как устроена пневмоподвеска легкового автомобиля
Что такое пневмоподвеска 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.
Что такое пневмоподвеска и для чего она нужна, изображение №10
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.
Что такое пневмоподвеска и для чего она нужна, изображение №11
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.
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.
Пневма: «Что это и с чем ее едят?!»
Всем хочу сказать Здравствуйте и сегодня мы поговорим вот о чем… Пневматическая подвеска
Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время она довольно широко применяется на грузовиках и полуприцепах. Легковые автомобили также оборудуются пневмоподвеской, однако это касается в большей степени машин бизнес-класса. В пневматической подвеске в качестве упругих элементов применяются пневмоупоры на каждом колесе. Стоит отметить, что она не является отдельным видом подвески автомобиля. Пневмоподвеска может основываться на конструкциях уже имеющихся подвесок. Пневмоэлементы могут быть смонтированы на стойках МакФерсон, многорычажной подвеске, упругой балке и прочих. Основным предназначением ее является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении. Могу еще сказать, что адаптивная подвеска многих автомобилей бизнес-класса основана именно на пневматических упругих элементах с динамически изменяющейся жесткостью.
И так, какие же есть разновидности пневматических подвесок:
Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что она может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме.
1. Одноконтурная система устанавливается только на одну ось автомобиля. Это может быть как передняя, так и задняя ось. В штатном исполнении одноконтурной системой наиболее часто комплектуются грузовые автомобили и седельные тягачи. В данном случае имеется возможность регулировки жесткости задней оси в зависимости от загрузки автомобиля.
2. Двухконтурная система пневмоподвески может быть установлена как на одну ось, так и на две. В случае с установкой на одну ось, осуществляется независимое регулирование колес. Если двухконтурная система осуществляет управление двумя осями, то это аналогично двум одноконтурным системам.
3. Четырехконтурная система является наиболее сложной, но и наиболее функциональной. В такой системе осуществляется регулировка пневмоподпора каждого колеса. В четырехконтурных система, как правило, применяется электронный блок управления, который в совокупности с датчиками осуществляет автоматическую регулировку давления в пневмоэлементах.
Её устройство
Простейшая пневматическая подвеска имеет в конструкции следующие основные элементы:
• упругие пневмоэлементы на каждое колесо;
• устройство подачи сжатого воздуха (компрессор);
• воздушный ресивер;
• воздушные магистрали;
• датчики и блок управления подвеской.
Упругие пневмоэлементы являются исполнительными механизмами подвески, в задачи которых входит регулировка и поддержание клиренса. Регулировка может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме. Изменение высоты кузова относительно дороги осуществляется за счет изменения давления воздуха в пневмоэлементах.
Пневмоэлемент может иметь разные исполнения – самостоятельный узел или совмещенный с амортизатором. Во втором случае упругий пневмоэлемент наиболее часто называется пневматической амортизаторной стойкой. Пневматические стойки могут быть установлены практически на любой тип подвески. Конструктивно пневмоэлемент состоит из корпуса, штока с поршнем и манжеты.
Компрессор предназначен для подачи сжатого воздуха в ресивер и далее в исполнительные механизмы. А главное компрессор является основным конструктивным элементом подвески, так как без сжатого воздуха работа пневмоподвески просто невозможна.
Воздушный ресивер предназначен для осуществления регулировок клиренса в малых пределах без участия компрессора. Также за счет ресивера достигается быстрая и адекватная работа адаптивных подвесок. Воздушные магистрали соединяют все элементы пневматической подвески в единую пневмосистему. Электронные датчики позволяют отслеживать такие параметры как положение кузова относительно дороги, наклон кузова, ускорение автомобиля и прочие параметры. Блок управления предназначен для обработки сигналов датчиков и осуществления автоматической или ручной регулировки подвески.
Принцип работы
Пневмоподвеска позволяет регулировать высоту кузова в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно увеличивать или уменьшать дорожный просвет автомобиля. А если в конструкции подвески имеются пневматические амортизаторные стойки, то в этом случае также имеется возможность регулировки жесткости подвески.
Автоматический режим работы разных подвесок может существенно отличаться. Могу сказать, что в автоматическом режиме работают именно адаптивные подвески, в обязанности которых входит поддержание определенного клиренса и жесткости амортизаторов в зависимости от различных условий. Наиболее часто в алгоритме работы адаптивной пневмоподвески используются такие параметры как скорость, ускорение, наклон и прочие.
