Для чего используют гидравлические масла

Гидравлическое масло

В современной жизни повсеместно применяются гидравлические приводы. Чтобы они бесперебойно работали, им нужна специальная жидкая среда, позволяющая деталям технологически сложного гидравлического механизма плавно двигаться. Гидравлическое масло является одним из самых важных компонентов любой гидравлической системы. Для длительной работы гидравлики нужно грамотно подбирать масло, учитывая тип системы и рекомендации производителей.

Основные свойства

Как мы уже сказали, гидравлическое масло является жидкостью, которая предназначена для передачи механической энергии в процессе управления, привода и движения. Ее необходимо использовать в гидродинамических и гидростатических системах.
Для осуществления передачи энергии гидравлической системе необходим высокий уровень давления при малой скорости течения (статическое давление). Тогда как гидродинамические системы используют кинетическую энергию, а ее передача осуществляется за счет низкого давления и высокой скорости течения.
Главные характеристики гидравлических масел это:

• показатель вязкости
• температура вспышки и застывания
• устойчивость к окислению
• антикоррозийные свойства.

Масло не должно иметь в своем составе компонентов, которые могут оказать агрессивное воздействие на материалы системы.
От показателей вязкости и температуры масла зависит температура работы всей системы. Антиокислительная жидкость предохраняет от окисления все механизмы в условиях теплового воздействия. Антикоррозийные показатели отвечают за противостояние ржавчине. Антипенные и деэмульгирующие параметры имеют немаловажное значение для правильной работы гидросистем, поскольку попадание воздуха и воды способствуют процессу окисления и образования пятен ржавчины. При резких скачках уровня давления в процессе работы гидравлической системы от масла отделяется воздух, который превращается в пену.
Интересно, что первая книга по гидравлике «Начала гидростатики» была написана в 1585 году голландским учёным Симоном Стевином.
Прежде чем совершить покупку, обязательно обратите внимание на вязкость гидравлического масла и тип насоса. Существует три значения вязкости:

• минимальное. Такой показатель свидетельствует о наиболее надежной работе системы, однако приводит к более быстрому износу деталей вследствие трения. Кроме этого, в результате низкой вязкости могут происходить утечки в насосе и клапанах
• максимальное. Это показатель вязкости с наибольшим значением, при котором насос способен перекачивать жидкость в механизмы системы. В тоже время, низкая температура и небольшая мощность насоса при повышенной вязкости существенно усложняет работу
• оптимальное. Это наилучший выбор, так как детали насоса хорошо смазываются в условиях минимального сопротивления, вследствие чего улучшается мощность и замедляется амортизация составных элементов. Вязкость оказывает влияние и на температурный режим функционирования всей системы.

Стойкость к окислению под воздействием высоких температур обеспечивает введение присадок. Окисление масла становится причиной увеличения показателя вязкости и накоплению продуктов окисления. Вследствие этого образуется осадок и отложения частичек лакокрасочного покрытия на поверхностях деталей гидросистемы, что отрицательно сказывается на ее работе. Для устранения такой проблемы к смазочным жидкостям добавляют дополнительные компоненты фенольного и аминного ряда.
Каждая гидросистема состоит из разных металлов, это может быть сталь, алюминий, бронза. Они очень чувствительны к коррозии. Ржавчина на металле формируется вследствие действия воды, кислой среды, образующейся как результат окисления масла, а также компонентов расщепления присадок, формирующихся из-за высоких температур. Присадки вводят в гидравлическое масло для задержания процесса коррозии и окисления деталей гидросистемы.
Стоит отметить, что в составе гидравлических масел не должно присутствовать никаких примесей и воды. Во время использования в гидросистему вместе с маслом попадает и вода, она является причиной окисления жидкости и способствует протеканию реакции гидролизации металлических солей. Помимо этого, вода приводит к более быстрому накоплению шлама, забивающего интервалы между деталями механизма и очистительные фильтры.
Кроме всех перечисленных характеристик, масла для гидравлических систем должны отличаться хорошей фильтруемостью.
В процессе покупки стоит обратить особое внимание на температурный режим, в котором оно будет использоваться. Масло бывает:

• летнее
• зимнее
• всесезонное.

Классы гидравлических масел

Гидравлические масла разделяют на классы по вязкости, использованию и составу.
Выделяют 10 классов вязкости, по которым различают гидравлические жидкости: 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100 и 150 класса.
По использованию масла делят на:

• составы для водного или воздушного транспорта
• составы для тормозных и амортизационных систем автомобилей и техники
• составы для гидросистем промышленного оборудования.

По составу масла делят на 3 группы:

• А (H по DIN, HH по ISO). К этой категории относят минеральное гидравлическое масло, в котором отсутствуют присадки. Их используют для низконагруженного оборудования с насосами поршневого или шестереночного типа. При этом рабочая температура должна быть не более +80 °С, а давление – менее 15 МПа
• Б (HL по DIN и ISO). Сюда относят составы, в которых присутствуют антиокислительные и антикоррозионные присадки. Они могут использоваться для средненагруженных гидросистем с разными типами насосов. Рабочая температура может подниматься выше +80 С, а давление – до 2,5 МПа
• В (HLP по DIN, HM по ISO). В эту категорию внесены высокоочищенные составы, имеющие антиокислительные, противоизносные и антикоррозионные присадки. Допустимая температура оборудования +90 С, а давление – свыше 25 МПа.

Согласно стандартам DIN и ISO выделяют еще одну группу масел – HLP-V и HV. В составе таких жидкостей присутствуют загустители, улучшающие вязкостно-температурные параметры.
В международной классификации выделяют:

• нефтяные масла
• синтетические гидравлические масла
• водно-гликолевые жидкости.

Масло для гидравлических систем российского выпуска можно приобрести таких марок:

• ЭШ – состав для гидравлики, которая функционирует в условиях довольно высоких нагрузок
• ГТ – используется в турборедукторах дизельной железнодорожной техники
• АУ – предназначено для высокоскоростных станков. Оно отличается пониженной температурой застывания
• АУП – состав для наземной и морской техники, который используется в гидравлических системах подъемных передач
• Р – предназначено для гидроподъемников и рулевого управления
• А – состав для гидротрансформаторов. Также используется в автоматических коробках передач
• МГЕ – составы для сельскохозяйственного оборудования
• ВМГЗ – используют в гидравлических системах техники, которая работает на открытом пространстве.

Как заменить масло?

