Пристрій і принцип роботи пневмопідвіски

В описі преміальних моделей авто останніх поколінь часто зустрічається поняття адаптивна підвіска. Залежно від модифікації ця система може налаштовувати жорсткість амортизаторів (спортивний автомобіль має жорсткий вид, а позашляховик - більш м'який) або дорожній просвіт. Інша назва такої системи - пневмопідвіска.

На наявність даної модифікації звертають увагу ті, хто їздить по дорогах різної якості: починаючи від рівних автострад і закінчуючи off-road поїздками. Любителі автомобільного тюнінгу спеціально встановлюють такі пневмоелементи, які дозволяють автомобілю навіть підстрибувати. Цей напрямок в автотюнинге називається лоурайд. Про нього є окремий огляд.

В основному пневматичний тип підвіски встановлюється на вантажний транспорт, але легковий транспорт класу бізнес або преміум часто теж отримує подібну систему. Розглянемо пристрій даного різновиду підвіски машини, як вона буде працювати, як здійснюється управління пневмосистеми, а також у чому її переваги і недоліки.

Що таке пневматична підвіска

Пневмопідвіска це система, в якій замість стандартних амортизаторів встановлені пневматичні елементи. Подібними механізмами оснащений будь-яка 18-колісний вантажівка або сучасний автобус. Що стосується переробок стандартних автомобілів, то зазвичай модернізується класична підвіска пружинного типу. Заводська стійка (спереду Макферсон, а ззаду пружина або ресора) змінюється на пневмобаллона, які встановлюються так само, як заводська конструкція, але для цього використовуються спеціальні кріплення.

Придбати таку деталь можна у великих магазинах, що спеціалізуються на автомобільному тюнінгу. Для ресорних або торсіонних модифікацій підвісок теж існують окремі кріпильні комплекти.

Якщо говорити про автомобільну підвісці, то вона призначена для поглинання поштовхів і ударів, що йдуть від коліс на кузов або раму машини. Такий візок не тільки забезпечує максимальний комфорт під час руху авто по нерівній дорозі. В першу чергу ця система розроблена для того, щоб машина не розсипалася через пару років експлуатації.

У стандартних підвісках автомобільний кліренс (опис цього терміна знаходиться тут) залишається незмінним. Якщо транспортний засіб експлуатується в різних умовах, то практично було б мати підвіску, здатну змінювати дорожній просвіт в залежності від стану дороги.

Наприклад, при швидкісній їзді по автостраді важливо, щоб машина була максимально близько до асфальту, щоб аеродинаміка працювала на користь притискної сили автомобіля. Це збільшує стійкість машини на поворотах. Детально про аеродинаміку автомобілів розповідається тут. З іншого боку, для подолання бездоріжжя важливо, щоб положення кузова щодо грунту було максимально вище, щоб при пересуванні не ушкодилося днище автомобіля.

Перша автомобільна підвіска, робота якої має пневматичний принцип, застосована на серійних моделях, це розробка компанії Citroen (модель DC19 1955 го року). General Motors - ще один виробник, який намагався впровадити в автомобільну промисловість пневматику.

Серійний автомобіль цього бренду, який був обладнаний ввімкненою пневмоподвеской, був Cadillac Eldorado Brougham (випуск 1957 го року). Через дорожнечу самого механізму і складності в ремонті дана розробка була заморожена на невизначений час. Завдяки сучасним технологіям цю систему вдалося доопрацювати і впровадити в автомобільну промисловість.

Особливості пневмопідвіски автомобіля

Сама по собі пневматична підвіска, принаймні технологія, існує лише теоретично. Насправді під пневмопідвіскою мається на увазі ціла система, що складається з великої кількості вузлів та механізмів. Пневматика в такій підвісці використовується виключно в одному вузлі замість стандартних пружин, торсіону або ресор.

Незважаючи на це, пневмопідвіска має ряд переваг перед класичною конструкцією. Ключовим із них є здатність змінити дорожній просвіт транспортного засобу або жорсткість підвіски.

Пневмопідвіску неможливо використовувати у чистому вигляді (тільки пневмобалони) без додаткових механізмів чи конструкцій. Наприклад, вона більш ефективна при використанні тих же елементів, які використовуються в стійці МакФерсон, багатоважільні підвіски і так далі.

Так як пневматична підвіска використовує велику кількість різних додаткових елементів, її вартість є дуже високою. З цієї причини вона не встановлюється виробником бюджетних автомобілів.

Широке застосування така система набула на вантажному транспорті. Завдяки тому, що вантажівки та автобуси перевозять важкі вантажі, у такому транспорті пневмопідвіска задіює весь спектр властивостей. У легковому транспорті тонка настройка підвіски неможлива виключно механікою, тому система керується електронікою в сукупності з регульованими амортизаторами. Така система відома багатьом автомобілістам під назвою "адаптивна підвіска".

