Что такое пневматическая подвеска в автомобиле, её достоинства и недостатки

Устройство и принцип работы пневмоподвески

В современном автомобиле почти не осталось механических или электрических систем в чистом виде. Комплексное использование разных источников энергии и различных вариантов ее поглощения — вот формула автомобиля сегодня. Едва ли не самой показательной в этом плане будет пневматическая подвеска. Здесь переплелось все — пневматика, механика, электроника. Каждый элемент пневматической подвески работает на комфорт и управляемость, а как именно — узнаем прямо сейчас.

Особенности пневмоподвески автомобиля

Пневматическая подвеска в чистом виде существует только в теории. На практике так называют достаточно сложный комплекс механизмов и узлов разных типов. В этой подвеске пневматическим остается только сам упругий элемент, который заменяет классические пружины, рессоры или торсионы. Тем не менее это позволяет пневмоподвеске получить массу преимуществ перед другими конструкциями. Основное — плавность хода и возможность регулировки клиренса автомобиля.

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.

maxx096 › Блог › Пневматическая подвеска

Продолжаем познавательную страничку.

История, устройство и преимущества пневмоподвески:

Пневматическая подвеска – это разновидность подвески, которая позволяет регулировать клиренс (то есть высоту кузова относительно дорожного полотна) за счет пневматических упругих элементов.

Несмотря на то, что патенты на пневматические подвески появились еще в начале XX века, первые попытки создать удачную конструкцию успехом не увенчались

Применяется на грузовиках, полуприцепах, а также на внедорожниках и многих моделях бизнес-класса.

История и особенности конструкции пневмоподвески:

Первым по-настоящему массовым автомобилем с пневматической подвеской стал знаменитый Citroen DS-19, появившийся на рынке в 1955 году. Несмотря на то, что патенты на пневматические подвески появились еще в начале XX века, первые попытки создать удачную конструкцию и массово внедрить ее в производство успехом не увенчались. Что же до автомобиля Citroen, то на всех его колесах были установлены регулируемые поршневые пневморессоры.

В 1957 году в США появилась новая модель Cadillac Eldorado, также оснащенная пневморессорами, но уже на основе резиново-кордных оболочек (в отличие от Citroen, применявшего телескопические поршневые рессоры).

Подвеска такого же типа, как у Cadillac, была установлена и на Mercedes-Benz 300 CE, продажи которого начались в 1961 году. И именно эта модель оказалась последней из легковых автомобилей, на которые устанавливалась пневмоподвеска данного типа. Интерес к резиново-карданным оболочкам в конструкции подвесок легковых автомобилей возродился относительно недавно, когда появились возможности для сочетания ее с электронными системами управления.

В качестве основного ресурса, необходимого для работы такого типа подвески, используется воздух, находящийся внутри регулируемого элемента – пневморессоры (или пневматического упругого элемента, как ее еще называют). Упругость этой конструкции достигается за счет изменения уровня давления и количества воздуха внутри нее. Нужный уровень контролируется с помощью системы управления, специальной электроники, датчиков, системы клапанов и модуля подачи воздуха – компрессора, который за счет электросети автомобиля нагнетает воздух внутрь упругих элементов «пневмы».

Кроме того, помимо модуля подачи воздуха, на пневмоподвеску часто устанавливают ресивер – специальный резервуар для хранения запасов воздуха, который используется на небольшой скорости, чтобы не приходилось лишний раз гонять воздух с помощью компрессора.

Пневморессора состоит из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Пневматический упругий элемент может изготавливаться как со встроенным амортизатором, так и устанавливаться отдельно. Манжета изготавливается из прочного многослойного эластомера, или, проще говоря, из усиленной резины. Иногда на дорогих автомобилях для поддержания давления в случае утечки воздуха в упругом элементе монтируют клапаны остаточного давления. По сути, пневмоподвеска не является отдельным видом подвески автомобиля. Связано это с тем, что она чаще всего интегрирована в уже имеющуюся стандартную конструкцию, будь то подвеска МакФерсон, «многорычажка» или рессорная конструкция.

