имеет почти любая пневмоподвеска. Принцип работы, взаимосвязанный с функцией компрессора и трансляцией сжатого воздуха через несколько каналов, конечно, не позволяет с высокой долей точности устанавливать уровень положения кузова. Но благодаря высокоточным индикаторам водители современных систем, тем не менее, могут рассчитывать на получения более или менее достоверных данных о клиренсе, а также на его автоматическую коррекцию.

Преимущества механизма

В основном преимущества пневматических подвесок сводятся к комфорту при движении. Ни водитель, ни пассажиры не ощущают резких толчков при езде по неровному покрытию, к примеру, если сравнивать с традиционными типами рессор. Также отмечается гибкость в установке, управлении и эксплуатации в целом. Точечная подстройка механизмов позволяет рациональнее использовать ресурс элементов и узлов, на которых базируется пневмоподвеска. Плюсы и минусы в этом отношении могут сходиться и расходиться, поскольку раздельное управление компонентов также обуславливает и сложность настройки системы. И еще один существенный плюс заключается непосредственно в возможности подъема клиренса, что недоступно для альтернативных вариантов подвесок.

Недостатки пневмоподвески

Опять же, сложность механизмов подвески выходит на первый план. Дело не только в проблематичности установки таких систем, но и в дальнейшей сложности ремонта. Даже если удастся найти хорошего специалиста, отдельные компоненты могут выйти из строя так, что потребуется пересмотр всей инфраструктуры. Правда, если используется одноконтурная задняя пневмоподвеска, то серьезных проблем в этом отношении можно будет избежать. Такие комплекты отличаются простотой, минимальным количеством фурнитуры и вспомогательных компонентов.

Есть и целая группа недостатков, связанных с чувствительностью компрессора. Уже говорилось, что система не терпит залива жидкостью, но также она боится морозов. К этому же стоит добавить и требования к дорожному покрытию, которые предъявляет пневмоподвеска. Плюсы и минусы в этой части тоже переплетаются, если проводить сравнение с другими механическими типами подвесок. Пневматика хороша тем, что ее исполнительные узлы характеризуются прочностью и износостойкостью. Однако функциональная рабочая часть с компрессором и электротехническими элементами без надлежащей защиты может быть повреждена.

Отзывы о пневмоподвеске

В процессе эксплуатации пользователи пневмоподвески отмечают стабильность движения, ровность и удобство при управлении механизмами. Особенно это касается автоматических систем. С другой стороны, все перечисленные свойства актуальны только в случаях, если применяется штатная заводская пневмоподвеска. Отзывы владельцев о пакетах, которые внедрялись кустарными способами, содержат немало критики. Она выражается и в необходимости постоянной замены отдельных деталей, и в нарушениях в бортовой электроцепи, а также в механической слабости конструкции как таковой.

Заключение

Не всегда себя оправдывает и выбор заводского пневматического пакета в качестве опции. Надо учитывать, что изначально такие системы разрабатывались для грузовых машин, в которых они и проявляют свои лучшие качества. Благодаря качественно установленной пневмоподвеске микроавтобус может обеспечивать высокий подъем кузова, его автоматическое выравнивание в условиях неравномерной нагрузки и т.д. Эти и другие преимущества могут пригодиться и водителю легковой машины, но надо не забывать про высокие финансовые затраты. Кроме немалого ценника пневматики как опции, от водителя потребуются и регулярные вложения в техническое обслуживание механизма.

fb.ru

как это работает? — журнал За рулем

30 декабря 2013 года

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, баллонресиве

www.zr.ru

Что такое пневматическая подвеска автомобиля и зачем её устанавливать

Пневматическая подвеска стала нормой жизни для хот-рода. Мы расскажем Вам все, что нужно знать о пневмоподвеске.

С недавних пор в хот-родах применяется принципиально новый вид подвески: на смену привычным металлическим амортизаторам пришли пневматические системы с автоматической электронной регулировкой уровня кузова автомобиля относительно дорожного полотна и сверхточными воздушными компрессорами.

Пневматическая подвеска в сочетании с огромными колесами и шинами стала нормой в автомобильной индустрии и используется как для улучшения общих показателей автомобиля, его грузоподъемности, реализации возможности динамического изменения клиренса, так и просто для улучшения внешнего вида транспортного средства.

Сотрудники издательства HOT ROD решили досконально разобраться с устройством подвески данного типа, ее плюсами и минусами, и пообщались с такими ведущими специалистами в данной области, как Брет Воэлкель из Air Ride Technologies и Сан Солорзано из Total Cost Involved (TCI). Эти выдающиеся специалисты являются одними из лидеров в области применения пневматической подвески на хот-родах. В данной статье они расскажут читателям, как подобрать и установить свою первую пневматическую подвеску на хот-род.

В настоящее время наиболее часто используются встроенные пневматические амортизаторы с электронным управлением, например, в системе LevelPro от Air Ride Technologies используются датчики клиренса и давления воздуха для быстрой установки высоты кузова автомобиля относительно дорожного полотна в соответствии с пользовательскими установками.

Именно такая система установлена на шасси Корвета 53-62 годов Арта Мориссона, фотографии которого выложены в данной статье в качестве наглядного материала.

Что такое пневматическая подвеска

В пневматической подвеске вместо обычных амортизаторов используются пневматические элементы, аналогичные тем, которые устанавливаются на 18-колесных фурах. Наиболее просто модифицировать стандартную пружинную подвеску – вместо заводских стоек устанавливаются пневматические баллоны, которые крепятся на штатные посадочные места с помощью болтов и кронштейнов, приобретаемых у производителей автозапчастей.

