Пневматическая подвеска (пневмоподвеска)

Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время пневмоподвеска 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 пневматическая подвеска 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 пневмоподвески является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении. Стоит отметить, что адаптивная подвеска многих автомобилей бизнес-класса основана именно на пневматических упругих элементах с динамически изменяющейся жесткостью.

Разновидности пневматических подвесок

Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что пневмоподвеска может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме.

• Одноконтурная система устанавливается только на одну ось автомобиля. Это может быть как передняя, так и задняя ось. В штатном исполнении одноконтурной системой наиболее часто комплектуются грузовые автомобили и седельные тягачи. В данном случае имеется возможность регулировки жесткости задней оси в зависимости от загрузки автомобиля.
• Двухконтурная система пневмоподвески может быть установлена как на одну ось, так и на две. В случае с установкой на одну ось, осуществляется независимое регулирование колес. Если двухконтурная система осуществляет управление двумя осями, то это аналогично двум одноконтурным системам.
• Четырехконтурная система является наиболее сложной, но и наиболее функциональной. В такой системе осуществляется регулировка пневмоподпора каждого колеса. В четырехконтурных система, как правило, применяется электронный блок управления, который в совокупности с датчиками осуществляет автоматическую регулировку давления в пневмоэлементах.

Устройство пневмоподвески

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. Стоит отметить, что 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 пневмоподвески

Пневмоподвеска позволяет регулировать высоту кузова в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно увеличивать или уменьшать дорожный просвет автомобиля. А если в конструкции подвески имеются пневматические амортизаторные стойки, то в этом случае также имеется возможность регулировки жесткости подвески.

Автоматический режим работы разных подвесок может существенно отличаться. Стоит отметить, 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.

Пневмоподвеска: плюсы и минусы

Как и любая другая система, пневмоподвеска имеет свои достоинства и недостатки. Основным достоинством пневматической подвески является высокая плавность хода автомобиля и отсутствие каких-либо шумов, так как в качестве упругого элемента используется сжатый воздух. Однако в зависимости от предназначения автомобиля, пневмоподвеска может быть и, напротив, – жесткой.

К достоинствам также можно отнести автоматическое регулирование клиренса и жесткости отдельных стоек в движении. Однако это относится лишь к заводским исполнениям адаптивных подвесок. Самостоятельная установка четырехконтурной пневмоподвески с автоматическим управлением очень сложна и затратна, поэтому такая практика не применяется.

К недостаткам можно отнести очень плохую ремонтопригодность элементов пневмоподвески. Так, например, пневматические стойки абсолютно неремонтопригодны и при выходе из строя подлежат только замене. Также стоит отметить, что на ресурс пневмоподвески весьма негативно влияют отрицательные температуры и дорожные реагенты.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Материалы: http://autoustroistvo.ru/hodovaya-chast/pnevmaticheskaya-podveska/

В конструкции автомобиля имеется множество систем и механизмов. Одна из таких – это ходовая часть. Она может быть зависимой и независимой, на продольных и поперечных рычагах, с пружинами либо рессорами. В сегодняшней статье мы поговорим об устройстве пневматической подвески, ее принципе работы и других особенностях.

Она является одной из разновидностей ходовых частей автомобиля. Главная задача ее, как и любой другой подвески, это гашение колебаний, которые возникают при езде по неровным дорогам. Но в отличие от пружинной и рессорной, такая ходовая часть может регулировать клиренс за счет применения пневмобаллонов.

Данная система состоит из нескольких основных элементов:

• Пневморесивера.
• Блока управления.
• Группы датчиков.
• Воздушных магистралей.
• Упругих пневмобаллонов.
• Компрессора.

Ресивер – это элемент, в который накачивается воздух от компрессора. Обычно имеет объем в 5-7 литров. По команде от блока управления с ресивера подается воздух на пневмобаллоны. Последние представляют собой исполнительный механизм, который участвует в поддержании и установке дорожного просвета. Компрессор – один из основных элементов в системе пневмоподвески. Его назначение – подача сжатого воздуха в ресивер.