Через некоторое время использования масло теряет свои качества. Наблюдается процесс деградации базовой основы или истощение присадок. Продолжение использования оборудования с таким маслом станет причиной поломки.
В идеале менять масло нужно по результатам лабораторного анализа, однако есть и более наглядные признаки того, что масло не стоит больше использовать:

• появление пены
• рост уровня кислотности
• изменение показателей вязкости
• обнаружение запаха серы
• рост удельного веса
• снижение прозрачности.

Конечно же, разложение представляет собой естественный процесс, однако нередко оно происходит и вследствие загрязнения жидкости металлической стружкой, формирующейся из-за износа оборудования, а также кремниевым песком, который попадает в систему из-за разрушения уплотнителей.
Стоит отметить, что применение гидравлического масла разного производства масла недопустимо, даже если у них совпадают базовые основы и вязкость.
Не рекомендуют специалисты и смешивать масла с разными присадками, поскольку в таком случае возможно протекание непредвиденной химической реакции, приводящей в негодность и масло, и оборудование. При отсутствии нужной жидкости следует подобрать аналог и полностью заменить смазочный материал в системе.
Прежде чем обновить масло, гидробак нужно обязательно очистить от загрязнений, которые накапливаются в нем в процессе работы. Отметим, что гидравлическое масло закачивают, а не заливают, чтоб избежать попадания в систему воздуха и загрязнений.

Индустриальные гидравлические масла

Термин «индустриальные масла» был введен в соответствующих нормативных документах (ГОСТ, ISO) для выделения этих масел в отдельный от автомобильных и прочих транспортных масел (моторных, трансмиссионных, авиационных) класс. Применение гидравлических масел в стационарных установках, в отличие от транспортных средств, характеризуется средней температурой работы, но большими объёмами заправки. Использование промышленного оборудования в закрытых помещениях со щадящим температурным режимом в большой мере снимает проблему «всесезонности» масла, которая характерна для транспорта.
Индустриальные масла с различными добавками (антиокислительная, противоизносная, антикоррозионная) используют для смазывания подшипников, направляющих скольжения, редукторов и заполнения гидравлических систем промышленных агрегатов.
В этой отрасли активно используются масла с низкой вязкостью и минимальным количеством присадок — для смазки движущихся деталей измерительных приборов, текстильных машин или же, наоборот, довольно густые высокоадгезионные масла для смазки открытых узлов, к примеру, цепных приводов или зажимных систем станков. Для смазки скользящих деталей и гидравлики используют особые «противоскачковые» присадки, которые помогают предотвратить рывки при страгивании пары. Этот момент очень важен для увеличения точности позиционирования, а также недопущения колебаний во время тихоходных узлов.
Недорогие, отработанные или регенерированные индустриальные масла часто используют в операциях закалки (охлаждение) и воронения (в качестве пропитки пористой окисной плёнки) чёрных металлов. Обработку абразивными порошками — шлифовку, притирку, полировку — тоже чаще всего осуществляют в масляной среде, как правило — дешёвого минерального, то есть индустриальных марок.
Эмульсия, созданная из индустриального масла, воды и эмульгатора подходит для смазывания в процессе обработки материалов резанием, в строительной отрасли для смазки опалубки бетонных конструкций, для жирования кож.
Гидравлические масла на сегодняшний день активно используются почти во всех сферах промышленной отрасли. Однако, наибольшее потребление отмечается в горно- и нефтедобывающей промышленности. Без этого масла совершенно не могут работать шлюзовые ворота, разводные мосты, литейно-штамповочные машины и станки.

Что такое пневмоподвеска и для чего она нужна

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.

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:

• компрессора;
• блока управления;
• ресивера;
• пневмоподушки.

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:

• электродвигателя;
• осушителя воздуха;
• электромагнитных клапанов.

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:

• датчик ускорения ТС;
• датчик давления в пневмосистеме;
• температурный датчик, монтируемый в компрессоре.

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:

• нормального;
• пониженного;
• увеличенного.

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:

• простые пневмоподвески, у которых пневмоэлемент монтируется вместо классических пружин;
• адаптивные устройства, у которых амортизаторы умеют изменять жесткость динамически. При этом степень сглаживания колебаний может происходить в зависимости от водительских предпочтений или дорожной обстановки.

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, у которых наличествует единственная воздушная магистраль, через которую и происходит одновременное изменение положения всех имеющихся подушек (обычно их две, обе монтируются на задней оси);
• двухконтурные используются для обеспечения изменения положения заднеосевых подушек по отдельности);
• четырехконтурные характеризуются наличием отдельных магистралей для всех четырёх колёс.

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:

• изменяемые настройки, то есть возможность регулировки величины клиренса в определённом диапазоне. Меняя высоту расположения автомобиля над дорогой, мы одновременно корректируем и жёсткость подвески. Для машин, оснащённых обычными пружинными элементами, подобная операция возможна, но только путём замены самих пружин. Согласитесь, это вряд ли можно назвать выходом. Отметим, что использование жёстких укороченных пружин действительно даёт прекрасные результаты на ровной укатанной дороге, заметно улучшая управляемость. Но при этом комфорт отходит на второй план – попадая на участок с неровной поверхностью, вы превратите поездку в мучение. Установка мягких и удлинённых пружин сделает комфортным передвижение по бездорожью, но на скоростной автотрассе автомобиль будет вести себя непредсказуемо. При использовании пневмоподвески всех вышеуказанных проблем можно избежать. Водитель имеет возможность лёгким нажатием на соответствующую кнопку переходить от жёсткой к мягкой подвеске. Другими словами, достигается требуемый компромисс в зависимости от конкретной дорожной обстановки;
• отличная управляемость – одно из главных достоинств пневмоподвески. Особенно сильно это проявляется при прохождении поворотов на высокой скорости, когда даже при небольшом радиусе поворота ощущается заметный крен автомобиля. Пневмоподвеска в состоянии компенсировать разницу положения колес над поверхностью дороги. Для пружинной подвески о таком режиме можно только мечтать. Правда, следует оговориться, что отсутствие крена отнюдь не означает отсутствия центробежной силы во время прохождение поворотов;
• возможности индивидуальной настройки. Поскольку не существует одинаковых людей, у каждого водителя имеется свой стиль вождения, свои предпочтения касательно управляемости машины. А если учесть, что в большинстве случаев в автомобиле, кроме водителя, присутствуют и пассажиры, то изменение нагрузки будет способствовать улучшению управляемости автомобилем;
• средство достижения эксклюзивности. Для большинства автовладельцев бравада возможностью изменение клиренса неприемлема, но существует категория драйверов, для которых это жизненная необходимость. Они не пожалеют никаких средств ради переоборудования своего четырехколесного друга;
• на грузовиках пневмоподвеска используется достаточно давно и очень успешно. Возможности, предоставляемые подобной системой в аспекте грузоподъемности, трудно переоценить. Что характерно, изменение степени нагрузки на колеса практически не сказывается на ездовых характеристиках коммерческого автотранспорта. В последнее время пневматическими подвесками оснащаются и минивэны, и пикапы. У этих транспортных средств действительно уровень загруженности может сильно изменяться даже в пределах одной поездки;
• наконец, нельзя не отметить отличные эксплуатационные характеристики пневмоподвески, демонстрируемые при отрицательных температурах. Это достигается благодаря использованию при производстве пневмоподушек резиновых элементов, отличающихся хорошей эластичностью независимо от погодных условий. Таким образом, удаётся увеличить срок службы пневмоподвески.