В зависимости от скорости движения, интенсивности ускорения, система подстраивает значение клиренса для наилучшей аэродинамики автомобиля. При прохождении поворотов на большой скорости оцениваются крены машины, и за счет сжатого воздуха увеличивается жесткость нагружаемых амортизаторных стоек. Адаптивная пневмоподвеска позволяет максимально снижать центр тяжести автомобиля, за счет чего достигается лучшая управляемость и аэродинамика.
Плюсы и минусы
Как и любая другая система, пневмоподвеска имеет свои достоинства и недостатки. Основным достоинством пневматической подвески является высокая плавность хода автомобиля и отсутствие каких-либо шумов, так как в качестве упругого элемента используется сжатый воздух. Однако в зависимости от предназначения автомобиля, пневмоподвеска может быть и, напротив, – жесткой.
К достоинствам также можно отнести автоматическое регулирование клиренса и жесткости отдельных стоек в движении. Однако это относится лишь к заводским исполнениям адаптивных подвесок. Самостоятельная установка четырехконтурной пневмоподвески с автоматическим управлением очень сложна и затратна, поэтому такая практика не применяется.
К недостаткам можно отнести очень плохую ремонтопригодность элементов пневмоподвески. Так, например, пневматические стойки абсолютно неремонтопригодны и при выходе из строя подлежат только замене. Также стоит отметить, что на ресурс пневмоподвески весьма негативно влияют отрицательные температуры и дорожные реагенты.
Устройство и принцип работы пневмоподвески
В современном автомобиле почти не осталось механических или электрических систем в чистом виде. Комплексное использование разных источников энергии и различных вариантов ее поглощения — вот формула автомобиля сегодня. Едва ли не самой показательной в этом плане будет пневматическая подвеска. Здесь переплелось все — пневматика, механика, электроника. Каждый элемент пневматической подвески работает на комфорт и управляемость, а как именно — узнаем прямо сейчас.
Особенности пневмоподвески автомобиля
Пневматическая подвеска в чистом виде существует только в теории. На практике так называют достаточно сложный комплекс механизмов и узлов разных типов. В этой подвеске пневматическим остается только сам упругий элемент, который заменяет классические пружины, рессоры или торсионы. Тем не менее это позволяет пневмоподвеске получить массу преимуществ перед другими конструкциями. Основное — плавность хода и возможность регулировки клиренса автомобиля.
Реализация пневмосистемы невозможна без заимствования элементов подвесок других типов: МакФерсон, многорычажной подвески (Multilink), адаптивной и гидропневматической. Пневмоподвеска имеет достаточно высокую стоимость, поэтому в основном она находит применение на автомобилях премиум-сегмента. Хотя несколько десятилетий назад предпринимались попытки использовать ее на массовых моделях, таких как Ситроен СХ.
Пневматические подвески получили широкое распространение в большегрузном транспорте и в автобусах, поскольку грузоподъёмность, габариты и особенности применения такой техники позволяют в полной мере реализовать все преимущества пневматики. Легковые подвески данного типа сложны по конструкции и работают, как правило, с амортизаторами регулируемого типа под управлением электроники. Такие системы называют адаптивной подвеской.
Конструкция классической пневмоподвески
За несколько десятков лет, в течение которых пневматическая подвеска устанавливалась на серийные автомобили, она успела доказать свою выносливость, работоспособность и, главное, практичность. Основные элементы пневматической подвески:
Пневмоэлементы
Пневмобаллоны, пневматическая рессора, упругий элемент, называть их можно по-разному. Суть от этого не меняется. Задача пневмоэлемента состоит в том, чтобы эффективно воспринимать нагрузки от неровностей дороги и сохранять клиренс автомобиля на заданном уровне. Для этого ему необходимо поддерживать определённое давление воздуха и сохранять его в своём объеме. Конструктивно пневмобаллон может быть либо выполнен вместе с амортизатором, либо устанавливаться отдельно.
Если это комплексное решение, то амортизатор и пневмоподушка будут называться пневмостойкой. Она аналогична МакФерсону, только вместо пружины — резиновая камера, заполненная воздухом. Некоторые виды пневмоподушек имеют ограничительные клапаны давления, а некоторые – пневмоаккумуляторы, чтобы не так зависеть от давления, которое создаёт следующий элемент системы.
Компрессор
Его задача сводится к тому, чтобы обеспечивать все пневморессоры воздухом под заданным давлением. Это не просто компрессор, а цепь элементов, контролирующих подачу воздуха и общее давление в системе; кроме того, в конструкцию компрессора обязательно входит осушитель для предотвращения накапливания влаги в системе.
