Что такое пневматика на машине

Для чего нужна пневмоподвеска в автомобиле

Несмотря на достаточно большое количество разновидностей типов подвесок, в большинстве современных автомобилей используется только те их подкатегории, у которых главный демпфирующим элементом выступают либо мощные пружины, либо амортизаторы гидравлического типа с телескопическим механизмом. Пневматические устройства ещё не получили достаточного распространение. Их преимущественная сфера использования – коммерческий транспорт или легковые автомобили, относящаяся к премиальному классу. Неудивительно, что многие автомобилисты попросту не знакомы с этой разновидностью подвесок. Наша задача — дать читателю представление о том, что это такое, как работает, какими преимуществами и недостатками обладает.

Предназначение пневмоподвески в автомобиле.

Что такое пневмоподвеска

Наиболее употребительное определение пневматической подвески — это устройство, в котором пространственное положение кузова относительно поверхности дороги регулируется посредством заполненных воздухом баллонов. Таким образом, демпфирование производится с помощью сжатого воздуха. Вы можете спросить, а зачем нужна пневмоподвеска? Ответ будет приблизительно следующий: с помощью этого устройства можно менять клиренс автомобиля. Грубо говоря, ваш седан можно одним нажатием кнопки превратить в паркетник, что автоматически увеличит его проходимость. При движении по автотрассе клиренс можно сделать минимальным, уменьшая коэффициент лобового сопротивления автомобиля. А если вам требуется свернуть в сторону, на грунтовую дорогу, увеличенный клиренс позволит без усилий проезжать проблемные участки со сложным рельефом. Впрочем, пневмоподвеска характеризуется и способностью изменять жесткость, что может пригодиться при проезде автотрасс с неодинаковым профилем. А теперь рассмотрим, как выглядит пневмоподвеска.

Конструкция типовой пневматической подвески

Несмотря на большое разнообразие конструктивных решений, стандартная пневмоподвеска состоит из относительно небольшого количества компонентов:

Рассмотрим, как устроена пневмоподвеска на примере всех вышеперечисленных конструктивных элементов.

Пневмоподушки — это более официальное наименование упоминавшихся ранее пневматических баллонов. Эти упругие элементы устанавливается по отдельности на каждое колесо. Главная их задача заключается в удержании кузова автомобиля на заданной высоте от поверхности дороги.

Пневматические баллоны, как правило, изготавливаются из полой многослойной резины повышенной плотности, которая в рабочем состоянии заполняется атмосферным воздухом под определенным давлением. Их характерная внешность — подобие многосекционных таблеток. Впрочем, нередко можно встретить и пневмобаллоны, устанавливаемые на стойки амортизаторов. Другими словами, в этом случае они являются альтернативой обычным витым пружинам.

Компрессор – необходимая компонента любой пневматической системы. Именно он создает давление, требуемое для нормального функционирования пневматических упругих элементов. Компрессор, являющийся составной частью пневмоподвески, состоит из следующих частей:

Задача последних — обеспечение маршрутизации сжатого газа. В зависимости от конструктивных особенностей пневмоподвески (в частности, количества клапанов) упругие элементы заполняются сжатым воздухом либо попарно, либо в отдельности.

Ресивер — элемент подвески, который позволяет изменять клиренс автотранспортного средства. Он занимает промежуточное положение между компрессором и упругими элементами. Конструктивно это металлический баллон емкостью до 10 литров, из которого воздух через электромагнитные клапаны под давлением следует непосредственно в упругие элементы. Благодаря наличию ресивера регулировка клиренса осуществляется без использования компрессора, то есть за счёт имеющегося в данном резервуаре сжатого воздуха.

Система управления пневмоподвеской представляет собой комплекс датчиков, определяющих текущие характеристики автомобиля и отсылающих эти данные в электронной блок управления. Количество и состав датчиков может быть разным, но их типовая комбинация выглядит следующим образом:

ЭБУ принимает сигналы от датчиков в режиме реального времени, обрабатывает их и выдает соответствующие команды исполнительным устройствам. В подавляющем большинстве случаев блок управления пневмоподвеской тесно взаимодействует с системой курсовой устойчивости. В числе дополнительных устройств, поддерживающих функционирование пневматической подвески, можно назвать клапаны, отвечающие за формирование необходимого давления в системе, поддержание его на заданном уровне и сброс в случае необходимости. Мы разобрались, из чего состоит пневмоподвеска, и переходим к рассмотрению того, каков принцип её функционирования.

