8-900-374-94-44
Пневматическая подвеска (обиходное название – пневмоподвеска) – вид подвески, обеспечивающий регулирование уровня кузова относительно дороги за счет применения пневматических упругих элементов. В настоящее время пневматическая подвеска устанавливается в качестве опции на некоторых моделях автомобилей бизнес-класса и больших внедорожниках (например, Volkswagen Touareg, Audi Q7).
По своей сути пневмоподвеска не является отдельным видом подвески автомобиля, т.к. реализована со многими конструкциями подвесок (МакФерсон, многорычажная подвеска и др.). В настоящее время пневмоподвеску используют на своих автомобилях многие автопроизводители: Audi, Bentley, BMW, Lexus, GM, Ford, Land Rover, Mercedes-Benz, SsangYong, Subaru, Volkswagen. Некоторые конструкции подвесок имеют собственные названия, например, Airmatic Dual Control от Mercedes-Benz.
Основными преимуществами пневматической подвески являются комфортабельность, геометрическая проходимость и безопасность автомобиля.
Пневматическая подвеска включает пневматические упругие элементы на каждое колесо, модуль подачи воздуха, ресивер и систему управления.
Пневматический упругий элемент выполняет основную функцию подвески – поддержание определенного уровня кузова автомобиля. Это достигается путем изменения давления и соответствующего ему объема воздуха в упругих элементах.
Пневматический упругий элемент состоит из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Конструктивно пневматический упругий элемент может изготавливаться со встроенным амортизатором или устанавливаться отдельно. Упругий элемент, объединенный с амортизатором, имеет название пневматическая стойка (по аналогии с амортизаторной стойкой подвески МакФерсон).
Манжета пневматического упругого элемента изготавливается из прочного многослойного эластомера.
Модуль подачи воздуха служит для питания упругих элементов воздухом. Он включает электродвигатель, компрессор и осушитель воздуха. Конструктивно в модуль включен блок электромагнитных клапанов системы управления подвеской.
Ресивер представляет собой резервуар для воздуха и обеспечивает регулирование дорожного просвета при движении на небольшой скорости без включения компрессора, а также корректировку положения кузова на стоянке.
Конструкция и работа элементов адаптивной подвески рассмотрена в отдельной статье.
Модуль подачи воздуха и пневматические стойки образуют пневматическую систему подвески. Система может быть открытой или закрытой (замкнутой). Предпочтительной является замкнутая пневматическая система, обеспечивающая минимальные потери воздуха, а значит экономию энергии на его создание.
Создание и регулирование давления в пневматической системе подвески осуществляется с помощью электронной системы управления, которая включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.
К входным устройствам относятся датчики уровня кузова, ускорения кузова, температуры компрессора, давления в системе, а также переключатель режимов работы.
С помощью переключателя на панели приборов осуществляется ручное регулирование уровня кузова. Датчики отслеживают параметры работы системы и преобразуют их в электрические сигналы.
Блок управления преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе блок управления взаимодействует с блоками системы управления двигателем, системы курсовой устойчивости.
В системе управления пневматической подвески используются следующие исполнительные устройства: клапаны пневматических упругих элементов (для создания давления), выпускной клапан (для сброса давления), переключающий клапан (для поддержания давления в ресивере), реле включения компрессора.
Конструктивно все клапаны сосредоточены в блоке электромагнитных клапанов, расположенном в модуле подачи воздуха.
В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма управления:
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.
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.
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.
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.
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:
1 – воздушная полость;
2 – верхняя часть корпуса;
3 – газовая полость амортизатора;
4 – манжета;
5 – двухтрубный гидравлический амортизатор;
6 – компенсационная полость амортизатора;
7 – поршень пневмокамеры;
8 – наружная направляющая манжеты.
По мере необходимости компрессор пополняет запас воздуха в ресивере. Небольшие утечки в системе допустимы, поэтому при длительной стоянке с выключенным двигателем машина под собственным весом опускается до минимального уровня. Разумеется, после пуска мотора компрессор поднимет давление.
Однако при сильно изношенных элементах автомобиль может и не восстановить осанку: поскольку насос не рассчитан на постоянную работу, датчик температуры выключит его из-за перегрева. Примечательно, что даже на заглушенной машине, когда компрессор не работает, электроника регулярно просыпается и проверяет положение кузова. Выявленный крен устраняется просто: стойки равняются по самой нижней.
Тип и архитектура подвески значения не имеют. При желании комплектом камер, ресивером и компрессором оснастят хоть «Ладу», хоть «Ламборгини».
Иногда на универсалах, минивэнах и вседорожниках пневмоэлементами снабжают только заднюю ось. Подразумевается, что багажник (или третий ряд сидений) периодически принимает на себя повышенную нагрузку и, следовательно, машина сильно приседает на корму. Нажав клавишу в багажном отсеке, можно принудительно опустить заднюю часть, облегчив погрузку тяжелых вещей. Причем данная опция положена не только премиум-классу, но и, к примеру, вполне доступному «Ситроену-С4 Пикассо».
Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает. Плюсы те же: выдающаяся плавность хода, регулируемый дорожный просвет, оптимальная развесовка.
Однако чаще пневмоподвеской оборудуют все четыре колеса, давая возможность в зависимости от условий движения изменять дорожный просвет. Такая схема встречается не только на вседорожниках, но и в спорткарах. Идеальный вариант – отдельный контур и индивидуальное управление каждой камерой. Так удается эффективнее противодействовать продольному и поперечному кренам, что благотворно сказывается и на комфорте, и на управляемости.
Чтобы вывесить автомобиль с пневматикой на домкрате, предусмотрен особый режим подвески. Некоторым системам достаточно поднять машину в верхнее положение, а иногда управляющая электроника самостоятельно распознаёт ситуацию и принимает необходимые меры.
Пневматическая подвеска является распространенной модификацией в автомобильной промышленности послепродажного обслуживания.
Эти системы заменяют заводские амортизаторы, стойки, пружины и листовые рессоры на пневматические стойки, что позволяет в любое время регулировать высоту дорожного просвета. Некоторые люди покупают эти системы пневматической подвески, чтобы получить идеальную высоту дорожного просвета на своем автомобиле, в то время как другие предпочитают использовать их, чтобы заставить свои автомобили укладывать раму на тротуар. Существуют даже комплекты, которые можно использовать для буксировки, чтобы помочь выровнять ваш грузовик при нагрузке. Сегодня мы собираемся ответить на вопрос, что такое пневматическая подвеска, в чем ее преимущества и из каких компонентов состоят системы пневматической подвески.
Комплекты пневматической подвески предлагают вам несколько различных преимуществ по сравнению с заводской системой подвески. Хотя они будут стоить больше, чем ваша обычная система подвески, они того стоят для тех, кто хочет полностью настроить свои поездки.
Индивидуализация . Одна из наиболее очевидных причин, по которой большинство людей устанавливают систему пневматической подвески, заключается в том, чтобы добиться желаемого дорожного просвета своего автомобиля. Пневматическая подвеска позволяет вам настроить свой автомобиль в отличие от любой другой системы подвески на рынке.
Больше комфорта — Пневматическая подвеска обеспечит вам более комфортную езду по сравнению с традиционными амортизаторами и пружинами. Пневматические амортизаторы помогают поглощать больше вибраций, обеспечивая более плавную езду при проветривании.
Меньший износ подвески — Поскольку пневматическая подвеска поглощает большую часть вибраций от дороги, ваша подвеска будет меньше изнашиваться. Это может помочь некоторым из ваших обычных изнашиваемых элементов прослужить дольше по сравнению с обычной настройкой подвески.
Система пневматической подвески состоит из множества различных компонентов.
Хотя на первый взгляд это может показаться сложным, на самом деле это довольно просто, если вы понимаете основные компоненты и то, как они работают вместе, чтобы предоставить вам регулируемую подвеску.
Воздушный компрессор в системе пневматической подвески подобен легким вашей системы, поскольку он нагнетает воздух в воздушный резервуар, который распределяется по пневматическим пружинам. Большинство комплектов будут оснащены одним или двумя компрессорами, в зависимости от вашей конкретной установки (и от того, насколько быстро вы хотите, чтобы ваш бак заполнялся), и их необходимо будет подключить к источнику питания и заземлению. Когда ваша воздушная система включена, ваши компрессоры включаются, чтобы заполнить ваш бак. Как только давление в вашем баке упадет до указанного значения, они вернутся обратно, чтобы наполнить ваш бак.
В системе пневматической подвески воздушный резервуар является компонентом, который удерживает и хранит сжатый воздух, используемый для подъема автомобиля.
Воздушный компрессор или компрессоры закачивают воздух в воздушный резервуар, где он хранится до тех пор, пока вы не нагнетаете воздух. Эти воздушные резервуары можно найти во многих формах и размерах, большинство из которых имеют размер 3 галлона или 5 галлонов. Эти баки обычно оснащены монтажными кронштейнами и клапанами, чтобы легко подключить воздушные линии системы пневматической подвески.
Для подачи воздуха из вакуумного коллектора в пневматическую стойку будут использоваться воздушные линии. Воздушные магистрали — это резиновые магистрали, которые входят и выходят из вашего автомобиля к каждой пневматической стойке. Эти воздухопроводы изготовлены из материала, одобренного DOT, и сконструированы таким образом, чтобы выдерживать суровые дорожные условия и неэкстремальный климат.
Клапанный коллектор для пневматической подвески является сердцем любой системы пневматической подвески. Клапанный блок с помощью электроники регулирует подачу воздуха в вашу систему.