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:

• Практически нулевая ремонтопригодность. Независимо от того, что именно пришло в негодность, восстановить этот узел не удастся. А стоимость пневмоподвески на порядок выше, чем у систем других типов. Так что улучшенный комфорт, достигаемый столь высокой ценой, для большинства автовладельцев неприемлем;
• отрицательные температуры – ещё один бич таких систем, хотя собственно пневмоподушка почти не страдает от сильных морозов. Но зато могут легко выйти из строя другие узлы;
• дорожные реагенты, используемые для борьбы с гололедицей, с таким же успехом могут привести к неработоспособности пневмоподвески, которая очень чутко реагирует на подобные химически активные вещества.

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:

1. Audi Q7;
2. Porsche Cayenne;
3. Volkswagen Touareg.

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:

1. У Volkswagen Phaeton и Audi А8 конструктивные различия между пневмоподвесками минимальны. Основной недостаток – это слабые стойки, которые следует менять, согласно регламенту, попарно после пробега 130000-160000 километров;
2. Достаточно надёжна пневмоподвеска и у Lexus LS430/460. Их слабым звеном считаются пневмоамортизаторы, которые требуют замены в среднем каждые 130 тысяч километров;
3. Одинаковые пневмоподвески устанавливаются на ряд моделей Mercedes Benz: W220/221, представляющие S-класс, W211 (E -класс), W219 (CLS-класс). Здесь стойки имеют закрытую конструкцию, поэтому пневмобаллоны надёжно защищены от любых внешних воздействий. Однако на ресурсе подвески это сказывается не особо: у передних пневмоподвесок он не превышает 100 тысяч километров, у задних – на 20000 километров больше;
4. В отличие от автомобилей Mercedex, модели Vogue от Land Rover и Sport от Range Rover имеют подвеску, пневмобаллоны которой – открытого типа, то есть защищены от износа недостаточно хорошо. Имеются претензии и к электронному блоку управления, который нередко выходит из строя;
5. Allroad первого поколения от Audi до сих пор пользуется немалым спросом, что свидетельствует о хороших эксплуатационных свойствах этой модели, включая пневмоподвеску. Чаще всего выходят из строя пневмобаллоны, и распространённая практика среди владельцев этого авто – замена неисправного элемента на пружины;
6. Замыкают рейтинг автомобилей с пневмоподвеской модели W164 классов ML/GL от Mercedes. Пользователи, да и владельцы автосервисов, утверждают, что здесь вероятность выхода из строя примерно одинакова у всех узлов пневмоподвески, однако несомненным достоинством конструкции является её ремонтопригодность – практически любую деталь можно заменить новой.

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.

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.

1. Особенности пневмоподвески автомобиля
2. Конструкция классической пневмоподвески
3. Пневмоэлементы
4. Компрессор
5. Ресивер
6. Система управления
7. Принцип работы
8. Применение пневматической подвески

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.

Общий вид пневматической подвески Mercedes ml350

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.

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.

Кнопки управления пневмоподвеской Мерседес

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:

пневматического элемента упругости;

компрессора, подающего сжатый воздух;

электронных датчиков состояния системы и положения автомобиля;

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

Способность поддерживать заданную высоту кузова автомобиля при различных нагрузках. Даже при неравномерной загрузке система поддерживает правильное положение машины относительно дорожного покрытия.

Значение дорожного просвета у автомобиля, на котором установлена пневматическая подвеска, можно изменять. Это особенно актуально в ситуациях, когда передвигаться приходится по бездорожью или по некачественным дорогам, на которые столь богата наша страна.

Пневматическая система обеспечивает автомобилю плавность хода. Водителю и пассажирам гораздо удобнее ехать в автомобиле с «пневматикой», нежели в машине с классической подвеской. Кроме того, пневматическая подвеска работает очень тихо.

Автомобиль, оснащённый пневматической подвеской, двигается плавно, без рывков. Кузов такой машины не раскачивается, в повороте крен машины минимален. Всё это способствует хорошей управляемости автомобиля на дороге.

Если пневматическая подвеска смонтирована на классическую штатную, заводские крепления и рессоры служат дольше.

У автомобиля с пневматической подвеской существенно увеличивается ресурс пробега. При соблюдении всех рекомендаций изготовителя такой автомобиль может спокойно пройти до 1 миллиона километров.

Недостатки пневматической подвески

Первый минус пневмоподвески — пожалуй, это её стоимость. Современные системы оснащены массой вспомогательных функций, таких как пневмосигнал, автоматическое увеличение давления в шинах, и т.п. Это, естественно, не удешевляет конструкцию, поэтому в современном автомобилестроении пневматика ставится преимущественно на грузовики и авто бизнес-класса.

Оборудование требует постоянного ухода: пневматика не терпит грязи, пыли и песка, так что её приходится постоянно контролировать и очищать. Надо ли говорить, что в отечественных дорожных условиях это превращается в непростую процедуру?

Пневматические подушки практически не подлежат ремонту. Поэтому если пневматический элемент вышел из строя, его придётся менять.

На морозе пневматика функционирует с ограничениями, так что любители зимних поездок вряд ли смогут в полной мере оценить все достоинства этой конструкции.

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:

Для чего нужна в машине пневматическая подвеска (плюсы и минусы)

Параметры автомобильной подвески обычно задаются на этапе конструирования. При этом разработчики вынуждены оставаться в рамках сложной системы компромиссов, поскольку одни и те же свойства не могут одинаково хорошо показывать себя в разных условиях. Возникает естественная потребность оперативно вмешиваться и изменять характеристики по ходу эксплуатации. Поэтому, а также по ряду других причин, на автомобилях стали применять пневматические подвески.