Принцип работы классической пневмоподвески

Поскольку задача пневмоподвески — изменение положения кузова авто транспортного средства по отношению к полотну дороги в зависимости от текущих условий передвижения машины, рассмотрим, каким образом это достигается. В принципе здесь нет ничего сложного — увеличивая давление в системе, мы тем самым увеличиваем и клиренс. Но при этом приходится жертвовать жесткостью. Уменьшение давления приводит к противоположному эффекту — машина проседает, центр тяжести смещается вниз, но зато уменьшается и жесткость подвески. Она становится мягче, а передвижение на автомобиле — комфортнее. Отметим, что в большинстве случаев корректировка клиренса — это дискретный процесс, состоящий из трех режимов:

Нормальный режим характерен для движения автотранспортного средства по ровной дороге со скоростью, лежащий в пределах 50-100 км/час. Если текущая обстановка требует движения с меньшей скоростью и по неровным дорогам, имеет смысл задействовать повышенный клиренс. По вполне понятным причинам все эти манипуляции производится в ручном режиме, нажатием на соответствующую кнопку. Однако существует ситуации, когда используется автоматическая корректировка положения кузова авто. Это — прохождение поворотов. Если в ресивере в такие моменты имеется достаточное количество сжатого воздуха, снижение боковых кренов машины будет произведено без участия водителя. После завершения манёвра лишнее количество воздуха удаляется через клапаны.

Разновидности пневмоподвесок

Пневмоподвеску нельзя назвать самостоятельным элементом ходовой части автомобиля, поскольку в большинстве случаев она функционирует одновременно с другими разновидностями демпфирующих устройств (подвеска типа McPherson, неразрезная балка, так называемая многорычажная подвеска). В общем случае все подобные системы, устанавливаемые штатно, можно условно разделить на две категории:

Поскольку пневмоподвески – дорогостоящий элемент конструкции ходовой части, они устанавливаются либо на легковые авто премиум класса, либо на коммерческий транспорт, так как здесь их присутствие – жизненная необходимость. В зависимости от метода реализации пневмоподвесок различают следующие их разновидности:

Одноконтурные системы чаще всего устанавливаются на мощные седельные тягачи или грузовики с повышенной грузоподъёмностью, которые комплектуются одноосевой (передней или задней) пневмоподвеской. Такой тип предназначен для регулирования степени жёсткости всей оси, обычно задней, поскольку именно на неё приходится основная часть нагрузки.

Двухконтурные системы устанавливаются на одну или обе оси. При одноосевой комплектации достигается индивидуальная регулировка левого или правого колеса. Во втором случае есть возможность изменять жёсткость задней/передней оси, что равноценно использованию двух одноконтурных подвесок.

Четырёхконтурные системы достаточно сложны в реализации, но зато они обеспечивают возможность индивидуальной настройки всех четырёх колёс. Это действительно высокоэффективная подвеска, поскольку степень увеличения/уменьшения клиренса определяется бортовым компьютером в зависимости от информации, поступающей с датчиков. Особенно заметно использование четырёхконтурных пневматических подвесок при прохождении поворотов, которые в данном случае практически не ощущаются из-за компенсации кренов.

Плюсы и минусы современных пневмоподвесок

Поскольку пневматические подвески устанавливаются на ограниченное количество моделей иномарок, для многих автовладельцев было бы интересным узнать, какими достоинствами обладают автомобили, оснащённые этими системами. И их достаточно много:

Учитывая столь обширный перечень достоинств, кажется странным, что пневмоподвески до сих пор не получили массового распространения. Этот прискорбный факт становится понятным, если знать основные минусы пневматических демпфирующих систем:

Проведя сравнительный анализ обеих списков, можно прийти к выводу, что пневмоподвеска – прерогатива только небольшого числа автомобилей, чьи владельцы готовы жертвовать значительными суммами ради достижения максимального комфорта. В условиях российского бездорожья это было бы полезным для многих водителей, но высокая стоимость и суровые зимы – очевидный ограничивающий фактор на пути массового распространения подвески пневматического типа.

На каких автомобилях наличествует штатная пневмоподвеска

Отметим, что сегмент премиальных моделей автомобилей не так уж мал, учитывая, что в развитых странах средний класс, хоть и нечасто, вполне может рассчитывать на приобретение достаточно дорогого и элитного авто. И если оно оснащено пневмоподвеской – ощутить все прелести комфортного передвижения вне зависимости от состояния дорожного полотна. Но если в ваши планы входит приобретение модели, в комплектацию которой входит подвеска именно этого типа, то возникает вопрос, на каких автомобилях пневмоподвеска лучше? Поэтому было бы интересно изучить результаты рейтинга марок и моделей со штатной пневмоподвеской. И такой список есть. Его составители руководствовались как результатами специальных тестов, так и анкетированием пользователей со стандартным перечнем вопросов, касающихся эксплуатационных характеристик конкретных авто.