Ресивер
Ресивером называют резервуар, который служит для накопления сжатого воздуха и дальнейшего поддержания заданного давления в системе. Это необязательный элемент, однако его применение крайне желательно, тк позволяет не заставлять компрессор качать воздух постоянно. После понижения давления в ресивере до определенного предела электроника даст команду компрессору на включение.
Система управления
Электронная система управления следит за давлением в пневмобаллонах и распределяет его по каждому из них. Для этого в систему пневматической подвески интегрированы ограничительные и перепускные клапаны. Датчики контролируют работу пневмосистемы, положение кузова, скорость движения автомобиля, качество дорожного покрытия, угол поворота рулевого колеса и положение педали акселератора. На основе данных показателей система управления регулирует положения кузова автомобиля и степень демпфирования амортизаторов (в случае адаптивной подвески).
Принцип работы
Основная задача пневматической подвески — поддерживать заданный уровень высоты положения кузова над дорогой и эффективно поглощать все неровности. Системой можно управлять как в ручном, так в автоматическом режиме. И тут с каждым годом у производителя появляется все больше и больше возможностей. Данные, полученные от датчиков, передаются в систему управления, а она уже раздает команды исполнительным устройствам: подкачать и повысить давление либо стравить давление из переднего или заднего контура (или обоих сразу) и прижать кузов автомобиля к асфальту на минимально допустимое расстояние на высокой скорости. Каждая пневматическая подвеска имеет свои настройки и свое предназначение, которые зависят, в первую очередь, от типа автомобиля.
Применение пневматической подвески
Самые простые пневматические системы (что,кстати, не значит дешёвые) могут быть установлены только на заднюю ось. Часто такие решения можно встретить на универсалах и больших кроссоверах. Система предполагает периодическую повышенную нагрузку на задний мост, поэтому регулирует клиренс и жёсткость подвески в зависимости от загрузки. В основном такие схемы работают в паре с многорычажкой Multilink, но могут использоваться и со стойками МакФерсон. Причём такая пневмоподвеска позволяет максимально “опустить” автомобиль, что очень упрощает погрузку и выгрузку.
Однако чаще всего пневматика устанавливается на все четыре колеса. Это даёт возможность более гибко управлять клиренсом. Такая схема используется не только на дорогих кроссоверах, но и на спортивных автомобилях, где каждый миллиметр дорожного просвета будет влиять на аэродинамику и, как следствие, на скорость и управляемость.
В последние годы конструкция пневматической подвески становится все более надежной, что позволяет устанавливать ее не только на дорогие автомобили премиум-сегмента. Применение пневматической подвески позволяет сделать управление автомобилем более динамичным, повысить плавность хода и уровень комфорта. Это достигается за счет возможности изменения положения кузова и степени демпфирования амортизаторов.
Пневматическая подвеска — достоинства и недостатки
Статья о пневматической подвеске — история создания, из чего состоит, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о подключении пневмоподвески. Статья о пневматической подвеске — история создания, из чего состоит, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о подключении пневмоподвески.
Сегодня пневматическая подвеска устанавливается на многие внедорожники и автомобили бизнес-класса. Зачастую среди владельцев авто возникают жаркие споры о недостатках и достоинствах «пневматики». Прежде, чем делать какие-либо выводы, стоит разобраться, каково устройство пневматической подвески, и чем она хороша и плоха.
Что такое «пневматика»
Безусловно, современные качественные амортизаторы позволяют сделать езду на автомобиле с классической подвеской достаточно комфортной, но это, пожалуй, и всё, что можно сказать о «классике». Какой бы упругостью ни обладали пружины и рессоры такой подвески, вся конструкция сохраняет высокую степень жёсткости. Это значит, что клиренс (расстояние между днищем и дорожным полотном) машины, оснащённой классической подвеской, остаётся неизменным.
Данный элемент был разработан и введён в эксплуатацию, чтобы обеспечить водителю большую степень удобства и качественный уровень безопасности во время езды.
Пневмоподвеска получила большое распространение на автомобильных прицепах и технике грузового типа. Впрочем, легковые машины бизнес-класса также часто оснащаются «пневматикой» — это придаёт модели особый статус и привлекает внимание тех, кто ценит безопасность и удобство, располагая при этом возможностью приобрести такую машину.
История создания
Попытки оснастить автомобиль подвеской, действующей на пневматической основе, начались ещё на заре автомобилестроения – в двадцатые годы прошлого века. К 1957 году конструкторам удалось довести систему до промышленного уровня: компания Дженерал Моторс начала устанавливать её на свой Cadillac Eldorado Brougham. Правда, в то время система не получила широкого распространения, а разработки были положены на полку с пометкой «не востребовано».