Разновидности пневматических подвесок:

Все современные пневмоподвески можно разделить на три основных типа: одно-, двух- и четырехконтурные.

Одноконтурная пневматическая подвеска – это удел, в первую очередь, грузовиков и седельных тягачей. Она устанавливается на одну ось (чаще – заднюю) и регулирует ее жесткость в зависимости от массы груза на авто.

Двухконтурная может устанавливаться как на одну ось, так и на две. Если она установлена на одной оси, она отвечает за независимое регулирование обоих колес, если же на двух, то действует как две одноконтурные системы.

Четырехконтурная (самая сложная) разновидность пневматической подвески осуществляет регулировку каждого колеса по отдельности. Чаще всего в четырехконтурных системах присутствует электронный блок управления, который с помощью датчиков регулирует давление в пневмоэлементах.

Современные пневматические подвески:

Как правило, современные системы управления одновременно реализуют три алгоритма работы «пневмы». Во-первых, принудительное изменение уровня кузова: в этом случае клиренс и жесткость подвески автомобиля регулируется водителем вручную с помощью специальных регулирующих устройств. На «лоурайдеры» (автомобили с низкой посадкой) устанавливается подвеска как раз с таким типом алгоритма, который, зачастую, исключает все остальные указанные ниже варианты ее работы.

В США есть целая автомобильная культура, сконцентрированная на использовании пневматических и гидравлических подвесок при доработке автомобилей и превращении их в так называемые «лоурайдеры»

Во-вторых, автоматическое поддержание уровня кузова. В данном случае речь идет о полностью автоматической регулировке клиренса или жесткости подвески автомобиля с помощью электроники, поддерживающей заданный уровень кузова автомобиля независимо от его загруженности.

Наконец, в-третьих, автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости автомобиля, что обеспечивает устойчивость авто в движении. При наборе скорости, программа управления автоматически уменьшает клиренс. При торможении, кузов автомобиля возвращается в исходное заданное положение.

Сегодня управляемые пневматические подвески применяют многие ведущие автопроизводители из США, Европы и Японии, среди них такие известные марки, как Audi, BMW, Volkswagen, Mercedes-Benz, Ford, GM, Land Rover, Lexus, Subaru и SsangYong. Помимо прочего, в США существует целая автомобильная культура, сконцентрированная на использовании пневматических и гидравлических подвесок при доработке автомобилей и превращении их в так называемые «лоурайдеры» — «танцующие» автомобили или буквально лежащие «на брюхе».

Читайте также:  Для чего автомобилю раздатка и как она устроена

Плюсы и минусы пневматической подвески:

Основное преимущество использования пневмоподвески заключается в том, что автомобиль сохраняет великолепную плавность хода, при этом не «клюет» носом при торможении, не кренится в крутых поворотах, на большой скорости становится устойчивее и лучше держит дорогу.

Из недостатков можно выделить лишь сильный износ резиновых оболочек-манжет (особенно при эксплуатации в России) и их высокую стоимость. Кроме того, пневматическая подвеска очень чувствительна к условиям эксплуатации: ее ресурс могут резко сократить низкие температуры или чересчур «едкие» дорожные реагенты.

Пружинная, гидравлическая, пневматическая: какая подвеска лучше?

Каждый из трех типов подвески имеет свои преимущества и недостатки. «Гидра» и «пневма» порой весьма дорого обходятся владельцу, и это следует учитывать при выборе машины.

По большому счету вопроса выбора подвески как таковой для одной модели машины возникает крайне редко. На подавляющее большинство ставится один тип ходовой. А если и есть альтернатива, то она обычно зависит от уровня оснащения: в упакованной комплектации и подвеска окажется продвинутой.