Топ-3 таких автомобилей выглядит следующим образом:

Отметим, что все эти авто комплектуются элементами подвески от одних и тех же производителей, поэтому их ранжирование производилось преимущественно на основании оценки возможностей настроек. С очки зрения эффективности и особенно надёжности к пневмоподвеске, применяемой на этих моделях, претензий нет. При практическом отсутствии серьёзных недостатков таковым можно считать только работу нагнетательного клапана. В некоторых случаях, возникающих очень редко, он самопроизвольно выпускает воздух из ресивера, что в итоге сказывается на комфортности поездки, создавая дополнительную нагрузку на компрессорную установку.

Продолжают список марок авто со штатной пневмоподвеской модели, владельцы которых чаще обращались в автосервис с претензиями, относящимися именно к данному конструктивному элементу ходовой. Все эти авто характеризуются своим перечнем уязвимостей, приводящим к необходимости выполнения ремонтных работ:

Отметим, что любой агрегат или узел автомобиля – не вечен, так что опасаться выхода из строя дорогостоящей компоненты не стоит. А если учесть, что надёжность пневматических демпфирующих элементов с каждым годом растёт, их перспективы выглядят не столь уж мрачно.

Источник

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:

Источник

ЧТО ТАКОЕ ПНЕВМОПОДВЕСКА

Пневмоподвеской (пневматической подвеской) называют разновидность подвески, имеющую возможность регулировки дорожного просвета в автоматическом или полуавтоматическом режиме, но без применения физической силы.

Пневмоподвески более 70 лет используются в грузовой технике и полуприцепах. Легковые автомобили бизнес-класса также нередко оборудуются пневмоподвеской, но относительно недавно наметилась тенденция самостоятельной установки пневмы на автомобили, которые в заводской комплектации ей не оборудованы.

Придя с Запада в Россию, традиция установки пневмы приобрела национальный окрас: наибольшую популярность у российских автолюбителей получила установка пневмоподвески на автомобили отечественного производства, и безоговорочная пальма первенства здесь принадлежит автомобилям Приора.

Принципиальное отличие пневмоподвески от пружинной заключается в использовании пневмоподушек вместо металлической пружины. Обладатель пневмоподвески может регулировать ходовые качества автомобиля, подбирая давление в подушках.

Существует множество мнений о необходимости установки пневмо-оборудования на рядовой отечественный или иностранный автомобиль, но мы можем выделить несколько основных преимуществ его перед штатным:

Пневмоподвеска позволяет устанавливать клиренс в весьма широком диапазоне, меняя высоту автомобиля и его жесткость. Простая замена пружин на более высокие/низкие или жесткие/мягкие далеко не всегда позволяет легко получить требуемый клиренс и ездовые характеристики автомобиля. Кроме того, замена штатных пружин на измененные необратимо меняет ездовые качества автомобиля от средне-потребительских в определенную сторону, сужая таким образом область применения автомобиля.

Например, укороченные и более жесткие пружины способны улучшить управляемость транспортного средства на хорошем асфальте, но делают автомобиль непрактичным в условиях не идеальной дороги.

А более длинные и мягкие пружины улучшают внедорожные качества и плавность хода автомобиля, но необратимо ухудшают его дорожные качества, делая валким и ухудшая прохождение поворотов.

Пневмоподвеска позволяет избежать компромиссов и получить хорошие ездовые качества автомобиля в любых допустимых для его класса дорожных условиях.

Пневмоподушка характеризуется прогрессивным сжатием: чем сильнее сжимается подвеска, тем больше возрастает в подушке давление и увеличивается жесткость. Благодаря этому «пробить» пневму сложнее чем пружину, а регулировка давления из салона дает автовладельцу широчайшие возможности настройки ходовых качеств своего автомобиля. При очном сравнении воздушной и пружинной подвески бросается в глаза более устойчивое поведение в поворотах и уменьшенные крены у первой относительно второй.

Широкие возможности настройки

Каждый автовладелец индивидуален и имеет собственное представление об идеальном поведении автомобиля на дороге. Кроме того, автомобиль не всегда одинаково нагружен: в легковушке могут сидеть пять человек, а может только водитель. Естественно, нагрузка на подвеску и осадка автомобиля будет разительно отличаться.