Екскурс в історію

Пневматична подушка була запатентована Вільямом Хамфрізом у 1901-му році. Хоча цей пристрій мав низку переваг, на нього звернули увагу не відразу, і то лише військові. Причина в тому, що встановлення пневмоподушки на вантажівку давало йому більше переваг, наприклад, такий автомобіль можна було сильніше завантажити, та й збільшений дорожній просвіт підвищував прохідність транспорту на бездоріжжі.

У цивільних автомобілях пневматична підвіска була запроваджена лише у 30-х роках минулого сторіччя. Ця система встановлювалася у модель Stout Scarab. Транспорт був обладнаний чотирма пневмобалонами виробництва Fairstone. У тій системі компресор працював від ременного приводу, з'єднаного з силовим агрегатом. У машині використовувалася чотириконтурна система, яка досі вважається найуспішнішим рішенням.

Деякі компанії намагалися доопрацювати систему пневмопідвіски. Багато чого було зроблено фірмою Air Lift. З нею пов'язують використання пневмопідвіски у світ автоспорту. Ця система використовувалася на авто американських бутлегерів (незаконних перевізників самогону за часів сухого закону). Спочатку різні модифікації їхніх автомобілів використовувалися, щоб уникати поліції. Згодом водії почали влаштовувати перегони між собою. Так народилися перегони, які сьогодні називаються NASCAR (змагання на прокачаних стічних машинах).

Особливістю такої підвіски було те, що подушки встановлювалися всередину пружин. Вона використовувалася до 1960-х років. Перші системи з виносними елементами були погано продуманими, тому такий проект був провальним. Проте деякі автомобілі комплектувалися такою підвіскою вже на заводі.

Оскільки пневматична підвіска користувалася великою популярністю у спортивних автомобілях, на цю технологію звернули увагу великі автоконцерни. Так, 1957 року з'явився Cadillac Eldorado Brougham. Автомобіль отримав повноцінну чотириконтурну пневмопідвіску з можливістю регулювати тиск у кожній окремій подушці. Приблизно в той же час ця система почала використовуватися компанією Buick та Ambassador.

Серед європейських автовиробників заслужено першість у застосуванні пневмопідвіски віддано компанії Citroen. Причина в тому, що інженерами бренду були впроваджені інноваційні розробки, які зробили моделі автомобілів з цією системою популярними (деякі з них цінуються колекціонерами).

У ті роки було прийнято, що автомобіль не може бути одночасно комфортним і оснащеним передовою пневмопідвіскою. Сітроєн зруйнувала цей стереотип, випустивши культовий DS 19.

В автомобілі використовувалась інноваційна гідропневматична підвіска. Нечуваний комфорт забезпечувався завдяки зниженню тиску в газових камерах балонів. Щоб машина була максимально керованою на великій швидкості, достатньо було підвищити тиск у балонах, зробивши жорстку підвіску. І хоча в системі використовувався азот, а рівень комфорту покладався на гідравлічну частину системи, її все одно зараховують до пневматичних систем.

Крім французького виробника розробкою та використанням пневмопідвіски займалася німецька компанія Borgward. Цей приклад наслідував автобренд Mercedes-Benz. На сьогоднішній день неможливо створити бюджетний автомобіль з пневмопідвіскою, тому що сама система дуже дорога у виробництві, ремонті та обслуговуванні. Як і на світанку цієї технології, сьогодні пневмопідвіска встановлюється лише на автомобілі сегмента Преміум.

Принцип роботи пневматичної підвіски

Робота пневмопідвіски зводиться до досягнення двох цілей:

1. У заданому режимі автомобіль повинен зберігати положення кузова щодо дорожнього покриття. Якщо обрана спортивна настройка, то кліренс буде мінімальним, а для позашляхових характеристик - навпаки найбільшим.
2. Крім положення щодо дороги підвіска з пневмоприводом повинна забезпечувати поглинання всіх нерівностей дорожнього покриття. Якщо водій вибирає режим спортивної їзди, то кожен амортизатор буде максимально жорсткий (при цьому важливо, щоб дорога була максимально рівною), а при установці режиму бездоріжжя - максимально м'який. Однак сама пневма не змінює жорсткість амортизаторів. Для цього існують спеціальні моделі демпфуючих елементів (детально про різновиди амортизаторів розповідається тут). Пневматична система тільки дозволяє підняти кузов авто на максимально допустиму висоту або максимально його знизити.