С ходом времени новые технологии позволили пересмотреть изначальную конструкцию, и пневматическая подвеска вновь вернулась в автомобилестроение, уже в обновлённом виде.
Разновидности пневматической подвески
Пневматические подвески различаются по числу контуров:
Одноконтурная пневматическая подвеска монтируется только на одну автомобильную ось, переднюю или заднюю. Такую систему чаще всего устанавливают на заднюю ось грузовых авто и седельных тягачей, чтобы в зависимости от степени загруженности автомобиля регулировать жёсткость задней колёсной оси.
Двухконтурная система обозначает, по сути, не одну, а две разновидности конструкции. Будучи смонтирована на обе оси, она, по сути, выполняет работу двух подвесок первого типа. А вот в случае, когда подвеска смонтирована на одну ось, по контуру на колесо, она будет регулировать положение каждого колеса на оси отдельно, независимо одно от другого.
Четырёхконтурная пневматическая подвеска, с одной стороны, самая сложная, и с другой – самая эффективная. На каждом колесе монтируется пневматическая подпора, которая регулирует его положение независимо от остальных. Давление в пневматических элементах в данном варианте конструкции, как правило, управляется единым электронным блоком.
Самостоятельная установка пневматической подвески не рекомендуется; безупречно работать будет только подвеска, установленная в заводских условиях. Особенно ярко это проявляется в случае четырехконтурной подвески. Некоторые автомобильные сервисы предлагают клиентам такую услугу, как установка пневматики, но стоить такая работа будет столько, что поневоле задумаешься, а не купить ли на эти деньги ещё один автомобиль, пусть даже и с классической подвеской.
Как устроена пневматическая подвеска
В самом простом варианте пневмоподвеска состоит из:
Роль основных механизмов, регулирующих и сохраняющих дорожный просвет, выполняют упругие пневматические элементы. Их работа регулируется автоматически или в ручном режиме путём изменения воздушного давления внутри элемента.
Основа работы подвески – сжатый воздух, который нагнетается в элементы компрессором. Электронные следящие датчики определяют положение кузова относительно дорожного полотна и скорость перемещения автомобиля. Получаемые данные направляются в управляющий блок, который регулирует давление воздуха в элементах подвески.
В небольшом диапазоне клиренс может регулироваться работой ресивера (воздушного приёмника). В этом случае компрессор в процессе не участвует.
Ручной и автоматический режимы работы пневматической подвески
Для регулировки положения автомобильного кузова пневматика может быть задействована в ручном или автоматическом режимах.
Ручной режим позволяет не только регулировать дорожный просвет, но и изменять жёсткость подвески.
Автоматический режим работы учитывают в своей работе наклон поверхности, по которой движется машина, скорость и ускорение движения. Если машина проходит поворот, система автоматически поднимает жёсткость стоек, находящихся под нагрузкой.
Достоинства и недостатки пневматической подвески
Любая конструкция имеет свои плюсы и минусы. Разберём, чем хороша и чем плоха пневматическая подвеска.
Преимущества пневмоподвески
Недостатки пневматической подвески
Оценив достоинства и недостатки пневматической подвески, можно утверждать, что данная конструкция очень актуальна как для грузового транспорта, так и для легковых машин. Более того, постоянное улучшение характеристик делает пневматическую подвеску всё более востребованной и популярной.
Но, к сожалению, на данном уровне развития автомобильной промышленности приходится признать, что «пневматика» по карману лишь тем, кто готов вкладывать в автомобиль значительные денежные средства, причём скорее всего на неё обратят внимание автовладельцы, которые проживают в южных областях страны, где не так сильны морозы и не так много реагентов на дорогах.
Видео о подключении пневмоподвески:
Установка пневмоподвески на автомобиль
Что дает пневмоподвеска, и сложно ли ее установить на обычный автомобиль рассказывается в нашей статье.
Пневмоподвеска — решение, обычно используемое на грузовом транспорте, сейчас потихоньку начинает проникать и в среду легковых автомобилей. Что это за штука, чем она полезна и оправданно ли ее использование? Давайте разбираться.
Принципиально пневмоподвеска — это альтернатива металлическим пружинам или рессорам, то есть тем элементам, которые отвечают за комфортное передвижение по кочкам и неровностям. Есть еще амортизаторы, но их задача — минимизировать остаточные сжатия — растяжения пружин. Простой пример: возьмите пружинку (скажем, от авторучки) и подвесьте на один ее конец грузик. Затем держите пружинку за другой конец, а грузик чуть приподнимите. Пружинка сожмется. Теперь отпустите грузик. Пружинка будет сжиматься — растягиваться, каждый раз с меньшей амплитудой, пока не остановится в одном положении. Длительность этого процесса может быть достаточно большой. Так вот, амортизаторы сокращают количество колебаний. Тоже полезно, но нас сейчас больше интересуют пружины, так как именно они не допускают (при соблюдении некоторых условий) тряски кузова машины во время движения.