Пневмоподвеска получила достаточно широкое распространение, поэтому пионеры индустрии, такие как Air Ride Technologies, TCI, Air Lift и прочие, выпустили широкий ассортимент крепежных наборов для наиболее распространенных автомобилей и грузовиков. Существуют даже комплекты для установки на транспортные средства с рессорными или торсионными подвесками.

Зачем устанавливать пневматическую подвеску

Пневматическая подвеска обладает пятью основными преимуществами, о которым мы сейчас и поговорим.

Регулируемость

Пневматические подвески легко регулируются в зависимости от загруженности транспортного средства или личных предпочтений водителя. Изменение посадки автомобиля, которое ранее занимало недели кропотливого труда, может осуществляться всего за несколько минут.

Регулировка пружинной подвески для получения оптимальной посадки автомобиля не всегда завершается успехом.

Пневматическая подвеска, в свою очередь, обеспечивает очень точную регулировку, позволяющую добиться максимальной эффективности, при этом не требуется каких-либо сложных манипуляций для ее установки и регулировки.

Управляемость

Большинство пневматических баллонов имеют прогрессивную жесткость – чем сильнее они сжимаются, тем жестче они становятся. Данное свойство в сочетании с возможностью автономного регулирования дает потрясающие результаты. Процесс адаптации подвески к текущим условиям занимает всего несколько минут.

В наиболее сложных системах пневматическая подвеска оснащается противораскачивающей системой и баллонами, которые регулируются не только на сжатие, но и на растяжение.

Получение оптимальных характеристик

У каждого водителя свои требования к управляемости и клиренсу автомобиля. Пневматическая подвеска позволяет удовлетворить практически любые пожелания без внесения каких-либо конструктивных изменений. Возможность регулировки пневматической подвески позволяет добиться необходимого уровня комфорта или управляемости, либо найти золотую середину между этими двумя понятиями.

Вы можете добраться до гоночного трека в комфорте на мягкой подвеске, затем сделать подвеску жесткой для участия в гонках, а после этого снова ее смягчить и вернуться домой, наслаждаясь комфортной ездой.

Внешний вид автомобиля

Пневматическая подвеска позволяет занизить автомобиль, чтобы он выглядел «круто». Крайним случаем являются специально заниженные минигрузовики и лоурайдеры, однако на сегодняшний день они занимают очень малую долю рынка.

Гораздо чаще водители хотят занизить свой автомобиль или грузовик для красоты за разумную цену, но без каких-либо потерь маневренности и надежности транспортного средства. Большинство пневматических подвесок позволяют добиться нормального клиренса во время движения, отличающегося от заводского варианта подвески всего лишь на несколько дюймов.

Неважно, насколько занижен автомобиль на пневмоподвеске, клиренс всегда может быть увеличен для нормального передвижения транспортного средства по трассе, при въезде на АЗС или для заезда на прицеп.

Загрузка транспортного средства

Изначально пневмоподвеска использовалась в коммерческих целях на 18-колесных фурах – данное техническое решение позволило перевозить тяжелые грузы без потери комфорта для водителя. Конечно, совсем не обязательно устанавливать пневмоподвеску, чтобы превратить свой автомобиль в хот-род, однако данная система может оказаться вполне практичной, например, на автоэвакуаторе, чтобы динамически изменять клиренс в зависимости от текущих дорожных условий.

По сути, уже сейчас некоторые внедорожники в определенных комплектациях оснащаются пневмоподвеской.

Пневматическая подвеска может устанавливаться как дополнение к рессорной подвеске, но большинство владельцев хот-родов предпочитают полный переход к более современной пневмосистеме. Для большинства популярных шасси существуют специальные крепежные комплекты, требующие минимальных сварочных работ для крепления кронштейнов.

Конструкция пневматического баллона

На сегодняшний день основным производителем пневматических баллонов является компания Firestone, которая является пионером среди производителей пневмобаллонов для больших грузовиков. Существует 3 основных разновидности пневматических баллонов: двойные (double-convoluted), конические (tapered-sleeve) и роликовые (rolling-sleeve).

Двойные пневматические баллоны выглядят как большой двойной чизбургер (российская адаптация — «бублик»), обладают наилучшими нагрузочными и прогрессивными характеристиками, и имеют короткий ход.

Баллоны данного типа чаще всего используются в передней подвеске, где амортизатор располагается в непосредственной близости к точке нагрузки, и позволяют максимально справиться с повышенными нагрузками в ущерб качеству хода транспортного средства.

Конические и роликовые пневматические баллоны меньше в диаметре, однако имеют больший ход и более линейную характеристику сжатия – они лучше всего подходят для использования в задней подвеске, поскольку именно к ней предъявляются сниженные требования по нагрузкам и повышенные требования к обеспечению комфортной езды.

Компрессоры

Вполне очевидно, что пневматический амортизатор может быть приподнят внешним источником воздуха, например, пневматическим компрессором. Однако такое решение сразу отсекает одно из главных положительных качеств пневмоподвески: возможность ее регулировки в зависимости от условий дорожного полотна, загрузки транспортного средства и прочее.

В таком случае Вам бы пришлось подсоединять компрессор каждый раз, когда Вы нагружали бы транспортное средство дополнительным весом – пассажирами, бензином, грузами.

Поскольку преимущества возможности регулирования подвески очевидны, наиболее правильным решением является использование источника воздуха прямо на транспортном средстве. Пневматические амортизаторы имеют малый объем, вследствие чего их точная регулировка внешним источником воздуха для максимального соответствия текущим условиям практически невозможна.