Что в машине называется пневмоподвеской

В основе пневматической подвески лежит свойство газов увеличивать своё давление при уменьшении объёма. Если заключить атмосферный воздух внутри эластичного пневмобаллона, то он начинает вести себя подобно обычной металлической пружине.

Нагнетая дополнительный воздух в этот объём или наоборот, стравливая его часть, можно получить эффект изменения жёсткости этой пружины. Что гораздо сложнее реализовать в случае более традиционных листовых или спиральных рессор, а также торсионов.

Отличия от классической подвески

Использование данного свойства пневмобаллона означает, что отличия от более традиционных видов подвесок ограничены только используемым упругим элементом. Всё прочее, то есть демпфирующие и направляющие элементы, остаётся без изменений, по крайней мере качественных.

Некоторые изменения в конструктиве всё же происходят. Хотя они настолько незначительны, что наборы пневмоподушек с компрессорами, ресиверами и системой воздушных магистралей, клапанов, датчиков и устройств управления могут изготавливаться, продаваться и устанавливаться на серийные автомобили в порядке тюнинга.

Ещё они могут предлагаться самими автомобильными фирмами в качестве опции на стандартно комплектуемые пружинами модели.

Более кардинально изменения сделаны в подвесках грузовиков. Некоторые полезные свойства пневмоподвесок настолько удачно вписываются в концепцию тяжёлой машины с большой разницей между массой в пустом и гружёном состояниях, что автомобили изначально разрабатываются под пневмоэлементы вместо массивных и крупногабаритных рессор с подрессорниками.

Разновидности

Принципиально различные исполнения пневматики отличаются количеством каналов управления жёсткостью:

• одноканальная система, когда пневмоэлементы установлены на одной оси и питаются от одной общей воздушной магистрали;
• двухканальная , задействованы обе оси, но нет разделения на правую и левую сторону;
• четырёхканальная , можно раздельно управлять подвеской каждого колеса.

В первом случае система упрощена и выполняет обычно только функцию компенсации загрузки задней оси, на которую приходится основная дополнительная масса у грузовых автомобилей. Естественно, таких осей может быть несколько, но поскольку они расположены рядом и фактически просто нужны для распределения общей массы гружёного автомобиля на несколько колёс, что связано с ограничениями на грузоподъёмность шин и нагрузочную способность дорожного покрытия. Но работают все подвески абсолютно параллельно, воздух поступает в баллоны под одним и тем же давлением.

Второй вариант более продвинут, управлять можно и положением передней оси относительно кузова. Машина позволяет более гибко регулировать угол продольного наклона кузова и изменять дорожный просвет, в том числе и под передней частью шасси.

Третий случай самый совершенный, система способна отслеживать неравномерность поперечного расположения груза в автомобиле, не допуская перекосов подвесок. Обычно всё происходит автоматически по командам от датчиков, следящих за ходом подвески каждого колеса.

Принцип работы

На самом деле пневмоподвесок множество, есть смысл рассмотреть наиболее популярный вариант, например, применённый на внедорожниках Toyota Land Cruiser.

Здесь чаще всего применяется двухканальная система регулирования, но работающая только на задней оси. То есть можно управлять высотой кузова в зоне размещения задних пассажиров и багажника раздельно слева и справа.

Передние колёса здесь стабильно загружены массивным двигателем и трансмиссией, особой необходимости в применении пневматики там нет. Ограничились установкой электроуправляемых амортизаторов, которые применяются именно с опциональной пневмоподвеской задних колёс.

Работать подвеска может под управлением автоматики, вмешательство водителя ограничивается ручной установкой переключателя на максимальный подъём кузова или предельно допустимое опускание.

В любом случае автоматика отслеживает скорость автомобиля и переводит подвеску в среднее положение из соображений безопасности и управляемости.

Функций у системы контроля несколько:

• сбор данных о скорости автомобиля, текущей высоте правой и левой стороны кузова, положении ручного переключателя;
• включение компрессора для добавления воздуха в пневмобаллоны и пополнения ресивера;
• перевод подвески из крайних положений в рабочее по двум предусмотренным пороговым значениям скорости;
• удержание давления перекрытием всех клапанов;
• включение особого режима увеличенной артикуляции заднего моста при определении нахождения на бездорожье, контролируется разница в показаниях датчиков правой и левой сторон, а также разница в скорости вращения колёс, то есть одно из них могло разгрузиться и потерять сцепление с дорогой;
• поперечное выравнивание кузова в том случае, когда давление в баллонах разное, а режим бездорожья отсутствует.

Для выполнения всех задач в системе имеется компрессор, использующий обычный забортный воздух, накопительный ресивер, набор клапанов и электронный блок управления подвеской.

Воздух может переходить при открытии соответствующих клапанов между всеми узлами управления и пневмобаллонами подвески, установленными над задней осью вместо обычных пружин.

Амортизаторы могут быть обычными гидравлическими или с электронным управлением, но к работе пневмосистемы они отношения не имеют, в отличие от пневмогидравлических подвесок, более сложных и совершенных.

Устройство

Большинство элементов системы размещено под днищем автомобиля в пределах его рамы. Все они связаны между собой воздушными трубопроводами и электрическими цепями.

Пневмоэлементы

Пневмоподушки представляют собой цилиндрические баллоны из прочной армированной резины. С одной стороны, они соединены с рамой, а с другой – с неразрезным задним мостом автомобиля.

В каждом баллоне имеется штуцер, к которому через клапан подключена воздушная магистраль. В зависимости от нагрузки и количества закачанного воздуха высота пневмоэлемента меняется, что влечёт за собой подъём или опускание кузова над дорогой.

Одновременно они служат упругим элементом подвески, то есть дополнительных пружин или рессор не предусмотрено.

Подушки могут быть соединены между собой при включении выравнивающего клапана.

Компрессор

Для нагнетания воздуха служит обычный компрессор поршневого или мембранного типа, снабжённый ресивером и фильтром. Включение и выключение компрессора осуществляется через электронное реле, расположенное в блоке управления.

Между компрессором и всей пневмосистемой ставится дополнительный осушитель, препятствующий накоплению влаги в баллонах и магистралях. Здесь же стоит атмосферный клапан сброса лишнего воздуха.

Ресивер

Ресивер выполняет роль аккумулятора сжатого воздуха, что позволяет уменьшить нагрузку на компрессор и более оперативно управлять ресурсами энергии в системе.