Одна из возможных схем оборудования задействованных в установке пневмоподвески.
Зачем нужна пружина
Общий принцип комфортной езды (в плане тряски и раскачивания кузова) зависит от двух вещей: массы автомобиля и жесткости пружины. Легкий автомобиль + жесткие пружины = езда на «отбойном молотке». Тяжелый автомобиль + мягкие пружины = морская качка и пробои подвески. То есть нам нужно соответствие этих параметров. Но, допустим, у нас пружины соответствуют массе автомобиля. Ага, но только какой? Когда вы едете один и без груза? Или везете четверых пассажиров, каждый килограммов по 100 весом? Или когда у вас, помимо пассажиров, еще и в багажнике груз весом пусть всего 100 кг? Разница по весу получается значительной, а пружина не настолько универсальна, чтобы корректно работать во всех этих ситуациях. Соответственно, жесткость пружины надо менять. Но как же изменить жесткость железной проволоки, закрученной в спираль? Да никак, в том-то и дело. И тут на помощь приходит пневмоподвеска.
Еще одна проблема, связанная с изменением загрузки автомобиля — проседание кузова. Под большим весом пружины сжимаются, и уменьшается клиренс, что на наших дорогах, «оснащенных» не только кочками и ямами, но и сделанными как бог на душу положит лежачими полицейскими, может даже стать причиной поломки средства передвижения. Или, наоборот, автомобиль рассчитан на большую загрузку и, если ехать пустым, кузов слишком сильно приподнимается над землей, меняется положение центра тяжести и поездка становится менее комфортной. И тут тоже пригодится пневмоподвеска.
В этом автомобиле для установки пневмосистемы использования нишу запасного колеса. Отсутствие запаски необходимо компенсировать наличием в машине герметика для шин.
Кто использует пневмоподвеску
Пневмобаллоны вместо рессор и пружин используются в грузовом транспорте — там изменение веса огромное и без сжатого воздуха никуда. Тут баллоны служат для компенсации увеличения веса.
Еще одно направления применения — внедорожники, используемые как в городе, так и вне цивилизации. Резкое различие в условиях эксплуатации требует изменения клиренса: в городе и на трассе, где скорость большая, желателен низкий клиренс, с которым по лесу не проедешь.
И, пожалуй, наиболее интересное направление — low-riding, идея которого — опустить автомобиль до самой земли, чтобы волос не проходил. Понятно, что такое транспортное средство может передвигаться только по идеально гладкой твердой поверхности, которых не много. Вот и приходится вне площадок, где можно себя показать, клиренс увеличивать. А еще независимая пневмоподвеска на все колесах помогает машинам «танцевать»: изменение расстояния от колеса до кузова заставляет машину наклоняться в разные стороны, а наиболее умелые low-rider’s могут делать это, попадая в ритм музыки. Картина захватывающая.
Для того чтобы информация о положении подвески поступала в блок управления на элементы кузова устанавливаются датчики.
Одного пневмоэлемента мало
Рабочий элемент пневмоподвески, заменяющий пружину или рессору, — это, по своей сути, резиновый мешок (он же — пневморессора, она же — пневматический элемент, она же — пневмоподушка) с отверстием, через которое поступает или откачивается воздух. Всем известно, что чем сильнее надуть подобное изделие, тем более жестким и устойчивым к сжатию оно становится. Вот именно этот мешок, который заменяет собой пружину, позволяет подстроиться к изменению веса автомобиля и получить отсутствие тряски. Еще одно свойство пневморессоры — изменение размера, которое, если его направить в нужном направлении, меняет у машины клиренс.
Но просто только в теории. На практике встают следующие проблемы:
- Мешок должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать не просто вес автомобиля, а вес автомобиля, ускоренный во время перемещения вверх-вниз. Значения довольно большие и, соответственно, упругие элементы должны разрабатываться с большим запасом. Отсюда более высокая стоимость по сравнению с пружинами.