Обычно он состоит из алюминиевого блока с электронными соленоидами, клапанами и фитингами ¼ дюйма, что упрощает установку. Самое главное, на что нужно обратить внимание, это то, нужен ли вам блок с 2 или 4 углами, качество коллектора, поскольку он может подвергаться воздействию элементов, и способ его подключения к вашей системе.
С любой системой пневматической подвески с электронным управлением вам понадобится хорошая система управления. AccuAir является отраслевым лидером в предоставлении решений по управлению воздухом с помощью наших систем e-Level и e+Connect. Управление пневматической подвеской будет включать в себя все необходимое для управления пневматической подвеской либо с телефона, либо с помощью проводного или беспроводного контроллера. Это позволяет легко контролировать подвеску в автомобиле и вне его.
Пневматические амортизаторы/стойки очень похожи на ваши заводские амортизаторы и стойки, только вместо спиральной пружины они будут оснащены пневматической камерой, которая надувается и сдувается для подъема и опускания автомобиля.
Эти воздушные амортизаторы / стойки крепятся болтами точно так же, как ваши заводские компоненты, практически без необходимости модификации. Эти амортизаторы/стойки оснащены выпускным клапаном, позволяющим выпускать воздух при опускании автомобиля.
В системе пневматической подвески у вас будет 1 или 2 воздушных компрессора, которые генерируют воздух, который будет доставляться через ваши компоненты. Как и в любом воздушном компрессоре, в воздушных линиях может образовываться влага, из-за чего по ним могут попасть капли воды. Это не то, что вы хотите в любой воздушной системе, поэтому следует установить влагоуловитель / фильтр. Водоотделители с пневматической подвеской отфильтровывают влагу и мусор из проходящего через них воздуха.
Датчики дорожного просвета используются для уведомления вашей системы управления воздухом о текущей высоте каждой пневмостойки. Их также можно использовать для программирования определенной высоты посадки, чтобы вы могли получить идеальную высоту одним нажатием кнопки.
Пневматическая подвеска — это тип подвески, которая поддерживает нагрузку на наполненные воздухом резиновые мешки, а не на стальные пружины. Сжатый воздух подается тем же воздушным компрессором с приводом от двигателя и ресиверами, которые подают воздух в пневматическую тормозную систему.
Как правило, системы пневматической подвески входят в стандартную комплектацию вездеходов . Между тем, профессиональные транспортные средства, такие как мусоровозы или самосвалы, используют подвески с листовыми рессорами из-за их большей долговечности и грузоподъемности.
Самая большая разница между двумя типами подвески заключается в том, как они поглощают удары от дороги.
В подвесках с листовыми рессорами используются слои полос, известные как листовой пакет.
Эти полосы или листья крепятся к раме прицепа. Затем ось автомобиля прикрепляется к центру створок. Листья сжимаются и поглощают движение, когда ось движется, вместо того, чтобы передавать энергию шасси.
Пневматическая подвеска амортизирует удары с помощью клапанов, воздухопроводов, воздушных баллонов и мешков с пневматическими пружинами или сильфонов. В пневматической подвеске используется тот же воздушный компрессор, что и в тормозной системе грузовика. Компрессор подает воздух в мешки, которые действуют как пружины.
Многие водители предпочитают пневматическую подвеску, поскольку она улучшает ходовые качества на дальних дистанциях. Водители сообщают, что при использовании рессорной подвески они испытывали большую усталость из-за резкого движения кабины во время движения.
В зависимости от потребностей бизнеса менеджеры автопарка могут решить, приобретать ли автомобили с пневматической подвеской.
Вот некоторые преимущества и недостатки, о которых следует знать.
Комфортная езда : Подушки безопасности обеспечивают гораздо более плавный ход благодаря металлическим цилиндрическим пружинам.
Регулировка плавности хода : Используя систему управления для регулировки давления воздуха, водители могут обеспечить горизонтальное и стабильное положение как легких, так и тяжелых грузов.
Изменяемая высота дорожного просвета : Пневматическая подвеска улучшает высоту дорожного просвета в зависимости от веса груза и скорости автомобиля.
Увеличенный срок службы активов : Меньшая вибрация снижает износ систем подвески и прицепов, снижает общие затраты .
Расходы : Установка и ремонт пневматической подвески как производителя оригинального оборудования (OEM), так и вторичного рынка может стоить больше, чем подвески с листовыми рессорами.
Установка : В то время как сегодняшние комплекты пневматической подвески уменьшили потребность в резке и сверлении, изделия для подвески по-прежнему требуют профессиональной установки.
Надежность : Если подушки безопасности не высокого качества, они могут дать течь и даже лопнуть, что приведет к сбоям в работе и даже к нарушению работы тормозной системы.
Уязвимости при обслуживании : Эти системы могут быть подвержены обычному ремонту, включая ржавчину или повреждение от влаги, перегорание компрессора, а также утечки или отказы трубок.