Так, например, при необходимости быстро сбросить давление в баллонах открывается клапан ресивера и воздух уходит именно в него, только часть может быть сброшена в атмосферу.

Точно так же происходит и частичное пополнение баллонов без лишних затрат моточасов компрессора.

Система управления

В управляющую систему входит отдельный электронный блок контроля пневмоподвески, набор электропневмоклапанов, ручной переключатель уровней кузова и датчики положения его правой и левой сторон.

Собираются также сигналы о скорости автомобиля и даже об открытии дверей кузова. Алгоритмы работы прошиты в памяти процессора электронного блок и достаточно сложны. Вплоть до наличия незадокументированных функций.

Система допускает сервисные регулировки, в основном сводящиеся к калибровке положения датчиков подвески по методике из инструкции. Можно использовать диагностический сканер или обычный мультиметр.

Датчики достаточно просты, это потенциометры с приводом от рычагов задней подвески, регулируемым по высоте.

Плюсы и минусы

Все достоинства системы определены возможностью её автоматической регулировки и применению газа в качестве упругой среды:

• можно оперативно изменять высоту кузова для обеспечения либо высокой проходимости, либо улучшенной управляемости при понижении центра тяжести автомобиля;
• при опускании кузова в крайнее положение облегчается загрузка багажника;
• пневмоэлементы работают лучше, чем металлические пружины, что повышает комфорт на неровностях, у газа практически отсутствует внутреннее трение;
• установленный клиренс автомобиля не зависит от его нагрузки;
• отсутствует эффект потери комфорта на ненагруженном автомобиле;
• можно вводить дополнительные режимы работы, например описанный выше способ увеличения артикуляции мостов.

Без недостатков тоже не обходится:

• пневмобаллоны имеют ограниченный ресурс из-за старения резины;
• стоимость баллонов гораздо выше, чем у обычных пружин;
• имеющиеся дополнительные устройства и узлы пневматики и электроники существенно повышают стоимость подвесок;
• из-за большого количества относительно деликатной пневматики снижается надёжность подвески, автомобиль может внезапно «упасть» на дорогу или перекосить кузов при отказе одного баллона;
• размещение элементов под днищем сильно сокращает их ресурс из-за коррозии.

Пневматические подвески однозначно оправданы на тяжёлых грузовых автомобилях. Во всех прочих случаях это полезная опция, за которую приходится доплачивать.

Поэтому и применяется она лишь на вполне определённом круге автомобилей, в основном на внедорожниках премиум-сегмента. Хотя приобрести и установить набор пневмоподвески могут владельцы и многих других машин.

Установка пневмоподвески на автомобиль

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Зачем нужна пневматическая подвеска?

В автомобилях с пневматической подвеской – по отзывам автовладельцев – лучше плавность хода и больше удовольствия от езды.

Почему я должен хотеть пневматическую подвеску?

Автолюбители желают получить «заряженные» автомобили, способные одинаково хорошо покорять гоночные треки и бездорожье, при этом быть шикарными, словно Кадиллак. Приведённые ниже ответы поясняют, как добиться низкой посадки автомобиля без ухудшения качества езды, используя новейшие системы подвески.

Что такое «качество езды»?

«Качество езды» означает разные вещи для разных водителей. Тот, кто привык ездить на новом Lexus или Mercedes будет иметь совершенно иные представление о «качестве», чем парень, эксплуатирующий 10-летний пикап. Мы определяем хорошее качество езды как способность максимально нивелировать для водителя и пассажиров толчки и удары от дорожных неровностей.

Когда транспортное средство попадает в выбоину или ударяется колесом о выступ, автомобиль должен пройти эти препятствия с возможно меньшим колебанием кузова. В основном каждый желает добиться плавной езды. Это простое объяснение, но воплотить его на самом деле очень сложно!

Как я могу получить хорошее качество езды?

Чтобы понять, как добиться хорошего качества езды, нужно представлять работу подвески автомобиля. Когда колесо, к примеру, попадает на кочку, оно должно подняться вверх. В идеальном случае подвеска автомобиля должна «проглотить» это препятствие без передачи колебания на кузов.

Однако в реальности кузов, естественно, получит некоторое колебание, переданное через пружины и рычаги подвески. Величина этих «паразитных колебаний» зависит от нескольких факторов.

Пружина – спиральная, рессора, торсион или воздушный баллон – удерживает кузов автомобиля на заданном уровне. А также определяет быстроту сжатия подвески. Как правило, пружины характеризуются двумя параметрами: жёсткость и грузоподъёмность.

Грузоподъемность – это максимальный суммарный вес, который способна выдержать подвеска автомобиля при сохранении высоты кузова на допустимом уровне. Жёсткость пружины определяется усилием, необходимым для её сжатие на 1 мм.

К примеру, если пружина имеет жёсткость 1,38 (Н/мм 2 ), она выдержит вес почти 14 кг при сжатии всего на 1 мм. Чем выше жесткость пружины, тем большая сила нужна для изменения её высоты. Большинство известных производителей указывает грузоподъёмность своих пружин, а не их жёсткость. Вот почему вы можете встретить характеристики пружин «325 кг», «450 кг», «640 кг» и т.д.

Допустимая нагрузка обычных пружин не изменяется при эксплуатации, если не меняется длина пружины, её диаметр и толщина прутка. Однако для пневмобаллонов грузоподъёмность оценивается в атм. (единицах давления), поскольку изменение внутреннего давления воздуха значительно влияет и на грузоподъёмности, и на их жесткость.

Об амортизаторах

Амортизаторы подвески определяют скорость гашения колебаний. Хороший амортизатор должен соответствовать весу транспортного средства, типу подвески и виду применяемых пружин. Рессорные подвески, пружинные и воздушные имеют очень разную упругость и требуют индивидуальной клапанной группы амортизаторов.

Слишком «мягкий» амортизатор не сможет противостоять сильным ударам в подвеске. Слишком жёсткий будет плохо гасить малые колебания.

Поскольку имеется значительный разброс массы автомобилей, типов подвески и предпочтений клиентов к характеру езды, амортизаторы прошли долгий путь совершенствования, прежде чем «научились» соответствовать требованиям.

О шинах и сайлентблоках

Шины и сайлентблоки подвески также влияет на качество езды. Большинство оригинальных комплектующих (OEM-поставки) подвески используют большие мягкие резиновые втулки и высокие шины, чтобы улучшить качество езды и снизить уровень шума.