- Как закачивать и откачивать воздух. Это должно делаться быстро и, если с откачиванием все понятно — открыл клапан, воздух «выбежал», причем чем больше отверстие, тем быстрее он выходит, то с поступлением все несколько сложнее. Понятно, что нужен компрессор. Но дополнять машину мощным компрессором — вариант неправильный. Мощный компрессор, производительности которого хватит для решения поставленной задачи, будет потреблять неоправданно много энергии и займет огромный объем. И тут на помощь приходят ресиверы. Ресивер — металлический баллон, в который обычным небольшим компрессором закачивается воздух с большим давлением. И когда требуется «надуть» пневмомешок, весь воздух из ресивера «выплевывается» в считанные доли секунды, поставляя необходимый объем. Впрочем, обычно настолько быстрой работы не требуется и скорость потока ограничивают сечением входного отверстия и автоматическим краном-регулятором. То есть просто заменить «железки» на «резинки» не получится — надо еще приобрести дополнительное оборудование.
- В зависимости от назначения надо, чтобы пневмоэлемент при накачивании либо сохранял свои размеры (или не сильно их увеличивал), либо увеличивался в высоту. То есть, необходимо правильно подбирать пневморессоры под свои потребности.
- Установка элементов пневмоподвески в автомобиль. Если автомобиль изначально создается под применение пневмоподвески, то, понятно, место под все составляющие предусматривается. А если речь идет о переделке, то надо найти способ размещения пружин, компрессора, ресивера, а также проложить воздушные магистрали и электропитание, предусмотреть и установить управляющие элементы — пневмоклапаны, реле, манометры, выключатели. Задача не простая, но решаемая. То есть придется затратить деньги и/или время на установку дополнительного оборудования.
Один из вариантов размещения пневмоэлемента с упором на кузов машины.
Из чего состоит
Пневмоподвеска может устанавливаться на одну ось или каждую оси, причем колеса на оси могут управляться либо зависимо, либо каждое самостоятельно.
Наиболее простая схема установки пневмоподвески применяется при установке «воздушки» на одну ось по зависимой схеме. Она состоит из компрессора, ресивера, разделителя воздушных потоков, пневмобаллонов (по одному на каждое колесо), воздушных магистралей, манометра, трехпозиционного выключателя (выкл., накачивание, спуск) и клапана, предотвращающего выход воздуха из пневматических мешков.
Более сложная схема включает в себя еще реле для автоматического контроля над давлением в системе или каждом мешке, увеличивается число манометров, компрессоров с ресиверами, датчиков, элементов управления. В совсем сложные схемы вводят микропроцессорные блоки управления, позволяющие подгонять жесткость подвески без участия или с минимальным участием водителя.
На автомобиле с установленной пневмоподвеской клиренс может меняться одним нажатием кнопки.
На практике
Примером раздельной пневмодвески с установкой на каждое колесо могут служить два проекта, недавно показанные на выставке «Московское тюнинг-шоу 2014». Две компании показали, насколько разной может реализация одной и той же задачи на основе одних и тех же главных компонентов: компрессора и ресивера.
Компания Tany, владелец торговой марки «Беркут», объявила конкурс на лучший проект по инсталляции пневмоподвески на основе своей продукции: двух компрессоров Беркут PRO24 и двух ресиверов Berkut AT-08 объемом 2 галлона (7,6 л) каждый.
Специальная серия компрессоров Berkut Professional включает в себя два компрессора, Berkut Pro 20 и Berkut Pro 24, два ресивера Беркут AT-08 и Беркут AT-10, а также комплекты подключения.
Компрессор Berkut Pro 20 предназначен исключительно для стационарной установки и работы с ресивером, обладает производительностью 42 л/мин и обеспечивает давление до 10,5 атм. Рабочий цикл 33%: 15 минут работает, 30 — отдыхает.
Компрессор Berkut Pro 24 — самая мощная модель в линейке компрессоров Berkut. Его производительность 47 л/мин, а максимально развиваемое давление — 10,5 атм. Рабочий цикл 100%, то есть компрессор может работать непрерывно.
Обе модели устойчивы к перепадам температур, защищены от перегрева и снабжены воздушным шлангом в металлической оплетке, выдерживающим высокое давление. Класс защиты от воды и пыли — IP67, что позволяет устройствам безболезненно переносить кратковременное погружение в воду на глубину до 1,5 м. Особое внимание уделено надежности компрессоров Berkut серии Pro. Здесь используется поршневой компрессор, не требующий смазки, стоит мощный теплоотвод и применен электродвигатель новой конструкции, обеспечивающий повышенный КПД. Для обеспечения возможности работы под водой в комплект входит специальный воздуховод для размещения воздушного фильтра.
Ресиверы Berkut AT-08 и Berkut AT-10 имеют, соответственно, объем 2 Ga (7,6 л) и 2,5 Ga (10,5 л). Оба хранилища воздуха рассчитаны под рабочее давление 10,5 атм и может использоваться в любых местах, включая подкапотное пространство или нишу под днищем кузова. Изнутри ресиверы обработаны специальным антикоррозийным составом, не позволяющим конденсату повредить стенки резервуара.
