Пневматическая подвеска – объясняю простым языком

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:

• 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).

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 – объясняю простым языком

Когда я только начинал заниматься ремонтом автомобилей, то был уверен, что пневматическая подвеска – пик инженерной мысли и предел мечтания простых автовладельцев. Но по мере знакомства с ней, я поменял свое отношение и сегодня объясню почему. Попутно расскажу её конструкцию, из чего она состоит и принцип её работы.

Немного истории и где её можно встретить

Применение пневматических элементов в подвеске автомобиля еще началось в начале прошлого века. Первыми в этом деле были американцы. Они попытались внедрить её в автомобиле Cadillac Eldorado. Но она не пришлась по вкусу и не получила широкого распространения.

В Европе такие попытки делали французы, устанавливая её на модель Citroen CX. Именно на этой машине я первый раз увидел, что такое пневматическая подвеска. Впечатлений была масса: во-первых – это было в диковинку, когда авто самостоятельно меняла клиренс. Глушился двигатель и автомобиль плавно «ложился» на брюхо. А когда запускался мотор, также поднимался, как по велению волшебной палочки.

Во-вторых, многие владельцы «французов», позиционировали пневмоподвеску, как систему от угона транспортного средства. Не заведя двигатель, невозможно было транспортировать машину, она сидела подкрылками на колесах и «пузом» доставала землю. Это было «ноу-хау» для легкового транспорта на постсоветском пространстве.

По мере появления в нашей стране импортного транспорта, пневматическую подвеску можно было встретить на грузовиках, прицепах и автобусах. А коснувшись её обслуживания и ремонта, понял, что ничего «диковинного» в ней нет – это просто одна из разновидностей подвесок автомобилей, но более «замороченная». Об этом сейчас и поговорим.

Устройство пневмоподвески

1. Пневмобаллоны – основные элементы пневматической подвески. Их ещё называют пневмоподушками.
2. Компрессор с ресивером.
3. Кузовные датчики и ЭБУ

А теперь поговорим о каждом элементе отдельно. Потому что каждый из них играет важную роль в работоспособности всей пневматической системы автомобиля.

Пневмоподушки

Они используются в качестве упругих элементов подвески – рессор или пружин. В некоторых системах они устанавливаются как отдельные детали подвески, в некоторых монтируются на амортизаторы. В этом случае их конструкция напоминает стойки Макферсона, только вместо пружин пневмоподушки.

Изготовлены они из специальной плотной резины. По форме напоминают две таблетки, сложенные друг на друга. Видели на шиномонтаже пневмодомкраты – подкатные тележки с резиновыми подушками, которые накачивают воздухом? Также выглядят пневмобаллоны подвески.

Основное назначение – смягчать удары от неровностей дорожного покрытия и контролировать высоту кузова относительно земли. Кроме этого, они заменяют собой стабилизаторы поперечной устойчивости – уменьшают крены автомобиля в поворотах.

Существует адаптивная пневматическая подвеска. Благодаря ей можно менять жесткость ходовой. Водитель сам выбирает, когда подвеска должна быть мягкой, валкой, а когда собранной, жесткой. То есть, пневмоподвеска сама адаптируется под требования человека и стиля его езды.

Компрессор

Он закачивает воздух в пневмоподушки. Конструктивно он состоит из осушителя воздуха, чтобы не было в системе влаги и электромотора. В зависимости от количества контуров в пневматической подвеске, компрессор может накачивать попарно пневморессоры или по отдельности. Распределение воздуха по контурам занимаются электромагнитные клапана, которые контролируются системой управления.

Блок управления

Кроме электроклапанов в пневмосистеме установлены дополнительные датчики. Они контролируют положение кузова относительно земли, скорость движения автомобиля, угол поворота руля, давление в пневмостойках и т.д.

Система управления собирает эту информацию и при помощи электроклапанов меняет давление в пневматических подушках подвески. В случае адаптивной пневмосистемы, изменяется её упругость.