Некоторые уличные рейсеры предпочитают полиуретановые втулки и низкие боковины шин. При этом особенно трудно получить достойное качество езды.

Нет, правда – как я могу получить хорошее качество езды?

Теперь у вас есть достаточно технической информации, чтобы занять ум на некоторое время. А мы будем говорить о реальных конструкциях. Типичный автомобиль с конвейера имеет высокие боковины шины, большие резиновые втулки подвески, мягкие пружины и амортизаторы с «плавной» характеристикой работы клапанов.

Некоторые из «топовых» автомобилей имеют электронно-регулируемые стойки подвески для оптимизации плавности хода и управляемости в широком диапазоне дорожных условий. Сотни часов и миллионы долларов тратятся производителями для оптимизации подвески каждого автомобиля. Если в такой подвеске изменить всего пару деталей, эти исследования оказываются недействительными.

Когда дело касается создания вашей стрит-рейсинговой машины, главный приоритет должен заключаться в использовании доступных компонентов. В то время как шины и втулки можно подбирать для любого автомобиля, не каждый потратит время и деньги для кропотливого подбора пружин и амортизаторов, чтобы улучшить качество езды.

Однако именно в этой области пневмоподвеска позволяет творить чудеса. Пневмобаллоны могут быть легко подстроены под характеристики автомобиля простым изменением давления воздуха. Причём прямо во время езды. Аналогичным образом регулируемый амортизатор может быть настроен под индивидуальные требования владельца.

В теории тонкая настройка пружинной подвески поможет обеспечить такие же хорошие ездовые качества, как для автомобиля с пневмоподвеской. Но это требует кропотливого тестирования различных пружин и амортизаторов, как описывалось выше.

Причём все эти настройки придётся искать заново, если заметно изменилась нагрузка автомобиля (к примеру, с полным и пустым топливным баком, с водителем или пассажирами, с грузом или порожняком, а также на разных дорожных покрытиях). С пневматической подвеской и регулируемыми амортизаторами такую настройку можно произвести в реальном времени.

Ошибки в регулировке

Как при любой регулировке, настройку подвески можно провести некорректно. Среди распространённых ошибок – слишком низкое давление воздуха или слишком «мягкий» амортизатор. Это приведёт к быстрому износу пневмобаллонов при ударах в подвеске. Признаки чрезмерно низкого давления воздуха – раскачка подвески и пробой до ограничителя отбоя на неровностях. Повышая давление воздуха или выбирая более жёсткие стойки, можно значительно улучшить качество езды.

Лучший способ начала настройки пневмоподвески – повысить давление в пневмобаллонах до подъёма кузова на стандартную высоту. Любой компетентный производитель пневмоподвески может раскрыть эту информацию. Желаемое для вас качество езды должно достигаться в пределах плюс-минус 13 мм от этого уровня независимо от давления воздуха. После достижения этого можно начинать «играть» с регулировкой амортизаторов.

Какое давление воздуха мне следует выбирать?

Различные автомобили требуют разной величины давления. Накачайте пневмобаллоны для достижения нормальной высоты кузова своего автомобиля. Следует помнить, что вес транспортного средства – это лишь один фактор в определении необходимого давления воздуха.

Гораздо важнее влияние геометрии подвески. Отношение точки приложения силы к центру кривизны и расположению пневмобаллонов будет основным фактором в определении давления воздуха. Если вы строите пневмоподвеску с нуля, это лишь часть факторов, которые необходимо учесть.

Нельзя игнорировать величину дорожного просвета, расстояние до мостов трансмиссии и желаемую проходимость автомобиля. Если вы приобрели готовую систему от именитого производителя, эти вопросы наверняка уже решены.

Я хочу построить собственную подвеску с нуля

Без проблем! Создание хорошей пневмоподвески не отличается от разработки традиционной конструкции. Даже ещё проще. В пружинной, рессорной или торсионной подвеске у вас должна быть «прикидка», каким в итоге окажется дорожный просвет (как и качество езды).

Каждый человек имеет собственную любимую комбинацию – использовать пружины Малибу с одним срезанным витком или рессору S10 с отделённой пластиной. Все это будет как-то работать. Но давайте посмотрим, почему конструкция работает и как улучшить её работу.

Допустим, ваш приятель строит 48-й Форд с передним подрамником от Camaro и задними рессорами S10. Он будет ехать здорово! Вы хотите сделать себе так же. Только у вас кабриолет с большим двигателем. В итоге он будет «сидеть» слишком низко и ехать отвратительно. Теперь вам придётся искать какие-нибудь другие пружины и рессоры для автомобиля.

С пневмоподвеской вопрос решается простым увеличением давления воздуха для компенсации повышенного веса в передней части машины и меньшего – сзади. Дополнительное преимущество: как только вы разместите сзади трёх друзей, достаточно будет докачать небольшую порцию воздуха, чтобы компенсировать «просадку» и восстановить качество езды.

Мне нужны конкретные данные

Есть несколько вещей, которые обязательно следует учитывать при создании собственной подвески (в том числе пневматической):

• Высота кузова. Автомобиль должен иметь достаточную высоту кузова, чтобы преодолевать дорожные неровности, характерные для вашей местности. При этом минимальная высота не должна быть ниже 114 мм, поскольку работа нормальной подвески предполагает ещё и запас на сжатие около 76 мм и порядка 50 мм – на отбой. После определения высоты необходимо искать место для установки пневмобаллонов – вертикально, на их полную длину. Это очень важно! Если у вас есть пневмобаллоны длиной в 230 мм, а вы пытаетесь уместить их в 175 мм, лучшее качество езды будет достигаться на уровне, который по крайне мере на 50 мм выше максимально возможного. Даже если вы приспустите баллоны до желаемых 175 мм, качество езды всё равно пострадает. Любой компетентный поставщик пневмобаллонов сможет дать информацию об их точных размерах как в полностью накачанном, так и спущенном виде.
• Дорожный просвет. Многие клиенты хотят «уложить» кузов автомобиля как можно ниже. Не делайте этого! Вы должны иметь просвет хотя бы в 25 мм при полностью спущенных пневмобаллонах. Также необходимо предусмотреть по крайней мере 115 мм на подъём подвески для безопасного проезда «лежачих полицейских» или других неровностей дороги.
• Карданный вал и шаровые опоры. Крепления опор можно вынести довольно далеко. Карданный вал тоже «выпирает» из туннеля трансмиссии не на всю длину. Ваша задача – определить эти величины и принять их во внимание.
• Зазор вокруг пневмобаллонов. Единственное правило: баллоны никогда не должны ни обо что тереться.