Установочные комплекты Berkut позволяют собрать бортовую пневмосистему и делятся на три вида. Berkut TG-53 – комплект начального уровня, включающий 6 позиций и позволяющий подключить одно пневмоустройство. Berkut TG-55/56/57 средний по составу комплект, обеспечивающий установку разветвленной системы, с реле-ограничителем и манометром. Различия этих трех модификаций в реле-ограничителях, обеспечивающих разные значения давления, при которых включается/выключается компрессор. И самый полный комплект, Berkut TG-59, позволяющий установить многозадачную пневмосистему с раздельным управлением устройствами.
На первоначальном этапе были отобраны две команды, которые и показали, что может получиться из, казалось бы, чисто технической задачи. Компания Recast выбрала в качестве автомобиля-донора VW Tiguan и использовала в качестве комплектующих подушки AirLift и элементы управления от Accuair e-Level. Команда LowLaboratory, при инсталляции пневмосистемы в Toyota Rumion, тоже выбрала пневмоэлементы AirLift, а остальное, напротив, все делала своими руками.
Результат получился совершенно разный по дизайну, хотя на деле и та, и другая машина получили одинаковые возможности: поднимать и опускать независимо каждое колесо.
И та, и другая команда установили рабочие элементы в багажниках автомобилей и предусмотрели светодиодную подсветку.
Управление в обоих случаях осуществляется с проводного пульта, который не закреплен и может использоваться как водителем, так и одним из пассажиров.
Что было сделано:
Инсталяция пневмоподвески студии LowLaboratory
Практически все детали, включая фитинги и распределители, были выполнены вручную. Также вручную были изготовлены подиум под компрессоры и ресиверы и декоративная крышка, под которой скрывается светодиодная подсветка красного цвета.
Сердце пневмосистемы, два компрессора Беркут PRO24, очищены от краски, надраены до блеска и дополнены кастомными колпаками воздухозаборника. Ресиверы покрыты красной глянцевой краской. Все это вписали в треугольник, центр которого — блок клапанов-распределителей с оригинальной крышкой.
Управление — проводной блок с четырьмя переключателями-качалками, по одному на каждое колесо, изготовленный самостоятельно.
Используемое дизайнерское решение студии LowLaboratory напоминает магический треугольник.
Hand-Made от LowLaboratory навевает мысли о тяжелом роке и готике. В центре — самостоятельно собранный блок реле, под которым выточенный вручную распределитель.
Светодиодная подсветка у пневмосистемы LowLaboratory расположена под декоративной крышкой.
Пульт управления LowLaboratory, как и остальные комплектующие пневмосистемы, собран вручную и позволяет управлять независимо каждым колесом.
Инсталяция пневмоподвески студии Recast
Мастера студии решили поиграться с кожей. Она везде: корпуса компрессоров и ресиверов, а также внутренние стенки «пневмоотсека» обтянуты материалом голубого и бежевого цвета, верхнюю крышку упаковали в черную кожу. В крышку врезано стекло со светодиодной подсветкой, образующей красивый рисунок. В результате багажник, несмотря на установленную в нем часть пневмосистемы, а именно компрессоров Беркут PRO 24 и ресиверов Беркут, можно использовать и по назначению, то есть функциональность отсека сохранена.
Управление — кнопочный пульт e-Level с независимым воздействием на каждое колесо.
В инсталляционном решении от Recast пневмосистема закрыта крышкой со светодиодной подсветкой. Надо отметить, что студии удалось и систему расположить и полезный объем багажника сохранить.
Цветовое решение инсталляции — черно-бежево-голубая кожа и сталь.
Инсталяция пневмоподвески студии Recast. Распределительный блок в системе собран на основе комплектующих Accuair e-Level.
Пульт управления пневмосистемой Recast позволяет управлять каждым колесом независимо.