Впрочем, если вы выбираете из нескольких моделей, вид конструкции может иметь решающее значение. Особенно если речь идет о подержанном автомобиле, ремонт которого может быть по стоимости сопоставим с его ценой.

Пружинная подвеска

Самая простая «железная» подвеска применяется на абсолютном большинстве моделей. Обилие конструктивных вариантов позволяет ставить ее и на городские субкомпакты, и на серьезные внедорожники, и на спортивные модели.

Конструкция отработана десятилетиями, из чего вытекают два главных плюса. При должном уровне инженерной проработки пружины, рычаги и амортизаторы совместными усилиями обеспечивают машине идеально подходящее ее классу и ареалу обитания поведение. А обилие производителей оборачивается дешевизной в ремонте: вариантов на рынке запасных частей масса.

Несмотря на относительную простоту, в пружинной подвеске можно добиться изменяемых характеристик. Для этого применяются пружины разной формы и с переменным шагом навивки. Порой их дополняют адаптивные амортизаторы с электронным управлением, меняющие степень жесткости по желанию водителя. Поведение автомобиля варьируется в сравнительно небольших пределах, однако разницу почувствовать можно, и такие опции производителями активно применяются. Даже на сравнительно доступных моделях.

В минусы можно записать сложность реализации на одной машине одновременно мягкости для разбитых дорог и выверенной управляемости для хорошего асфальта. Хотя исключения иногда случаются. А еще многорычажные схемы бывают достаточно громоздкими, что накладывает ограничения на конструкторов.

Пневматическая подвеска

С начала 2000-х годов пневмоподвеска стала нормой сначала на представительских седанах, затем добралась до больших внедорожников. На машинах бизнес-класса встречается реже, а в качестве исключения бывает даже на моделях среднего сегмента. Так, «пневма» есть в списке опций Mercedes C-Class. Народные бренды не применяют ее вовсе, разве что на топовых моделях линейки вроде Volkswagen Touareg и Phaeton.

Пружины и амортизаторы тут заменены на герметичную камеру с воздухом внутри. За счет игры давлением подвеска меняет жесткость и высоту дорожного просвета. Причем в диапазоне десятков миллиметров, адаптируясь и к автобану, и к бездорожью. За это пневматику и ценят в первую очередь.

Обратная сторона технической навороченности — это всегда меньшая надежность. Вот и с «пневмой» о запредельной долговечности можно забыть. Если пружинная подвеска по хорошим дорогам может запросто отходить 150 000 км и больше без каких-либо вмешательств, с пневмобаллонами такой фокус, скорее всего, не пройдет. Не последнюю роль в их недолговечности играет вечная российская грязь, протирающая стенки камер.

Восстановление подвески обойдется в разы дороже, чем ремонт пружинной. Даже если использовать китайские пневмобаллоны, в изобилии представленные на рынке. Покупка оригинальных деталей пробьет брешь в бюджете на сотни тысяч рублей: престарелый S-Class или Audi A8 вполне могут стоить дешевле.

Гидравлическая подвеска

Французы не были бы собой, если бы не создавали нечто оригинальное. Гидропневматическую подвеску Citroen придумал и реализовал еще в 1950-х годах. Почти семь десятков лет она оставалась главной фишкой машин с шевронами на эмблеме и ушла в 2017-м с окончанием европейских продаж Citroen C5.

Ходовая часть представляет собой гибрид классической пружинной и пневматической схем. Для демпфирования используется и воздух, и жидкость. Клиренс и жесткость меняются как у «пневмы». По надежности и стоимости ремонта ситроеновская схема ближе к «железной»: небезупречна, но без гроша владельца не оставит, — этакая золотая середина, но, увы, доступная на ограниченном числе машин. По сути, ее стоит рассматривать только на примере «це-пятого» последнего поколения. Остальные модели либо сильно старше (до 2008 года), либо это крайне редкий представительский С6.