Кожен виробник намагається перевершити конкурентів, створюючи вдосконалені системи. Вони можуть називати свої розробки по-різному, але концепція роботи пристроїв залишається схожою. Незалежно від модифікації виконавчих механізмів кожна система буде складатися з таких елементів:

1. Електронна схема. Електроніка краще забезпечує тонкі настройки роботи виконавчих механізмів. Деякі автомобілі отримують адаптивний тип систем. У цій модифікації встановлюється багато всіляких датчиків, які фіксують режим роботи мотора, обертання коліс, стан дорожнього покриття (для цього може використовуватися датчик системи нічного бачення або передня камера) і інших систем автомобіля.
2. Виконавчі механізми. Розміри, конструкція і принцип дії у них різний, однак вони завжди забезпечують механічний привід, за рахунок якого автомобіль піднімається або опускається. Пневматика може мати повітряний або гідро привід. У повітряній модифікації встановлюється компресор (або Гідрокомпрессори в системі, заповненої робочою рідиною), ресивер (в ньому відбувається накопичення стисненого повітря), осушувач (видаляє вологу з повітря, щоб внутрішня частина механізмів не заіржавіла) і пневмобаллонамі на кожне колесо. Гідропідвіска має схожу конструкцію за винятком того, що управління жорсткістю і кліренсом здійснюється не повітрям, а робочою рідиною, яка закачана в закритий контур, як, наприклад, в гальмівній системі.
3. Система управління. В кожному автомобілі з подібною підвіскою на панелі управління встановлюється спеціальний регулятор, який активує відповідний алгоритм електроніки.

Крім заводських систем існують простіші модифікації для любительського тюнінга. Такий різновид управляється за допомогою пульта, який встановлюється в салоні автомобіля. За допомогою регулятора водій змінює дорожній просвіт транспорту. При активації пристрою компресором виконується підкачування повітря в Пневмоакумулятори, створюючи потрібний тиск.

Така модифікація забезпечує тільки ручний режим настройки кліренсу. Водій може тільки активувати конкретний електричний клапан (або групу клапанів). При цьому пневмостойкі піднімається або опускається на потрібну висоту.

Заводський варіант пневматичних підвісок може мати автоматичний принцип дії. У таких системах обов'язково присутній електронний блок управління. Автоматика працює за рахунок сигналів, що надходять від датчиків коліс, мотора, положення кузова і інших систем, і сама підлаштовує висоту машини.

Навіщо встановлювати пневматичну підвіску

Зазвичай проста пневмоподушка встановлюється на задній вузол підвіски автомобіля. Таку модифікацію можна зустріти на багатьох кросовери и позашляховиках. Залежний тип підвіски має невеликий ефект від подібної модернізації, так як навіть при великому кліренсі на нерівностях поперечна балка все одно буде чіплятися за нерівності або за перешкоди.

З цієї причини задні пневморессори використовуються разом з незалежною многоричажной конструкцією, як, наприклад, у нового Land Rover Defender. Тест-драйв другого покоління цього повноцінного позашляховика знаходиться тут.

Ось з яких причин деякі автомобілісти модернізують амортизаційну частину ходової частини автомобіля.

регульованість

Коли машина завантажена (в салоні зайняті всі посадочні місця або кузов повний), в класичному автомобілі пружини стискаються під вагою додаткового вантажу. Якщо транспорт буде пересуватися по нерівній місцевості, він може зачепитися днищем про стирчать перешкоди. Це може бути камінь, купина, край ями або колія (наприклад, взимку на неочищеної дорозі).

Регульований кліренс дозволить автомобілісту долати перешкоди на дорозі так, ніби він не завантажений. Регулювання висоти машини відбувається вже не за кілька тижнів переробки ходової частини, а за пару хвилин.

Автоматична пневмопідвіска дозволяє більш точно відрегулювати положення автомобіля в залежності від уподобань автовласника. При цьому не потрібно проводити складні настройки конструкції транспортного засобу.

керованість

Крім підстроювання кліренсу до вибраного режиму, система максимально компенсує навіть невеличкий куточок нахилу автомобіля на швидкості (в дорогих моделях). Щоб все колеса на віражах мали максимальне зчеплення з дорожнім покриттям, на підставі сигналів датчиків положення кузова блок управління може дати команду на електроклапани кожного з коліс.

При входженні в поворот одному контурі тиск збільшується, за рахунок чого машина на осі внутрішнього радіусу повороту трохи піднімається. Завдяки цьому водієві легше керувати транспортним засобом, що підвищує безпеку руху. Коли маневр виконано, з навантаженого контура стравливается повітря, і автоматика стабілізує положення кузова авто.

У звичайних автомобілях цю функцію виконує поперечний стабілізатор. У бюджетних моделях ця деталь встановлюється на провідній осі, але в більш дорогому сегменті використовується два поперечних і навіть поздовжній стабілізатор.