Ресивер

Здесь всё просто – он служит хранилищем сжатого воздуха. Чтобы постоянно не работал компрессор, в ресивере сохраняется избыточное давление. При необходимости воздух из него, через электроклапана распределяется между пневмоэлементами.

Если давление в нем снижается, только тогда включается компрессор. Это экономит ресурсы автомобиля и продлевает срок эксплуатации компрессора.

Разновидности пневмосистем

Она может состоять из нескольких контуров:

1. Один контур – часто устанавливается на задний мост, но могут встретиться модели с монтажом в передней и задней подвеске. Это самая простая система. Изменяется клиренс и жесткость пневмобаллонов одновременно на обеих осях.
2. Два контура – можно отдельно контролировать перед и зад автомобиля.
3. Четыре контура – самая современная и сложная система. Можно управлять клиренсом на каждом колесе независимо друг от друга. Именно в ней сосредоточены самые важные достоинства пневматической подвески. Но она самая дорогая и прихотливая в обслуживании.

Как она работает

Блок управления собирает информацию с датчиков. Если нужно, происходит подкачка воздуха в пневмоподушки или его спуск в атмосферу. Это общий принцип работы. Чем пневматическая система сложнее, тем больше тонкостей в её работе.

На повороте положение кузова изменяется, происходит его наклон. Датчики положения фиксируют это и передают сигнал в блок управления. Он дает импульс электромагнитным клапанам открыться и поднять давление в пневморессорах с той стороны, которая наклонилась вниз. Так минимизируется крен кузова.

При повышении скорости автомобиля, в случае адаптивной пневмоподвески, изменяется её жесткость. Повышается давление воздуха в пневмостойках, подвеска становится жесткой. Это улучшает управляемость и курсовую устойчивость, но снижает комфорт.

Поэтому водителю разрешается самому выбирать режим подвески. Хочет больше комфорта, выбирает комфортный режим, часть воздуха стравливается с упругих элементов и они становятся мягкими. Нужна управляемость, выбирается спортивный режим. Больше воздуха закачивается в пневмоподушки и они становятся жесткими.

При выезде на бездорожье, можно увеличить клиренс автомобиля. Водитель нажимает кнопку, и компрессор накачивает столько воздуха в пневмоэлементы системы, на сколько нужно приподнять машину над землей. Кстати сказать, это одна из первостепенных задач, которую закладывали разработчики.

Видео, как работает пневматическая подвеска на «Газеле»

Где она применяется

Её можно встретить не только в автомобилях премиум-класса. На коммерческом транспорте её устанавливают на заднюю ось. Это позволяет контролировать жесткость подвески для перевозки тяжестей. Пневмосистема позволяет опускать зад машины, это уменьшает погрузочную высоту и упрощает погрузку грузов в багажник.

В спортивных авто. В этом случае пневматическая подвеска ставиться на все оси. Уменьшая клиренс и увеличивая жесткость пневмостоек – улучшает управляемость и аэродинамику.

Никогда не видели автобусы, которые при подъезде к остановке «опускаются» на землю? Я такое увидел и был впечатлён. Всё это сопровождалось характерным шипением – это стравился воздух из пневматических подушек. Так проще заходить пассажирам, а какая услуга оказывается людям с ограниченными возможностями! – Не нужно карабкаться по пандусу, а спокойно заехал на коляске в салон.

Что в ней плохого или минусы пневмосистемы

Обо всех достоинствах пневматической подвески я уже рассказал, но есть обратная сторона медали. Главный недостаток – это дороговизна. Она дорогая в обслуживании, в ремонте. Цена пневмоподвески выше, чем классического аналога, что повышает стоимость автомобиля.

Из-за своей сложности, снижается её надежность. Выход из строя одного из её элементов может привести к поломке всей системы. В этом случае теряются все достоинства пневматической подвески.