Экзотическую конструкцию за десятилетия ее присутствия на рынке так никто и не перенял. Даже Peugeot — коллеги по альянсу PSA. Сегодня Ситроены с «Гидрактивом» больше не выпускаются. Им на смену пришла пружинная подвеска с гидравлическими ограничителями хода, которая применяется, в частности, на кроссовере С5 Aircross. Он недавно вышел на российский рынок, и все особенности оригинальной ходовой части только предстоит проверить нашими дорогами.

Самый комфортный вариант — пневматическая подвеска. Она же самая недолговечная (нужна надежность — берите «железную») и дорогая в ремонте. Для новой машины последнее неактуально: есть гарантия, да и ценовая категория автомобиля подсказывает, что такой берут не на последние деньги. А вот на вторичном рынке семь раз подумайте, готовы ли вы вложиться в очень вероятный ремонт. Гидравлику оставим оригиналам и ценителям.

Пневматическая подвеска принцип работы плюсы и минусы

Пневматическая подвеска представляет собой разновидность подвески, функция которой – регулирование клиренса посредством пневматических упругих элементов. Пневмоподвеска отвечает за уровень просвета между нижней частью кузова и дорожным полотном, оказывает положительное влияние на комфорт и безопасность водителя.

Данный компонент нередко встречается в автомобилях бизнес-класса и внедорожниках.

Устройство пневматической подвески

Пневматическая подвеска состоит из нескольких компонентов:

  • Упругих элементов;
  • Ресивера;
  • Модуля для подачи воздуха (компрессора);
  • Регулируемых амортизаторов;
  • Системы управления.

Упругий пневматический элемент представляет собой основной компонент системы подвески, отвечающий за поддерживание кузова автомобиля на определенной высоте. Принцип работы упругих элементов сводится к изменению давления, увеличению, либо уменьшению объема воздуха. Данная составляющая может устанавливаться отдельно или в качестве встроенного амортизатора.

За регулирование клиренса отвечает не менее важный элемент пневматической подвески – ресивер. Примечательно, что регулировка осуществляется без участия компрессора. Функционирование адаптивных подвесок также улучшается благодаря ресиверу. Компрессор является модулем для подачи воздуха в сжатом состоянии.

Воздух подается в ресивер, после чего поставляется в исполнительные механизмы. От компрессора зависит вся система, поскольку без участия воздуха в процессе регулировки высоты получить желаемые показатели было бы невозможно.

Система управления представлена блоком и датчиками подвески. Выходные датчики производят необходимые замеры и посылают электрические сигналы к блоку управления. Благодаря этому автомобиль улучшает характеристики, вне зависимости от скоростного режима и типа поверхности. Вероятность заноса и крены минимизируются, что не может не радовать водителя, пекущегося о безопасности.

Система управления предусматривает другие компоненты:

  • клапаны пневматических упругих элементов;
  • выпускной клапан;
  • реле включения компрессора.

Регулируемые амортизаторы играют роль амортизаторной стойки, и могут устанавливаться на любую подвеску.

Типы пневмоподвесок

Одноконтурные пневматические подвески применяются в конструкции грузовых автомобилей, седельных тягачей. Регулирование жесткости в таких случаях достигается за счет массы груза, находящегося в автомобиле. Как правило, одноконтурная подвеска устанавливается на заднюю ось грузовика, пикапа или минивена.

Двухконтурная пневмоподвеска предусматривает монтаж на одну или две оси автомобиля. При установке на одну ось выполняется независимое реагирование обоих колес, тогда как при установке на две оси система работает в качестве двух одноконтурных подвесок.

Наиболее технически сложной считается четырехконтурная подвеска, за которой закреплена сложная задача – регулировка каждого колеса автомобиля в отдельности. В таком случае транспортное средство оснащается электронным блоком управления, регулирующим давление в пневмо-элементах с помощью датчиков.

Принцип работы

  • автоматическое изменение кузовного уровня соответственно скорости движения;
  • автоматическое поддержание кузова на определенном уровне от дорожного полотна;
  • принудительное изменение уровня кузова по отношению к дороге.