Перечисленные факторы требуют значительных конструктивных поисков, ведь их необходимо соблюсти все. Достоинством пневмоподвески является возможность изменять высоту кузова путем накачки/стравливания воздуха из пневмобаллонов в любом диапазоне скоростей для всесторонней оценки конструкции подвески. Грамотная доводка обычной подвески гораздо сложнее.

Что можно сказать о компрессоре?

После того как вы правильно спроектировали и смонтировали пневмоподвеску, вам понадобится источник сжатого воздуха и возможность управлять им. В теории можно использовать внешнюю пневмомагистраль или даже бутылку сжатого газа, чтобы надуть подвеску. Тем не менее, наиболее эффективным методом является использование бортового компрессора с ресивером и регулировочным клапаном.

С компрессорной системой вы можете модернизировать, настраивать подвеску, экономить или как угодно экспериментировать без опасного компромисса. Настойка качества езды требует очень малых приращений давления воздуха.

Достичь этого сложно, поскольку пневмобаллоны имеют сравнительно небольшой внутренний объём. Кроме того, когда вы дополнительно нагружаете автомобиль топливом, багажом или пассажирами, придётся снова идти за воздушным шлангом.

Вы можете быстро оценить, насколько удобна бортовая компрессорная система. Любая пневмоподвеска действительно нуждается в компрессоре и системе управления им. Пределов конструктивного воплощения компрессорной системы нет.

Основные критерии: время накачки подвески и удобство эксплуатации. Чем быстрее вы хотите заставить работать систему, тем более мощный компрессор и вместительный ресивер вам понадобятся.

Типичные рейсинговые машины, для которых не критична скорость подъёма кузова, используют единственный компрессор с 2-литровым ресивером и двумя переключателями управления. Если же вы хотите, чтобы автомобиль поднимался за две секунды, потребуются пара компрессоров с номинальным давлением в 10 атм., два ресивера объёмом 12 литров каждый и 4-магистральная система управления. Очевидно, такое оборудование будет дороже.

Зачем нужна 4-уровневая система управления?

Есть несколько причин для индивидуального контроля пневмобаллонов. Одна из самых веских – исключить перетечку воздуха на поворотах. В двухуровневой системе баллоны с одной стороны кузова связаны между собой. Когда, например, вы поворачиваете налево, центробежная сила будет отклонять кузов вправо – и дополнительно нагружать баллоны правой стороны. Под этой нагрузкой воздух будет утекать в левые баллоны, усугубляя крен кузова.

Еще одной проблемой является выравнивание автомобиля. Если вес распределён равномерно, пружины нагружены одинаково, и кузов занимает строго горизонтальное положение («держит уровень»). В реальной ситуации вес водителя, топливного бака и неравномерное сопротивление пружин приводят к значительному отклонению кузова от горизонтали.

В этом случае можно добавить давление воздуха в пневмоопоры одной стороны (или с угла), чтобы выровнять автомобиль. Такие сложности характерны для тяжёлых автомобилей с полиуретановыми втулками и без стабилизаторов. Пятнадцать секунд на подъём кузова – это не так уж и много. Но если вы сидите в автомобиле с пальцем на выключателе, этот период может показаться вечностью.

4-уровневая система управления будет поднимать кузов быстрее, поскольку оперирует большим количеством воздуха. Электромагнитные клапаны RidePro также обеспечивают более простое подключение и возможность установки цифрового датчика.

Как и в любом конструировании, создание пневмоподвески требует серьезного планирования и предусмотрительности. Не бойтесь задавать вопросы! Опросите несколько источников. Довольно быстро вы получите достоверную информацию. Когда вы найдете энтузиаста, который расскажет вам много ценного, не теряйте с ним связь. Нельзя предугадать заранее, как скоро вам потребуется больше сведений.

Резюме

• вы можете оптимизировать грузоподъемность и жесткость пружины почти под любой вес автомобиля;
• вы можете заново оптимизировать вашу подвеску при изменении нагрузки (например, дозаправка топливом, посадка людей, погрузка багажа, буксировка прицепа);
• вам не нужно волноваться о подборе компонентов подвески под максимальный вес автомобиля. Вы сможете настроить пневмоподвеску для точного соответствия любой итоговой массе;
• пневмоподвеска может адаптироваться для различных стилей вождения и качества дорог;
• кузов вашего автомобиля может быть экстремально опущен для хорошего эстетического впечатления на парковке выставочного центра. А затем вновь поднят на нормальную высоту для комфортной и безопасной езды по шоссе;
• вы можете компенсировать загрузку автомобиля для поддержания кузова на оптимальном уровне, что приведёт к более равномерному износу шин и улучшению управляемости.

Плюсы и минусы пневматической подвески

Хотите знать, как правильно выбрать пневматическую подвеску? Тогда вы на правильном пути. Из этого материала можно узнать, что входит в конструкцию, как работает система. Выясним, что означает хорошая пневматика, рассмотрим её достоинства и недостатки. Начнём знакомство с определения, что такое пневма на машине.

Что такое пневматика

Многие задают вопрос, зачем ставить пневматическую подвеску? Ответим так: для комфорта и возможности регулировки клиренса автомобиля. Пневматическая подвеска транспортного средства (далее ППТС) – это одна из разновидностей подвески авто. Она стационарно устанавливается:

1. На грузовом транспорте.
2. На автомобильных полуприцепах.
3. На легковых машинах. В основном, джипах и технике бизнес-класса.

Упругими элементами конструкции выступают пневматические упоры, которые монтируются на каждом колесе машины и не зависят друг от друга. ППТС можно ставить на уже имеющиеся заводские конструкции подвесок, в том числе, на стойки типа МакФерсон, что позволяет повысить безопасность и комфортное вождение. Их крепят на балках и других элементах автомобиля. Адаптивные конструкции делятся на несколько типов. К наиболее распространённым можно отнести:

1. Одно.
2. Двух.
3. Четырёхконтурный вариант.

Установить пневмоподвеску можно своими силами не прибегая к помощи мастеров сервисных центров.

В отличие от заводских подушек пневмы при самостоятельной установке элемента можно изменять высоту кузова относительно дороге в ручном режиме.

Сегодня хорошей пневматической подвеской считается та, при помощи которой нагнетание воздуха, контроль и изменение клиренса выполняется, не выходя из машины. То есть, в автоматическом режиме.