Пневмоподвеска позволяет настроить жесткость и высоту таким образом, чтобы ездовые качества автомобиля не менялись в независимости от количества пассажиров и груза. Кроме того, водитель может настраивать автомобиль под свое настроение и стиль езды.

Стиль и индивидуальность

Именно эти факторы являются определяющими для подавляющего большинства российских автовладельцев, устанавливающих пневмоподвеску на свой автомобиль. А самое «вкусное» здесь — возможность менять высоту своего автомобиля в считанные секунды в очень широких пределах. Удивленные взгляды окружающих — одна из основных причин установки пневмоподвесок на российские автомобили.

Независимо от изначальной цены автомобиля, пневмоподвеска дает возможность преодолеть лежачего полицейского, а в случае с внедорожником еще больше расширяет сферу его применения. Кроме того, пневма позволяет владельцу повысить свой статус в глазах окружающих.

Удобство и практичность

Неспроста пневмоподвеска давно используется в грузовых автомобилях: она позволяет эффективно использовать грузоподъемность автомобиля и даже допускает небольшой перегруз без потери ездовых качеств. Эти качества делают пневмоподвеску очень удобным решением для длинных пикапов, минивэнов и фургонов.

Пневмоподвеска отлично чувствует себя в сильные морозы: синтетическая резина, используемая в пневмоподушках, обладает высокой эластичностью и устойчивостью к неблагоприятным условиям внешней среды.

Описанные преимущества позволяют эффективно использовать пневмоподвеску на самых разных категориях автомобилей, для решения самых разных задач.

Пневма позволяет добиваться оптимальной управляемости, проходимости, комфорта и безопасности, обеспечивает владельцу широкие возможности самовыражения. Кроме того, наличие в автомобиле баллонов высокого давления позволяет использовать их для других нужд. Например, для пневмосигнала.

Пневмокомпрессоры и другое оборудование

Любая пневмоподвеска состоит из нагнетающего компрессора, резервуара для сжатого воздуха (ресивера) и системы распределения воздуха. Подача и вывод воздуха из пневмоподушек осуществляется через систему клапанов, а управление клапанами и компрессором осуществляется управляющим блоком.

Устройство базовой пневмоподвески. Четыре пневмоподушки, компрессор, ресивер, система клапанов, электронный блок управления.

Мощность компрессора, диаметр клапанов, объем ресивера, диаметры воздушных каналов и прочие параметры пневмоподвески — все это подбирается исходя из особенностей конкретного автомобиля и пожеланий владельца.

Что такое контур? Чем отличается двух- и четырехконтурные системы.

Изначально на автомобили устанавливались исключительно двухконтурные пневмосистемы. Это наиболее простая разновидность подвески, предполагающая использование одного контура и клапана на ось. Двухконтурная подвеска позволяет раздельно регулировать высоту передней и задней части легкового автомобиля.

Однако, при таком устройстве пневмоподвески возникает один очень существенный недостаток: при повороте автомобиля давление на колеса, идущие по внешнему радиусу, существенно превышает давление на противоположную пару колес. Как следствие, воздух из внешних подушек переходит во внутренние, и машина кренится. Таким образом, частично исключается одно из главных преимуществ пневмы — прогрессия. На легких автомобилях проблему можно частично решить, установив жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости, но радикально решить проблему кренов позволяет только четырехконтурная подвеска.

етырехконтурная подвеска предполагает наличие четырех клапанов — по одному на каждое колесо. Таким образом, исключается проблема кренов: каждая подушка при любых условиях держит заданное давление. Кроме того, четырехконтурная подвеска позволяет тонко регулировать крены автомобиля даже при несимметричной загрузке.

Также возможность раздельного управления кренами дает возможность произвести впечатление на окружающих.

Блок управления пневмоподвеской

Блок управления предназначен для контроля давления в пневмоподушках. Блоки управления бывают как предельно простые двух- и четырехконтурные, устанавливаемые с аналоговыми манометрами или без них, так и более продвинутые: с электромагнитными клапанами, управляемыми посредством переключателей или контроллеров.

Наиболее продвинутые системы пневмоподвески управляются электронными контроллерами, которые в полуавтоматическом или автоматическом режиме обрабатывают информацию, получаемую от датчиков положения кузова и электроманометров. Такие системы позволяют владельцу программировать фиксированные положения пневмоподвески автомобиля, выбирая нужные настройки нажатием одной кнопки.

Кроме того, автоматические системы контроля способны самостоятельно менять высоту подвески в зависимости от стиля движения. Интеллектуальный контроллер можно связать с сигнализацией, и автомобиль будет подниматься в рабочее положение по нажатию кнопки на брелке.

Источник