Встроенная пневмосистема состоит из минимум одного компрессора, накопительной емкости (ресивера) и некой системы управления. Наиболее эффективным с точки зрения себестоимости и в то же время простым решением, позволяющим добиться достойных параметров, является использование одного компрессора с накопительной емкостью объемом 2 галлона.

С другой стороны, если Вы хотите, чтобы автомобиль поднимался или опускался всего за пару секунд, необходимо установить пару компрессоров мощностью 150 psi (фунтов на кв. дюйм) и 2 или более 5-галонных емкостей, огромные промышленные пневмоклапаны и 31/44-дюймовые пневмолинии.

Тем не менее, такая производительная установка может значительно затруднить точную подстройку подвески аналогично случаю с внешним компрессором: в случае быстродействующей системы каждое нажатие кнопки приводит к резкому изменению давления на 20 psi.

Пневмолинии

В большинстве комплектов используются коммерческие, сертифицированные пластиковые пневмолинии, разработанные для больших грузовых автомобилей. Эти пневмолинии позволяют легко соединить компрессоры с пневматическими амортизаторами. Диапазон давлений в системе обычно составляет от 75 до 150 psi – эти значения являются нормальными для эффективной работы данных пневмолиний.

Стойка Макферсона? Не проблема. Компания Air Ride Technologies выпускает для большинства современных популярных автомобилей систему AirStruts, которая полностью заменяет заводские стойки. Данные комплекты имеют щелевые крепежные отверстия и эксцентрики, благодаря которым отпадает необходимость установки специальных пластин, требуемых для регулировки положения колеса при малом клиренсе.

В качестве нестандартного решения Вы можете установить стальную жесткую линию, как в тормозной или топливной системе, используя стандартные конусные гайки и переходники. Для подключения пневматических элементов необходимо использовать гибкие шланги – конструкция пневмолиний в данном случае по сути аналогична конструкции гидравлической линии тормозной системы.

Кроме того, по аналогии с тормозной системой, предпочтительно использовать шланги из нержавеющей стали вместо резиновых трубок.

Передняя подвеска

В пневматической подвеске первого поколения использовалась система смещения амортизатора, поскольку в середине пневматического баллона не предусмотрена полая область для монтажа стокового амортизатора, который обычно размещается по центру пружины.

Комплекты, разработанные для монтажа обычных пневматических баллонов, оснащаются специальными кронштейнами для смещения амортизаторов и, при необходимости, новыми опорами. Это простое и доступное решение. Однако в некоторых случаях могут возникнуть проблемы с установкой колесных дисков, особенно при нынешней моде на огромные колеса на небольших автомобилях.

По мере развития пневмоподвесок, были разработаны более дорогие пневматические системы на основе комплексных систем с регулируемыми амортизаторами. Конструктивно данное решение отличается тем, что вместо регулируемого амортизатора устанавливается воздушный элемент (пневмоэлемент).

Подобные комплекты являются более дорогими, однако проще монтируются, лучше выглядят и позволяют легко регулировать просвет между кузовом и колесами.

С другой стороны, в зависимости от шасси, на которое устанавливается пневмоподвеска, применение сдвоенной пневмосистемы может привести к ухудшению общих характеристик по сравнению с системой, когда пневмобаллон и амортизатор устанавливаются раздельно.

Как правило, для большинства автомобилей применение четырех верхних рычагов предпочтительнее реализации независимой подвески. Конструктивно установка любой подвески на шасси является типичной, будь то пневматический баллон, система ShockWave (баллон со встроенным амортизатором) или обычная металлическая пружина. Пневматическая подвеска легко регулируется в широком диапазоне значений в зависимости от веса транспортного средства – необходимо просто нагнать давление с помощью компрессора или стравить его.

Например, уменьшенный просвет между аркой и колесом может потребовать большей жесткости, чтобы колесо не цеплялось при движении на установленном клиренсе.

Таким образом, если для водителя предпочтительной характеристикой является качество движения, рекомендуется устанавливать раздельную подушку и амортизатор.

Задняя подвеска

Если автомобиль уже оснащен пружинными амортизаторами, установка пневмоподвески не отнимет много сил и времени. Баллоны легко ставятся на стоковые опоры, однако иногда требуется определенная модификация (обычно все необходимые конструктивные элементы идут в комплекте).

Также возможна установка пневмобаллона со встроенным амортизатором, однако такое решение может потребовать значительных изменений в конструкции подвески автомобиля.

Для автомобилей с рессорами существует 2 варианта установки пневмоподвески. Наиболее простым решением является демонтаж нескольких пластин с каждой рессоры и установка пневмобаллона между рессорой и кузовом автомобиля.

Рессоры нельзя полностью демонтировать, поскольку они необходимы для поддержания задней оси, однако основная динамическая нагрузка теперь ложится на пневматические элементы.

На старых автомобилях с изношенными рессорами рекомендуется (если позволяют денежные средства) полностью их демонтировать и установить четырехточечную подвеску. Основные производители предлагают готовые наборы пневмоподвесок для установки на наиболее популярные модели автомобилей с рессорами, которые монтируются на болтовые соединения с минимальными сварочными работами для крепления оси.

Для гоночных автомобилей и нестандартных решений существуют универсальные комплекты, требующие большого объема сварочных работ.

В зависимости от физических ограничений, связанных с конструкцией шасси и требованиями к клиренсу, верхние рычаги четырехточечных систем могут быть треугольными либо быть ориентированы параллельно нижним связям.