В зависимости от типа конструкции, пневмоподушки могут быть индивидуальным либо совмещены со стойкой амортизатора. В последнем случае, помимо плотного кожуха и манжет, имеется амортизирующий шток с поршнем.

Движение воздуха по системе невозможно без воздушных магистралей. Они также оснащены электромагнитными клапанами. Количество их определяет тип системы, но об этом немного позже.

Дополнительно система может оснащаться датчиками, которые будут контролировать:

• Угол наклона кузова относительно дороги.
• Скорость автомобиля.
• И прочее.

Итак, мы рассмотрели устройство пневмоподвески. Принцип работы ее опишем далее.

Алгоритм действия данной системы очень простой. Он основан на регулировании количества воздуха в подушках. После получения сигналов от датчиков, информация обрабатывается в электронном блоке. Дальше блок подает команду на исполнительные механизмы. Это электромагнитные клапаны, которые установлены на выходе из ресивера. По команде блока они открываются, и воздух под давлением поступает в подушки. Далее клапан закрывается, а объем кислорода в ресивере компенсируется компрессором. Если нужно уменьшить клиренс, блок подает команду на стравление воздуха. Открывается соответствующий клапан. Однако воздух идет не обратно в ресивер (так как для этого нужно очень большое сопротивление), а на улицу. Новая порция кислорода поступает в систему опять же благодаря компрессору. Этот принцип работы пневматической подвески цикличен и повторяется много раз.

Также отметим, что система может автоматически регулировать давление. В данном случае водителю требуется нажать на кнопку «Авто» блока управления. В любой момент регулировку можно изменить вручную. Для этого есть кнопки «вверх-вниз», позволяющие уменьшить или увеличить высоту клиренса автомобиля.

В основном такая система монтируется на грузовые автомобили. Это седельные тягачи, прицепы и прочая большегрузная техника. Нужно это для того, чтобы обеспечить оптимальное положение кузова при подъезде на рампу. Машины с такой подвеской более виброустойчивы, а значит, груз при транспортировке не разобьется. Плюс ко всему при загрузке автомобиль не проседает, как это случалось ранее с рессорами. В любой момент водитель может откорректировать положение одной и второй оси.

Но также пневмоподвеска встречается и на легковых автомобилях. Ее производитель предлагает в качестве опции. Обычно такая подвеска встречается на машинах премиум-класса «Мерседес», «Лексус», «Роллс-Ройс» и прочих. Возможна также установка вне завода. Так, любители БПАНа устанавливают пневмоподвеску на ВАЗы. Посадка автомобиля становится очень низкой. При этом величину клиренса можно вернуть к заводской в любой момент. Кроме этого, такая подвеска является неотъемлемым атрибутом «стенсовых» автомобилей. Это не только красивый вид, но и просто необходимость. Ведь из-за отрицательного развала колес обеспечить нормальный ход подвески в движении очень сложно. Благодаря воздушным баллонам, есть возможность настроить положение колес к аркам так, как это нужно.

Рассматривая устройство пневмоподвески, стоит отметить, что она классифицируется по разному количеству контуров. Так, существуют:

Особенности каждой из них рассмотрим далее.

Устройство пневмоподвески данного типа отличается своей простотой. Так, система устанавливается только на одну ось. Подушки на левом и правом колесе накачиваются равномерно и одновременно. Обычно устанавливается на авто, где ранее использовалась рессорная подвеска. Это пикапы, мало- и среднетоннажные грузовики. В последнее время очень часто одноконтурные системы стали монтировать на «ГАЗели» и «ГАЗоны» серии «Некст». Они самые дешевые из всех. Цена установки составляет порядка 20-40 тысяч рублей с учетом стоимости всех комплектующих.

Система может быть ресиверной и безресиверной. Какой имеет такая пневматическая подвеска принцип работы? В первом случае кислород подается компрессором в «приемник», где содержится под давлением до 10-15 Бар. По команде водителя, в определенный момент воздух направляется в подушки. На безресиверной системе этот процесс происходит намного дольше, поскольку компрессору нужно время для накачки обоих баллонов.