Подержание уровня кузова в автоматическом режиме достигается вне зависимости от загруженности транспортного средства. В данном процессе отыгрывают важную роль датчики, задача которых – измерение расстояния между колесами и кузовом автомобиля. Полученные данные сравниваются с заданной величиной. Если имеет место расхождение показаний, то к работе приступают клапаны упругих элементов и выпускной клапан, регулирующие подъем и опускание кузова авто.

Принудительное изменение высоты автомобильного кузова предусматривает несколько уровней, в числе которых:

Если говорить о номинальном уровне, то он используется в процессе поездки по дорогам, со скоростью не более 100 км/час. Во время движения на высокой скорости применяется пониженный уровень. Повышенный уровень высоты кузова целесообразен при поездках по бездорожью, когда скорость не превышает 40 км/час, при этом рельеф нестабильный.

Водитель лично устанавливает уровень высоты кузова относительно дороги через специальный переключатель. В моделях внедорожников с большими габаритами предусмотрен значительный запас дорожного просвета, что связано с перевозимыми грузами, количеством пассажиров.

Автоматическое изменение уровня кузова в соответствии со скоростным режимом движения обеспечивает автомобилю улучшенную устойчивость на дороге. По мере ускорения транспортного средства, программа управления системой регулирует уровень расположения кузова по отношению к дорожному полотну, повышая при уменьшении или понижая при увеличении скорости.

Преимущества и недостатки пневматической подвески

Преимущества пневматической подвески:

  • Отсутствие шумов во время езды;
  • Плавность хода;
  • Машина остается устойчивой даже на высокой скорости;
  • При торможении авто не «клюет» носом;
  • Автомобиль лучше держит дорогу;
  • Возможна автоматическая регулировка клиренса;
  • Возможно регулирование жесткости подвески в процессе езды;
  • Продолжительный срок эксплуатации при подходящих условиях.

Есть у пневмоподвески и недостатки:

  • Элементы пневматической подвески чаще всего непригодны к ремонту;
  • Продолжительность эксплуатации системы во многом зависит от погодных условий, отрицательных температур;
  • Значительный износ резиновых оболочек-манжет;
  • Высокая стоимость ремонтных работ и комплектующих;
  • Дорожные реагенты оказывают негативное воздействие и снижают срок службы пневмоподвески;
  • При выходе из строя пневматических стоек потребуется их замена.

Принимая во внимание плюсы и минусы пневматической подвески, сделать выбор намного проще. Чаще всего определиться помогают именно положительные качества пневматической подвески.

Устойчивость автомобиля во время движения по дороге, минимальная вероятность заноса и сопутствующих обстоятельств – лишь часть преимуществ пневмосистемы. Достоинства пневматической подвески превосходят недостатки, и для настоящего ценителя комфорта, безопасности выбор очевиден!

Читайте также:  Устройство и конструкция автокондиционера, их неисправности и обслуживание

Однако если вы не готовы доплачивать за удобство – дважды обдумайте решение приобрести автомобиль с пневматической подвеской. Обращайте внимание на высокую стоимость обслуживания транспортного средства с рассматриваемой системой.

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.

Читайте также: Вибрация руля на скорости 100-120 км/час.

Что входит в конструкцию пневмоподвески

Пневматическая подвеска состоит из таких основных конструктивных частей, как:

  • Упругие элементы или пневмоподушки;
  • Компрессор;
  • Ресивер;
  • Система управления.

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:

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.

Читайте также: Признаки неисправности ступичного подшипника .

Разновидности пневмоподвесок

В современных автомобилях используется три вида пневматических подвесок:

  • Одноконтурная;
  • Двухконтурная;
  • Четырехконтурная.

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.

Читайте также: Что такое ШРУС в автомобиле.

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:

Читайте также:  Масляный насос двигателя

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.

Ссылка на основную публикацию