В общем случае, параллельные рычаги отлично подходят для установки на грузовые автомобили, а треугольные – для легковых автомобилей. Для некоторых шасси производители выпускают оба вида рычагов. Если у Вас есть возможность выбирать, то для повседневных автомобилей рекомендуется устанавливать треугольные рычаги, а для драг-рейсинга или гоночных автомобилей – параллельные.

Несмотря на то что пневмобаллоны со встроенными амортизаторами дороже, их монтаж требует значительно меньших затрат. Например, существуют комплекты для Chevy II 62-67 годов, которые просто устанавливаются на стандартное место для заводских пружинных амортизаторов. Данный люксовый комплект также оснащается наконечниками Fat Man и реечной рулевой. Обратите внимание, что при поднятой подвеске для нормальной езды пластины пневмоэлемента параллельны кронштейнам амортизаторов. Смещение пружины в сторону шаровой опоры значительно повышает ее жесткость.

Двухконтурная или четырехконтурная пневмосистема

Когда пневматическая подвеска стала впервые применяться в середине 90-х на хот-родах, для нагнетания или спуска давления использовалась двухконтурная система управления. Другими словами, оба пневматических баллона на оси были связаны друг с другом.

Двухконтурная

Данное решение было очень простым и требовало установки только одного клапана на каждую ось, однако имело существенный недостаток – во время поворотов внешний (наиболее загруженный) пневматический баллон перекачивал воздух во внутренний (ненагруженный) баллон, что приводило к увеличению крена автомобиля. Данную проблему можно устранить на легком автомобиле – необходимо установить жесткие стабилизаторы.

Четырехконтурная

В наши дни получила распространение четырехконтурная система с независимым управлением каждым пневматическим элементом. Несмотря на то что для реализации подобной системы необходимо установить на каждый пневматический баллон по клапану, она решает все проблемы с передачей сжатого воздуха.

Кроме того, данная система позволяет точно контролировать клиренс транспортного средства при изменении веса и выравнивать кузов относительно дорожного полотна. Четырехконтурная система – нечто вроде системы компенсации веса на автомобилях для трековых гонок.

Установка пневматической подвески обычно достаточно проста – элементы новой подвески крепятся болтами, а может требовать значительной модификации конструкции шасси. Компания TCI является известным производителем приспособлений для шасси для хот-родов и предлагает модифицированный элемент шасси для Chevy II 62-67 годов. Для установки требуемой монтажной высоты используются специальные прокладки (можно увидеть на фото), поставляемые производителем.

Системы управления

В качестве бюджетного варианта покупателям доступны двухконтурные и четырехконтурные системы с ручным управлением. В подобных системах обычно используются пневматические клапаны с манометром на панели.

Более сложным вариантом, позволяющим получить плавное изменение клиренса, является использование электромагнитных клапанов с электронным управлением. За последние 3-4 года на рынке появилось множество систем электронного контроля клиренса, позволяющих автоматически регулировать высоту посадки транспортного средства во время движения.

Электронная система обычно состоит из компьютера и набора различных датчиков, на основе показаний которых управляются электромагнитные клапаны. В настоящее время распространены два вида электронных систем управления: система управления, измеряющая давление в пневмоподвеске, и система управления, контролирующая клиренс во время движения.

Система управления, измеряющая давление

В данной системе необходимое положение пневматического элемента устанавливается на основе данных о давлении в пневмосистеме, которые сигнализируют (теоретически) о текущем положении пневматического баллона и, соответственно, о клиренсе транспортного средства (тоже теоретически). Очевидно, что в данной цепочке происходит слишком много интерпретаций данных и слишком много допущений.

Несмотря на то что данная система может прекрасно работать на транспортном средстве, которое редко перевозит грузы и прекрасно отбалансировано, для большинства транспортных средств она не годится, поскольку при увеличении веса транспортного средства (например, при перевозке груза или пассажиров), все заложенные параметры, которые интерпретируются в высоту посадки автомобиля, оказываются ошибочными.

Существует множество причин изменения веса транспортного средства: посадка и высадка пассажиров, перевозка грузов, количество топлива в топливном баке, крен автомобиля при парковке на неровной дороге и даже индивидуальные особенности пневмосистемы.

Все вышеперечисленное, в конечном счете, может привести к установке неправильного клиренса транспортного средства, не отвечающего текущим дорожным условиям.

Некоторым автомобилям необходимо увеличить дорожный просвет для установки пневматической системы. Система Strong Arms от Air Ride Technologies обеспечивает соответствующее крепление и позволяет немного увеличить угол продольного наклона оси поворота колеса. В некоторых случаях возможно добавлением верхней тяги для увеличения отрицательного развала колес, предотвращающего ограничение хода шаровой в случае установки более длинного поворотного кулака.

Активные системы управления, измеряющие давление, могут неправильно реагировать в затяжном плавном повороте (например, при проезде через транспортную развязку или при любом динамическом маневре, увеличивающем нагрузку на одну сторону автомобиля в течение длительного времени).

В данных условиях активная система управления, измеряющая давление, пытается стравить давление с внешней (загруженной) стороны и увеличить давление с внутренней (незагруженной) стороны, увеличивая раскачивание кузова, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на управляемости транспортного средства. По сути, происходит та же ситуация, что и в старых двухконтурных системах.

Система управления, контролирующая клиренс

В данной системе используются отдельные датчики, которые измеряют фактическое положение подвески транспортного средства. Такое решение позволяет избавиться от ряда допущений, используемых в системах, измеряющих давление, поскольку система управления получает точные данные о реакции положения кузова на изменение давления в пневматических элементах и может точно определить клиренс.

Тем не менее, в данных системах тоже есть недостаток, известный под названием «перекрестная нагрузка». Данное явление наблюдается в случае, если при обеспечении клиренса в различных пневматических баллонах нагнетается абсолютно разное давление.