На сегодня качество её элементов значительно повысилось, но без должного уровня обслуживания и использования не оригинальных запчастей, срок её службы сокращается. Поэтому владельцы не хотят её ремонтировать, потому что дорого, а сразу продает автомобиль. Поэтому при покупке подержанной машины с пневмоподвеской, нужно ей уделять особое внимание.

Если я что-то упустил или вы нашли неточности в моей писанине – напишите об этом в комментариях. Всем удачи на дорогах.

Что такое пневматическая подвеска в автомобиле, её достоинства и недостатки

В списке оборудования автомобилей премиум-сегмента присутствует пневматическая подвеска. Она устанавливается как штатная составляющая, так и входит в список дополнительных опций. Но что представляет пневмоподвеска и в чем ее особенности, знает далеко не каждый, а дилеры не всегда указывают достоверную информацию относительно этого типа оборудования.

Пневматическая подвеска – разновидность подвесок авто, у которой вместо привычных упругих элементов – пружин, торсионов и рессор, для восприятия вибраций от дорожного полотна и предотвращение их передачи на кузов используется сжатый воздух, находящийся в специальных пневмоподушках.

Одной из особенностей автомобилей с пневмоподвеской является возможность корректировать высоту клиренса в зависимости от дорожных условий.

Пневматическая подвеска не является отдельным типом, она скорее выступает в качестве дополнения к уже существующим видам. Пневмоподвеска входит в состав зависимых, а также независимых рычажных подвесок и стоек МакФерсона.

Часто пневмоподвеска используется вместе с амортизаторами, оснащенными функцией регулировки жесткости. Вместе эти компоненты образуют адаптивную подвеску, используемую на моделях премиум-сегмента.

Конструкция

Основным составным элементом пневмоподвески являются эластические резиновые подушки (баллоны). Их устанавливают вместо упругих компонентов подвески – пружин или рессор, другие же составляющие подвески остаются неизменными – рычаги, амортизаторы.

Пневмобаллоны могут быть отдельным компонентом в подвеске, или же входить в состав амортизационной стойки (на подвеске МакФерсона), но в этом случае стойка называется уже пневматической.
Сжатый воздух, которым заполняются подушки, играет роль упругого элемента – он принимает на себя колебательные движения, получаемым колесом от дороги. За счет физического свойства газов сжиматься, происходит принятие вибраций, которые амортизатор затем гасит.

Поскольку подушки эластичные, то при заполнении воздухом, они меняют свою длину. Благодаря этому возможна регулировка клиренса.

Для правильного функционирования баллонов конструкция пневматической подвески включает в себя еще ряд составляющих. Простейшая пневмоподвеска состоит из:

• пневмобаллонов на всех колесах (отдельные или в составе пневматических стоек);
• компрессора;
• ресивера;
• осушителя воздуха;
• блока электроклапанов;
• системы управления;
• соединительных трубок;

Такой тип пневмоподвески можно приобрести отдельно и установить на любой автомобиль.

Составные элементы и принцип работы

Компрессор – ключевой элемент пневмоподвески, поскольку этот узел обеспечивает подачу сжатого воздуха. Это несложный по конструкции узел с приводом от электродвигателя.

Ресивер является накопителем сжатого воздуха. Благодаря этому узлу пневматическая подвеска может быстро перенастраиваться – менять дорожный просвет. Ресивер с компрессором связаны между собой не только трубками, а и системой управления, чтобы обеспечить поддержание давления воздуха в ресивере в автоматическом режиме. Для этого в накопитель устанавливаются датчики давления, благодаря которым система управления определяет количество воздуха и пополняет его при сильном расходе путем включения компрессора в работу.

Поскольку компрессор качает воздух из окружающей среды, то в конструкцию пневмоподвески обязательно входит осушитель, который устраняет влагу.

Блоком электроклапанов регулируется подача воздуха в подушки в зависимости от заданного режима. На каждый баллон приходится по одному электроклапану.
Работают электроклапаны от сигналов, поступающих с системы управления.