Что входит в конструкцию

Система пневмоподвески включает в себя:

1. Упругие пневматические элементы на каждое колесо.
2. Для нагнетания сжатого воздуха необходим компрессор.
3. Воздушный ресивер, через который воздушная масса перемещается в исполнительные механизмы.
4. Воздушные магистрали, по которым проходит сжатый воздух.
5. Для регулировки в автоматическом режиме – БУ (блок управления) и датчики.

Пневмоподушки имеют основные плюсы и минусы, о которых мы обязательно расскажем. А пока выясним, как работает система.

Как работает

На автомобилях пневма регулирует высоту кузова транспортного средства относительно дорожного полотна. Важно понимать, что изменения клиренса и настройки жёсткости выполняются:

1. В ручном режиме.
2. Автоматически.

Можно добавить, что регулировка в положении «Автомат», может разниться. Автоматическая настройка возможна на адаптированных конструкциях. В данном случае, пневматическая подвеска, поддерживает выбранный клиренс, контролирует жёсткость амортизаторов в зависимости от качества дорожного полотна. Алгоритм работы включает в себя следующие параметры:

1. Скорость.
2. Наклон.
3. Ускорение и другое.

Контролируя вышеперечисленные параметры, система ППТС выбирает и настраивает наиболее приемлемые значения клиренса. Цель: выбор лучшей аэродинамической позиции автомобиля. При скоростном вхождении в поворот система оценивает крен транспортного средства. За счёт подачи сжатого воздуха можно увеличить показатели жёсткости нагружаемых амортизаторных стоек. ППТС снижает по максимуму центр тяжести машины, тем самым, улучшая управляемость и динамику авто.

История создания

Мы не будем глубоко копать. Отметим лишь, что установка ППТС на массово выпускаемый автомобиль была выполнена французами в 1655 году. Этой чести удостоилась машина «Ситроен ДС-19».

Каждое колесо было оснащено независимыми поршневыми рессорами пневматического принципа действия с возможностью регулировки. Интересно, что модель, о которой идёт речь, и сегодня сходит с заводского конвейера с первоначальным вариантом рессор.

В Штатах, пневматические рессоры, начали устанавливать с 1957 года: речь идёт о массовом производстве легковых авто. Первооткрывателем стал автомобиль «Кадилак Эльдорадо».

В последующем, немцы, заинтересовавшись новинкой. Использовали конструкции, начиная с автомобиля «Мерседес-Бенс» 300 СЕ. Это произошло уже в 1961 году. Дальнейшие попытки усовершенствования не принесли желаемых результатов и постепенно РКО диафрагменного типа стали историей.

В СССР также изучали этот вопрос и пытались применить конструкцию, так сказать, на практике. Это в 50-х годах коснулось грузового транспорта и автобусов. Проводились масштабные совещания, где демонстрировались новинки. Со временем было принято решение внедрить пневматические рессоры на основе РКО в массовое производство.

На дорогах постсоветского пространства появились автобусы с новой конструкцией. Это техника (автобусы) ЛАЗ (Львовского автомобильного завода) и троллейбусы ЗиУ (завод имени Урицкого). В конце 50-х, начале 60-х годов Ижевский автомобильный завод выпустил первый «Москвич» с пневматической подвесной системой.

Дальше этого дело не пошло. Огонь энтузиастов постепенно угасал. И только спустя много лет возгорелся вновь. Новшество коснулось теперь легковых машин, где устанавливали РКО рукавного типа. Он агрегировал с ЭСУ.

Сегодня регулируемыми системами никого не удивишь. На заводах идёт массовое исполнение этих конструкций. За дело взялись автомобильные гиганты США, Японии Европы и ряда других стран.

Достоинства и недостатки

Теперь, давайте рассмотрим положительные стороны и найдём изъяны в установке регулируемой конструкции.

О преимуществах, в первую очередь.

Что отличает машину на пневмо. Это, в первую очередь, увеличенная энергоёмкость. Она не даёт машине выполнять рискованные крены при вхождении в поворот. Даже на высоких скоростях. Существенно снижается амплитуда колебаний. В результате, затрачивается меньше энергии на поглощение амортизаторами.

К плюсам установленной пневматической подвески можно отнести регулировку жёсткости в широком диапазоне. Это позволяет сделать езду более контролируемой. Речь идёт о выборе наиболее оптимального варианта жёсткости при передвижении по дороге с разным качеством дорожного полотна.

Ещё один положительный аспект, на котором хочется заострить внимание – это положение кузова автомобиля. О чём собственно речь? Стабильность позволяет в ночное время работать фарам в стационарном режиме. Исключены прыжки, раскачивание кузова авто. Следовательно, водитель не напрягается, а спокойно контролирует освещённую трассу.

Создаются дополнительные меры безопасного передвижения, как для владельца транспортного средства, так и для других участников ночного дорожного движения. Разница при установке и использовании пневматической подвески в этом очевидна.

Помимо этого, отличия пневматической подвески от обычного варианта, заключаются в следующем:

1. Появляется возможность увеличить грузоподъёмность транспортного средства.
2. Распределить нагрузку.
3. Регулировать тормозное усилие.
4. Повышается комфорт передвижения.
5. Ход авто становится более плавным.
6. Снижаются показатели уровня шума.
7. Появляется возможность регулировки и контроля клиренса.
8. Аэродинамика становится лучше.

Наряду с этим, существуют минусы подвески, о которых необходимо говорить вслух для полного понимания ситуации.

Минусы

В копилку негатива можно положить:

1. Дорогое обслуживание.
2. Постоянный контроль системы и регулярную очистку от грязи.
3. Передвижение зимой на пневме. При высоких минусовых температурах резина дубеет. Подушки могут порваться, потрескаться и пропускать воздух.
4. Сложно установить, а тем более, настроить самостоятельно.
5. Ресивер и аппаратура могут занять большой объём багажного отсека.

Промежуточный вывод

Рассмотрев плюсы и минусы пневмоподвески можно сказать, что приверженцев комфорта и регулировки жёсткости становится всё больше. Сегодня в тренде ППТС на 4 контура. Пневматическая опора каждого колеса не зависит друг от друга. Настраивается и работает индивидуально.

В заключение

Рассмотрев данный вопрос, и выяснив положительные и отрицательные стороны установки дополнительного оборудования, принятие решения остаётся за вами, уважаемые автолюбители.

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.

Видео: Сколько на самом деле стоит пневмоподвеска на Volkswagen Touareg?!