В обычных условиях, давление в различных пневмобаллонах должно отличаться не более чем на 20 процентов. Однако бывают ситуации, когда система управления, контролирующая клиренс, ошибочно увеличивает давление в двух диагональных пневмобаллонах и одновременно стравливает его в двух других.

Таким образом, система выравнивает кузов, однако управляемость транспортного средства при этом значительно снижается.

Комбинированные системы

Для устранения вышеперечисленных проблем были разработаны комбинированные системы, объединяющие преимущества рассмотренных ранее систем. При такой реализации каждая из систем используется для проверки показаний друг друга.

Одним из примеров такой системы является новая LevelPro от Air Ride Technologies. Если Вы хотите поэтапно вкладывать деньги в пневмоподвеску, наиболее разумно сначала установить систему управления, измеряющую давление, а потом добавить в нее датчики системы управления, контролирующей клиренс.

Система LevelPro позволяет запрограммировать 3 различные программы: низкая посадка, нормальная посадка (для туризма и гонок) и высокая посадка (для преодоления препятствий, например лежачих полицейских). Просто нажмите кнопку, и автомобиль поднимется или опустится до запрограммированного уровня.

Данные предустановки не мешают регулировать клиренс в зависимости от количества топлива в баке, числа пассажиров или загрузки автомобиля.

Air Ride Technologies предлагает широкий ассортимент комплектов, крепящихся болтами, для различных моделей легковых и грузовых автомобилей. Изображенный комплект (PN ABAR20400) подходит для полноразмерного Ford Galaxie 60-64 годов. Существуют даже передние и задние комплекты для Chrysler.

Модифицированные системы

Существуют готовые комплекты пневматических подвесок для серийных классических мощных автомобилей, мощных заводских хот-родов, грузовиков и внедорожников. Рекомендуется устанавливать именно такие комплекты, а не разрабатывать подвеску с нуля, поскольку они правильно спроектированы и тщательно протестированы.

В данных системах уже решены все вопросы касательно высоты устанавливаемого пневматического баллона, модификации шаровой опоры, углов приводной оси, клиренса относительно дорожного полотна, просвета между аркой и колесом и других параметров, учитываемых при проектировании безопасной и функциональной системы.

Для менее популярных транспортных средств, для которых нет готовых комплектов, особые энтузиасты хот-родов вполне могут самостоятельно спроектировать рабочую пневматическую подвеску. На самом деле проектирование пневмоподвески принципиально не отличается от проектирования обычной подвески, просто традиционные металлические амортизаторы заменяются пневматическими элементами.

Проектировать пневмоподвеску в некоторой степени проще, поскольку пневмобаллоны имеют больший рабочий диапазон и лучшие нагрузочные характеристики по сравнению с обычными амортизаторами.

Принимая во внимание различные конструкции воздушных баллонов и различные конфигурации системы, которые были описаны выше, при разработке необходимо учесть возможный вес транспортного средства и возможный ход подвески.

Очевидно, что пикап, буксирующий 48-футовый трейлер, требует больших пневматических баллонов, чем задняя подвеска Мустанга 69 года. Специалисты по пневмоподвеске могут дать приблизительные рекомендации по заданным характеристикам транспортного средства, необходимой минимальной и максимальной посадке и скорости изменения клиренса.

Одинаковые пневматические элементы и амортизаторы могут дать абсолютно разные результаты, даже если они устанавливаются на транспортные средства с идентичным весом и одинаковыми параметрами клиренса.

Как упоминалось ранее, расположение пружинной опоры в передней подвеске теоретически может значительно увеличить коэффициент сжатия.

Увеличение расстояния между точкой крепления и осью поворота тяги (передвижение точки крепления ближе к шаровой опоре) может привести к увеличению коэффициента сжатия подвески. Кроме того, увеличение угла амортизатора также требует более высокого коэффициента для поддержания заданного клиренса при движении.

Существуют ресиверы (резервуары для воздуха) различной емкости. Основным преимуществом ресиверов большего объема является сокращение времени увеличения клиренса. Большинство владельцев хот-родов используют один ресивер емкостью от 2 до 5 галлонов. Ярые фанаты хот-родов, желающие значительно увеличить скорость увеличения клиренса, могут использовать большие емкости или установить несколько ресиверов и компрессоров, соответствующих установленным пневмолиниям.

После того как Вы выберете пневматические баллоны, их необходимо установить на транспортное средство. Не существует универсальных рекомендаций по выбору оптимального клиренса для достижения максимальной производительности.

Высота подвески (характеристики можно получить у производителя) должна соответствовать предполагаемым требованиям по клиренсу, после чего можно определиться с особенностями ее монтажа. Монтажная точка должна обеспечивать достаточный ход подвески, достаточный просвет между колесом и аркой, клиренс и правильные углы привода.

Слишком маленький просвет между пневматическим элементом и другими конструктивными элементами может привести к их быстрому износу.

Производители комплектов пневматических подвесок предлагают широкий ассортимент универсальных кронштейнов. Такие комплекты, как ShockWaves от Air Ride Technologies монтируются аналогично регулируемым амортизаторам, что значительно упрощает их установку по сравнению с раздельным монтажом пневмобаллона и амортизатора.

Необходимо смоделировать условия езды транспортного средства по шоссе. В данном случае клиренс должен составлять минимум 411/42 дюйма, ход подвески должен быть минимум 3 дюйма на сжатие и 2 дюйма на отбой. Убедитесь, что концевые пластины пневматических амортизаторов выровнены и параллельны при установке нормального клиренса.