Оборудование используемое для создания пневмоподвески
Berkut (БЕРКУТ) PRO-20 — профессиональный компрессор
Профессиональный компрессор БЕРКУТ PRO-20 — предназначен для стационарной установки и обязательной работы в паре с ресивером (резервуаром для сжатого воздуха). Все модели серии PRO оснащены специальным шлангом высокого давления в стальной оплетке, обратным клапаном и тепловой защитой, которая отключает устройство при перегреве. Устройство устойчиво к перепадам температур, а также характеризуются водо- и пыленепроницаемым исполнением. Данный компрессор может быть установлен в подкапотном отсеке для выполнения профессиональных задач: управление пневмосигналом и пневмоподвеской, а также установка пневмоблокировок межосевого дифференциала. Функциональные особенности: — Компрессор поршневого типа, не требующий смазки — Поршневая камера с увеличенным теплоотводом — Воздушные клапаны из прочной нержавеющей стали — Рабочий цилиндр из алюминиевого сплава — Электродвигатель нового типа с повышенным КПД — Воздушный шланг высокого давления в стальной оплетке — Обратный клапан воздушной магистрали — Автоматическая система защиты от перегрева — Пыленепроницаемое и водостойкое исполнение — Воздушный фильтр с воздуховодом для удаленного размещения — Набор необходимых установочных аксессуаров и крепежа
Berkut (БЕРКУТ) PRO-24 — профессиональный компрессор
Компрессор для стационарной установки БЕРКУТ PRO-24 — это самая мощная и высокотехнологичная модель в профессиональной линейке BERKUT PROFESSIONAL. Данный компрессор может работать в паре с ресивером (резервуаром для сжатого воздуха) непрерывно — рабочий цикл устройства составляет 100%. Все модели компрессоров БЕРКУТ серии PRO устойчивы к перепадам температур, а также характеризуются водо- и пыленепроницаемым исполнением.Модель BERKUT PRO-24 имеет класс защиты IP 67 — что означает кратковременное погружение в воду до 1,5 метров. Для этого в комплект компрессора входит специальный воздуховод для удаленного размещения воздушного фильтра. На базе данного устройства можно построить самую сложную и многозадачную бортовую пневмосистему.Пневмосигналы, пневмоподвеска, а также установка пневмоблокировок — всё по плечу топовой модели БЕРКУТ PRO-24.Функциональные особенности: — Компрессор поршневого типа, не требующий смазки — Поршневая камера с увеличенным теплоотводом — Воздушные клапаны из прочной нержавеющей стали — Рабочий цилиндр из алюминиевого сплава — Электродвигатель нового типа с повышенным КПД — Воздушный шланг высокого давления в стальной оплетке — Обратный клапан воздушной магистрали — Автоматическая система защиты от перегрева — Пыленепроницаемое и водостойкое исполнение — Воздушный фильтр с воздуховодом для удаленного размещения — Набор необходимых установочных аксессуаров и крепежа
БЕРКУТ AT-08 (2 GA) — рессивер
Ресиверы служат для накопления и хранения сжатого воздуха, а также для выравнивания давления в пневмосистеме.Ресивер БЕРКУТ АТ-08 это компактный резервуар для сжатого воздуха, расчитанный под рабочее давление до 150 PSI (10,5 Атм).Если у вас немного места в багажнике или вы не хотите жертвовать свободным местом — этот ресивер для вас!Баллон оснащен шестью установочными отверстиями, а внутри обработан специальным антикорозийным покрытием. Допускается любая установка и эскплуатация устройства даже в самых агрессивных средах (под днищем или в подкапотном отделении).
БЕРКУТ AT-10 (2,5 GA) — рессивер
Компрессор накапливает объем сжатого воздуха в ресивере (балон с воздухом) — это компенсирует переменный расход сжатого воздуха в линии, таким образом снижается число циклов включения и выключения компрессора. Ресивер БЕРКУТ АТ-10 это самая популярная модель с объёмом около 10 литров. Данный ресивер расчитан под рабочее давление до 200 PSI (14 Атм) и оснащен шестью установочными отверстиями. Внутреннее покрытие ресиверов BERKUT обработано специальным составом против ржавчины, а снаружи ресиверы имеют порошковое покрытие Deep Grey. Допускается любая установка и эскплуатация ресивера БЕРКУТ, даже в самых агрессивных средах (под днищем или в подкапотном отделении).
БЕРКУТ TG-53 — установочный комплект для оснащения ресивера
БЕРКУТ TG-53 — это полный установочный комплект для оснащения ресивера (резервуара для сжатого воздуха). В комплект входят различные установочные компоненты и фитинги, которые необходимы для инсталляции пневмосистемы.
БЕРКУТ TG-55/56/57 — установочный комплект для оснащения ресивера
Этот полный установочный комплект подстать автомобилисту, готовому на базе своего автомобиля организовать и проинсталлировать целую пневмосистему, справляющуюся с любой поставленной задачей. Комплект рассчитан на стационарное соединение автомобильного компрессора и ресивера — резервуара, способного накапливать большое количество сжатого воздуха.
Источник https://wheelnews.ru/kak-ustroena-pnevmopodveska-legkovogo-avtomobilya/
Источник https://www.autodela.ru/main/top/diy/pnevmopodv
Источник