Это самый популярный вариант. Может устанавливаться на обе либо на одну ось. Система объединяет в себя два контура с воздушными магистралями и клапанами. Ресивер и компрессор здесь общие. Так, один контур отвечает за регулировку передней оси, а второй – задней. В случае установки системы на одну ось настраиваются отдельно левые и правые пневмобаллоны. Устанавливается как на грузовые авто, так и на легковушки. Стоимость ее примерно на 20-30 процентов выше одноконтурной. Контроль за текущим давлением обеспечивается благодаря манометрам, которые при установке выводятся в салон.

Что такое пневмоподвеска четырехконтурная? Это самый дорогой вид ходовой части.

Особенности устройства пневмоподвески данного типа в том, что водитель может регулировать клиренс каждого колеса по отдельности. Все они подключены к разным контурам, которые оснащены своими клапанами и не зависят друг от друга. Система обязательно подключается к ресиверу.

Рассматривая устройство пневмоподвески, отметим преимущества данной системы в целом:

• Возможность регулировки клиренса. Основной параметр, из-за которого автомобилисты выбирают эту подвеску.
• Независимость от общей загрузки автомобиля. Машина не проседает на подушках, даже если «на борту» имеется большой груз.
• Большая плавность хода. В отличие от пружин с амортизаторами, баллоны в полном объеме поглощают все удары, возникающие при езде по неровным дорогам.
• Удобство управления. Настроить нужную величину клиренса водитель может прямо из салона, благодаря пульту управления. На грузовых автомобилях он имеет спиральный шнур, позволяющий водителю контролировать поднятие и опускание оси на улице. Особенно это важно при зацеплении полуприцепа.
• Неприхотливость в обслуживании. В системе нет каких-либо сложных деталей, которые нужно периодически смазывать, менять или регулировать.

Устройство пневмоподвески таково, что система может полностью адаптироваться к дорожным условиям и осевым нагрузкам автомобиля.

Основной минус – это ремонтопригодность. Если баллон начал «травить», он подлежит только замене. В случае с амортизационной стойкой цена ремонта может быть весьма существенной. Также система сильно боится морозов. Поскольку баллоны сделаны из резины, они начинают «дубеть».

Вне зависимости, сколько контуров у пневматической подвески, принцип работы ее одинаковый. Также одинаковыми остаются и баллоны. Как мы уже сказали ранее, они могут травить воздух. Происходит это из-за их загрязнения. Со временем на их стенки попадает грязь и реагенты, которые начинают работать как абразив. Чтобы этого не допустить, периодически мойте баллоны в максимально поднятом состоянии под мощной струей воды. Дополнительно обрабатывайте стенки силиконовым спреем. Только так можно обеспечить баллонам длительную и надежную работу.

Итак, мы выяснили, что такое пневмоподвеска и какие она имеет особенности.

Материалы: http://fb.ru/article/331092/ustroystvo-pnevmopodveski-opisanie-printsip-rabotyi-i-shema

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.

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.

Пневморессоры на трехосном тягаче

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

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

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

Пневмоэлементы

Пневмобаллоны, пневматическая рессора, упругий элемент, называть их можно по-разному. Суть от этого не меняется. Задача пневмоэлемента состоит в том, чтобы эффективно воспринимать нагрузки от неровностей дороги и сохранять клиренс автомобиля на заданном уровне. Для этого ему необходимо поддерживать определённое давление воздуха и сохранять его в своём объеме. Конструктивно пневмобаллон может быть либо выполнен вместе с амортизатором, либо устанавливаться отдельно.

Если это комплексное решение, то амортизатор и пневмоподушка будут называться пневмостойкой. Она аналогична МакФерсону, только вместо пружины — резиновая камера, заполненная воздухом. Некоторые виды пневмоподушек имеют ограничительные клапаны давления, а некоторые — пневмоаккумуляторы, чтобы не так зависеть от давления, которое создаёт следующий элемент системы.

Компрессор

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

Ресивер

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

Система управления

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

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.

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.

Материалы: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/pnevmaticheskaya-podveska.html