Двойные пневматические баллоны Firestone не требуют установки отбойников, предотвращающих их повреждение, однако в Вашей системе могут потребоваться отбойники для безопасного клиренса при максимальном стравливании давления. При использовании конических и роликовых пневмобаллонов необходимо устанавливать отбойники и ограничители, предотвращающие возникновение экстремальных режимов работы.

На последнем этапе необходимо установить клиренс, соответствующий нормальному движению автомобиля, учитывая, что его изменение в сторону увеличения или уменьшения должно осуществляться плавно.

Блок электромагнитных клапанов BigRed от Air Ride Technologies значительно упрощает монтаж компрессорной установки и пневматических линий. Данный блок разработан специально для применения в системах пневматической подвески – его герметичные электромагнитные клапаны обеспечивают надежность и производительность системы. Клапаны имеют большую емкость и разработаны специально для быстродействующих пневматических систем.

Регулировка подвески

Амортизаторы и стабилизаторы подвески имеют важное значение не только для стандартной подвески, но и для пневматической. Независимо от конструкции главной задачей подвески является поддержание веса транспортного средства на определенной высоте. Амортизаторы отвечают за раскачивание подвески. Стабилизаторы подвески используются для предотвращения крена кузова при изменении параметров подвески и поворотах.

Эксперты по пневматической подвеске рекомендуют использовать максимально мягкие пружины, уделяя особое внимание правильности выбора амортизаторов и стабилизаторов для контроля крена и раскачивания кузова. Такая реализация позволяет добиться максимально комфортной езды (ради чего и устанавливается пневмоподвеска) без ухудшения управляемости при поворотах.

Регулировка стандартной подвески в соответствии с загрузкой транспортного средства, дорожных условий, стиля вождения и предпочтений водителя занимает длительное время. Установив пневматическую подвеску, Вы сразу оцените ее преимущества – настройка подвески выполняется всего лишь нажатием кнопки и поворотом ручки управления.

Износостойкость

Качество пневматических баллонов подтверждено миллионами милей пробега коммерческого транспорта, занятого перевозкой грузов, в течение долгих 70 лет. Компания Firestone тестирует свои комплекты десятками миллионов циклов, что соответствует сроку службы 40-50 лет. Если пневмобаллон не трется о другие конструктивные элементы автомобиля и расположен на расстоянии не менее 2 дюймов от горячих элементов, он переживет автомобиль, на котором он установлен.

Пульт управления (дополнительная опция) позволяет контролировать работу системы LevelPro от компании Air Ride Technologies.

Наиболее распространенной проблемой являются утечки воздуха, которые обычно являются следствием неправильного монтажа системы. Вот что сказал Воэкель про утечки: «Элементарное использование герметика на резьбовых соединениях позволяет предотвратить 97 процентов всех утечек.

Единственной причиной утечки может быть воздушный клапан, если в него попадает мусор при монтаже, а также попадание подмоточной ленты (ленты ФУМ) в канал. Теоретически, пневматика ShockWave может иметь утечки, однако за 10 лет мне не встретилось ни одного протекающего баллона».

Несмотря на это, любое механическое устройство, будь то пневмобаллон или обычный амортизатор, может получить механические повреждения. При разработке собственной системы пневмоподвески необходимо обеспечить достаточный клиренс и просвет между аркой и колесом на случай, если давление будет полностью стравлено – таким образом, Вы сможете, по крайней мере, припарковаться на обочине, не повредив колесо или арку.

Правильно спроектированный и сконструированный баллон имеет для подвески такое же значение, как система электронного впрыска топлива и повышающая передача для привода.

Да, необходимы значительные технические знания; да, сложные современные системы стоят больших денег – однако это настоящий шаг к построению автомобиля, на котором Вы сможете в воскресенье поучаствовать в гонках, а затем поехать в понедельник на работу, наслаждаясь комфортом.

pnevmo-podveska.com

Пневмоподвеска своими руками — AvtoSovet

Отдавая дань моде, пневмоподвеска становится одной из атрибутик автомобиля.  Становится все более развито направление stance, при котором не владея пневмоподвеской, а допустим винтовой подвеской, использование автомобиля в повседневном режиме становится более затрудненное и дискомфортное.

Пневмоподвеску устанавливают не только ценители новых тюнинг направлений, так же она может быть очень полезной и в повседневной жизни обычного среднестатистического водителя.

Давай те же рассмотрим основные плюсы пневмоподвески:

1. Возможность регулировать дорожный просвет (вы можете улучшить проходимость вашего автомобиля не смотря на его более низкий класс)
2. Управляемость и крены(стоит отметить, что несмотря на плавность хода в отличии от пружин, вы можете в считанные секунды изменить поведение своего автомобиля, путем регулирования давления)
3. Просадка при загруженности(вы можете отрегулировать высоту автомобиля не смотря на его загруженность)

К плюсам можно отнеси еще множество факторов удовлетворяющих запросы автовладельца.

К основным минусам  можно отнести:

1. Затраты на первичную установку(так как ваш автомобиль, ранее не был укомплектован данной функцией, необходимо будет затратиться на приобретение всех агрегатов)
2. Срок службы пневмоподвески из-за внешних факторов(морозы, реагенты и т.д) значительно меньше чем у пружин.

Основные типы пневмоподвески:

1. Двухконтурная — возможность регулировать отдельно высоту передней и задней части автомобиля.
2. Четырехконтурная — управление каждой пневмоподушкой отдельно, при этом они связаны друг с другом посредством электронного контроллера для динамического и статического управления(является более дорогим вариантом).