В простых пневмоподвесках (любительских, которые покупаются в магазине автоаксессуаров) блок управления представлен в виде пульта, устанавливаемого на приборной панели. Этим пультом водитель регулирует степень наполнения баллонов сжатым воздухом.

Но в такой конструкции не реализован автоматический режим поддержания уровня кузова. То есть, водитель накачивает подушки до требуемого режима и эксплуатирует авто. Единственное, что возможно при такой конструкции – установить нужный клиренс на ходу.

Работает такая пневмоподвеска очень просто – после запуска двигателя включается в работу компрессор, который нагнетает воздух в ресивер. После наполнения до нужного давления, водитель пультом подает сигналы на каждый из электроклапанов, поэтому воздух наполняет пневмобаллоны – автомобиль поднимается. После перекрытия подачи воздуха, заполненные подушки удерживают кузов на нужном уровне.

Пневматические подвески, используемые автопроизводителями

Заводские пневмоподвески, устанавливаемые автопроизводителями, конструктивно сложнее и включают в себя электронный блок управления со следящими устройствами – датчиками:

• положения кузова (передние, задние, левые, правые);
• ускорения кузова;
• ускорения колес;

Благодаря следящим устройствам подвеска способна самостоятельно поддерживать положение кузова относительно дорожного полотна независимо от условий движения и загруженности машины. За счет сигналов, поступающих с датчиков, блок управления «улавливает» изменение положения кузова и выравнивает его – на одних баллонах стравливает воздух, на других наоборот – увеличивает давление.

Самыми совершенными в эксплуатационном плане являются адаптивные подвески – с регулируемыми амортизаторами. Такая подвеска работает в автоматическом режиме. При этом она не только поддерживает уровень кузова, а и самостоятельно регулирует дорожный просвет в зависимости от скоростного режима движения, чтобы обеспечить наилучшую управляемость.

При этом адаптивная подвеска не является отдельным узлом, она взаимосвязана с блоком управления двигателем, АБС и другими системами. Это позволяет установкой нужного режима полностью перенастроить поведение авто – установить жесткость подвески, чувствительность рулевого управления, функционирование тормозов, работу мотора и трансмиссии.

Разновидности по количеству контуров

Пневматические подвески делятся на три типа по количеству так называемых воздушных контуров:

1. С одним контуром. В конструкции используется только один электроклапан и два баллона, установленных на одной оси. Такая подвеска нашла применение только на грузовых авто.
2. Двухконтурная. Включает в себя два электроклапана. Этот тип подвески применяется как на одной оси (каждый клапан отвечает за наполнение одного баллона), так и на двух мостах (клапан обслуживает две пневмоподушки, установленных на одной оси).
3. Четырехконтурная. Включает 4 электроклапана, каждый из которых работает со своей подушкой.

Первые два типа подвески используется только на грузовых авто, а вот 4-х контурная применяется на легковых автомобилях.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Положительные и отрицательные качества

Распространение на авто премиум-сегмента, пневматическая подвеска получила благодаря:

• Обеспечению плавного хода;
• Бесшумности работы;
• Повышению управляемости;
• Регулировке высоты дорожного просвета;
• Широкому диапазону настроек (в адаптивно подвеске).

Этими достоинствами, кроме последнего, обладает даже самая простая пневмоподвеска, которой можно укомплектовать любой автомобиль.
Но и недостатков у пневматической подвески немало, что и сказывается на ее распространении. Из основных негативных качеств можно выделить:

• сложность конструкции;
• ненадежность;
• занимает много места;
• низкая ремонтопригодность;
• подверженность воздействию агрессивных веществ (касается резиновых составляющих).

«Слабым» звеном в подвеске являются ее основные рабочие элементы – пневмоподушки. Они изготовлены из резины, поэтому «чувствительны» к химическим веществам, перепадам температуры. При этом баллон отремонтировать невозможно, поврежденный компонент только заменяется.

Источник https://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/pnevmaticheskaya-podveska.html

Источник https://avtoyoutube.ru/pnevmaticheskaya-podveska.php

Источник https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/pnevmopodveska/