Что касаемо пневмоподушек, их тоже существует несколько типов:

1. Более дорогим вариантом является подушки типа «бублик» так как наиболее устойчивы к нагрузкам, и обеспечивают лучшую управляемость(ход подвески более жесткий)
   
   
   
   Самые распространенные состоят из двух и трех звеньев. Три звена соответственно имеют более длинный ход, что позволит выше поднимать автомобиль.
2. Тип «рукава» — наиболее дешевый вариант, ход подвески более мягкий, менее устойчивы к нагрузкам и окружающей среде.
   

Комплектующие пневмоподвески

1. Пневмоподушки(бублики либо рукава)
2. Ресивер(оптимальным является 12 литров)
   
3. Компрессор(исходя из множества отзывов на сегодняшний день оптимальным считается модель Berkut r20)
   
4. Пульт  управления — устройство с помощью которого вы сможете поднимать и занижать клиренс автомобиля, проще говоря это головное устройство которое отвечает за функции распределения сигналов на клапана. На сегодняшний день имеется множество выборов готовых пультов как под двух так и под четырехконтурную подвеску, с различными функциями от самых простых до более сложных беспроводных
   
   
5. Блок клапанов — отвечает за подачу и сброс давления в системе. Можно изготовить своими руками либо купить уже готовый комплект.
   
6. Манометры — необходимы для регулирования давления в системе. Бывают однострелочные и двустрелочные, также бывают электронные.
   
7. Влагоотделитель — необходим для того, что бы несобералась дополнительная влага в системе.
   
8. Реле давления
   
9. Соединители и фитинги
   
10. Обратный клапан
11. Соединительные трубки +Армированный шланг(для компрессора)— бывают 6, 8 и 10 мм.
    Чем больше диаметр трубка, тем быстрее производится накачка подушек. Оптимальным является трубки 0,8мм.

Изготовление пневмостоек

Перед изготовлением пневмостоек, необходимо определится с выбором подушек, исходя из веса транспортного средства и диаметра пружин.

Так же нужно учитывать расположение пружины(отдельно от амортизатора, либо амортизатор в пружины).

Для легкового автомобиля самыми распространенными и универсальными считаются пневмоподушки Rubena 114х2, 114х3, 130х2 и 130х3.


Для более тяжелых транспортных средств подходят модель Dunlop 152х2, 152х3 и Rubena 170х2, 170х3.

Для изготовления пневмостоек нам понадобится выточенные флянцы и брекеты, под крепление пневмоподушки.

Флянец под сварку(для стойки,амортизатора).

В продаже на сайтах имеются уже готовые флянцы под диаметр пневмоподушки, а так же готовые полукомплекты. Флянцы под диаметр вашей подушки и стойки  можно заказать у токоря.

Брекет может быть глухого типа(фото №1)(если амортизатор находится отдельно от пневмоподушки), или с отверстием по центру(фото №2) для хвостовика амортизатора(если амортизатор находится в нутри подушки).

фото №1

фото №2

Со стойки срезается площадка под пружину и наваривается флянец под крепление подушки.

На подушку надевается брекет.

И затягивается к привареному флянцу на стойку, с помощью болтов. С верху на подушку так же надевается брекет и притягивается болтами к флянцу, с верху на шток надевается резиновый уплотнитель.

Готовая пневмостойка.

Если задние амортизаторы установлены в пружины,то процесс изготовления аналогичен.

Если задний амортизатор находится отдельно от пружины,то процесс изготовления становится проще. Наваривать уже ничего не придется.

Готовая задняя пневмоподушка(при условии если амортизатор находится отдельно).

После изготовления пневмостоек их необходимо проверить на утечку воздуха перед установкой. После проверки остается снять старую подвеску и установить новую,протянуть шланги, провода, и подключить  блоку управления.

Установление пневматической подвески в специализированных центрах обойдется не в малую сумму денег, готовые пневмокоплекты либо комплектующие, и установка собственноручно сэкономят вам как минимум половину бюджета.

avtosovet.info

Что такое пневмоподвеска: устройство, принцип работы, характеристика

Ходовая часть на пневматических элементах – далеко не новшество в мире автомобилестроения. Рассмотрим, что такое пневмоподвеска, ее принцип работы и устройство.

Виды систем

Ходовая часть с пневматическими элементами – вид подвески автомобиля, в которой реализована функция регулирования положения кузова относительно дороги за счет применения пневматических элементов.

Пневмоподвеска не является отдельным видом конструкции ходовой части автомобиля, поскольку реализуется совместно с другими типами подвесок (МакФерсон, многорычажная подвеска, неразрезная балка и т.д.).

Все штатные системы можно разделить на 2 вида:

• простая пневматическая подвеска, в которой пневматический элемент устанавливается вместо пружин;
• адаптивная подвеска. В ходовой части используются амортизаторы с изменяющейся жесткостью. Степень демпфирования изменяется в зависимости от дорожных условий либо пожеланий водителя. Ввиду своей стоимости, система используется только на авто премиум сегмента.

По способу реализации системы накачивания различают:

• одноконтурные – единая воздушная магистраль отвечает за все подушки (чаще всего их только 2 и установлены они на задней оси;
• двухконтурная – для каждой из подушек отведена отдельная магистраль;
• четырехконтурная – подушки на всех колесах имеют индивидуальные воздушные магистрали.

Достаточно вспомнить закон сообщающихся сосудов, чтобы понять, что система с индивидуальными магистралями является наилучшим решением. Иначе при возрастании давления на одну подушку воздух из нее перемещался бы в сочлененный баллон, что приводило бы к сильным кренам на поворотах.

Устройство

Пневмоподвеска современного автомобиля состоит из следующих элементов:

• компрессор, использующийся для создания давления воздуха;
• ресивер, в котором хранится минимальный запас сжатого воздуха;
• модуль фильтрации и осушки. Для продления ресурса компрессора и исправной работы всех клапанов, датчиков, в систему подается только очищенный воздух. Поскольку в процессе сжатия температура воздуха повышается, на стенках металлического ресивера образуется конденсат, поэтому воздух перед подачей в системе осушивается;
• пневматический упругий элемент, на который возлагается основная роль в поддержании кузова;
• шланги, фитинги для герметичного соединения элементов системы;
• датчики уровня и ускорения кузова, использующиеся для автоматической корректировки положения кузова;
• датчик температуры компрессора;
• датчик давления воздуха в системе;
• блок управления, принимающий данные от датчиков и управляющий исполнительными устройствами;
• клапаны системы управления (для создания давления в пневматических упругих элементах, для сброса давления, для поддержания давления в ресивере). Конструктивно клапаны расположены в блоке электромагнитных клапанов;
• система управления на приборной панели.

Пневматические стойки и модуль подачи воздуха, включающий в себя ресивер, компрессор, блок фильтрации и осушки, формируют пневматическую систему ходовой части автомобиля. Система может быть открытой (воздух стравливается в атмосферу) либо закрытой. В замкнутом контуре воздух возвращается опять в магистраль, что уменьшает потери на последующее нагнетания давления.

Принцип работы

Как правило, пневматическая подвеска имеет 3 режима работы:

• изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения;
• поддержание уровня кузова на заданном уровне;
• принудительное уменьшение/увеличение уровня дорожного просвета.

Основная роль во всей работе подвески отведена пневмоэлементам, которые состоят из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Манжеты изготавливаются из прочного эластомера. Конструктивно пневмоэлемент может быть выполнен совместно с амортизатором либо устанавливаться отдельно.

Особенности эксплуатации, преимущества и недостатки

Главный минус пневмоподвески – дороговизна изготовления. В остальном современные системы достаточно надежны. Владельцам пневмоподушек открытого типа можно настоятельно рекомендовать чаще подымать авто в наивысшее положение на мойке, чтобы тщательно вымывать песок и грязь из-под манжет. Также необходимо следить за тем, чтобы не перетирались шланги воздушных магистралей. Утечку воздуха необходимо как можно быстрее устранять, так как частые включения компрессора значительно уменьшают его срок службы.

В остальном возможность изменять жесткость подвески, клиренс автомобиля дает не только преимущество при перевозке грузов либо выезде на бездорожье, но и в целом делает автомобиль более универсальным.

Экскурс в историю

Вильям Хамфриз был человеком, запатентовавшим в 1901 создание пневмоподушки. Некоторое время спустя к идее вернулись военные. Пневмобаллоны, установленные на ось грузового авто, позволяли перевозить больший вес и при необходимости увеличивать клиренс, что давало такой технике преимущество на бездорожье.

В гражданское автомобилестроение пневмоподвеска приходит в 1930-е, когда выпускался Stout Scarab. Автомобиль был оснащен 4 пневмобаллонам фирмы Fairstone. Компрессор для накачки воздуха был соединен с двигателем приводным ремнем. Примечательно, что в авто была применена 4-х контурная система, которая и по сей день считается лучшим решением для пневмоподвески. Огромный вклад в развитие индустрии внесла компания Air Lift. Именно с этой фирмой связан приход пневмоэлементов в автоспорт, разумеется, если можно так назвать нелегальные гонки бутлегеров, позже трансформировавшиеся в Nascar.

Вплоть до начала 1960-х пневмоподушки размещались внутри пружин. Несмотря на провал первых систем с выносными пневпоэлементами, именно в этот период некоторые автомобили начинают комплектоваться пневмоподвеской уже с завода.

Гражданское автомобилестроение

Тот факт, что уже ни один гоночный автомобиль не обходился без пневмоподушек, попросту не мог оставаться незамеченным крупными автоконцернами. В 1957 году свет увидел Cadillac Eldorado Brougham, который оснащался еще довольно прогрессивной на тот момент 4-х контурной системой с датчиками на каждом элементе, что позволяло при необходимости увеличивать или уменьшать давление в каждой подушке. Примерно в этот же период пневмоподвеска была внедрена Buick, Ambassador.

Cadillac Eldorado Brougham

Пионером в развитии пневмосистем на территории континентальной Европы по праву считается Citroen, а точнее отдел инновационных разработок, возглавляемые тогда Полем Моге. В те времена считалось, что сделать комфортный и в то же время хорошо управляемый автомобиль на пневмоэлементах было невозможным. Но всем скептикам пришлось умолкнуть, когда свет увидел Citroen DC 19 с его инновационной гидропневматической системой. Давление в системе могло быть либо принудительно повышено, что делало подвеску жестче, а автомобиль более маневренным, либо понижено, что давало на те времена небывалый уровень комфорта. Несмотря на то, что внутри элементов был азот, а большую часть работы по обеспечению комфорта и жесткости подвески была возложена на гидравлику, такую систему можно причислить к ряду пневматических подвесок. Среди немецких производителей первой компанией, внедрившей пневмоподвеску, была Borgward. Именно их успешному примеру последовали специалисты с Mercedes.

Дороговизна конструкции, усложнение эксплуатации, увеличение стоимости ремонта не позволяют устанавливать такой тип подвески на все автомобили. Как и в прошлые времена, пневмоподвеска является прерогативой авто премиум сегмента.

autolirika.ru