Пневмобаллонамі володіє однією корисною властивістю. Його жорсткість віддачі безпосередньо залежить від ступеня стиснення. У дорогих системах можливе використання пневморессор, які запобігають розгойдування транспорту під час їзди по нерівностях. У цьому випадку механічний елемент контролюється як на стиск, так і на розтягнення.

Так як адаптивна підвіска не здатна працювати самостійно, вона має власний електронний блок управління. Переробка власного автомобіля в цьому випадку пов'язана з великими матеріальними витратами.

Плюс не кожен механік може розібратися в роботі системи, тому що крім механічних елементів в ній є велика кількість електронних пристроїв. Їх потрібно правильно підключити до блоку управління, щоб пристрій правильно фіксувало сигнали від усіх сенсорів.

Отримання оптимальних характеристик

Вибираючи новий автомобіль, кожен автомобіліст оцінює керованість і величину дорожнього просвіту передбачуваної покупки. Наявність пневматичної підвіски дозволяє власнику такого транспорту без додаткового втручання в конструкцію авто змінити ці параметри в залежності від умов експлуатації.

Під час підстроювання ходової частини водій може зробити упор на керованість, а може зробити машину максимально комфортною. Також існує можливість досягти золотої середини між цими параметрами.

Якщо автомобіль оснащений потужним силовим агрегатом, але на дорогах загального користування не можна задіяти весь його потенціал, можна налаштувати підвіску так, щоб в звичайному режимі машина була максимально м'якою і комфортною. Але як тільки водій потрапить на автодром, можна задіяти спортивний режим, змінивши також настройки підвіски.

Зовнішній вигляд автомобіля

Хоча виробники пропонують нові моделі автомобілів з уже низьким кліренсом, такі транспортні засоби в багатьох регіонах виявляються малоефективними. З цієї причини дуже низькі моделі займають лише невелику нішу на світовому ринку автомобілів. Що стосується тюнінгу, то в напрямку Стенс-автовисота машини має велике значення.

Найчастіше самостійно занижені автомобілі виходять в результаті переробки ходової частини, через що транспорт втрачає свою практичність. Сьогодні мало тих, хто готовий вкладати великі кошти в окремий автомобіль, який буде призначений тільки для того, щоб влаштувати виставу на автошоу, а решту часу просто припадати пилом в гаражі.

Пневмопідвіска дозволяє максимально знизити транспорт, але при необхідності підняти його. Зазвичай на в'їздах на АЗС або естакаду низькі машини страждають від того, що не здатні подолати незначний ухил дорожнього полотна. Регульована конструкція дає можливість водієві надати машині унікальності без шкоди його практичності.

Завантаження транспортного засобу

Ще одна корисна характеристика пневматичної підвіски в тому, що ця система полегшує завантаження / розвантаження машини. Деякі власники позашляховиків із змінним дорожнім просвітом по-достоїнству оцінили цю опцію.

Для подолання бездоріжжя більшість великогабаритних машин отримують великі колеса, через що автомобілісту з низьким ростом набагато складніше покласти вантаж в багажник. В цьому випадку машину можна трохи опустити. Подібним чином можна використовувати дану систему на автоевакуатори. Під час завантаження висота кузова може бути мінімальною, а в процесі транспортування власник евакуатора піднімає транспорт на комфортну для їзди висоту.

Як поставити пневмопідвіску своїми руками?

Коли купується весь комплект пневмопідвіски, разом з усіма компонентами виробник надає детальну інструкцію з монтажу. Також у більшості наборів є і ремонтний комплект.

Це дуже важливий фактор, від якого залежить грамотне встановлення системи. На жаль, багато автомобілістів при встановленні складних механізмів і різних систем, навіть таких складних, як і пневмопідвіска, звертаються до інструкції, коли щось зламалося або система працює неправильно.

Щоб запобігти безграмотній установці, внаслідок якої деякі деталі можуть вийти з ладу, деякі компанії попереджають, що при недотриманні інструкції установки система знімається з гарантії. А є й ті, що використовують психологічні прийоми. Наприклад, компанія одні на упаковці з компонентами системи друкує попереджувальний напис "Не відкривати!". За задумом маркетологів, це попередження спонукає покупців спочатку відкрити інструкцію, хоча б щоб розібратися, чому упаковку не можна відкривати. А компанія Ride Tech на самій інструкції друкує цей напис, розраховуючи на те, що "заборонений плід завжди солодкий" і покупець насамперед відкриє упаковку із забороною.

Якою б складною була система, її можна встановити самостійно, адже навіть у найкращому сервісному центрі або ательє таку роботу виконують люди. Значить для автомобіліста це можливо. Головне – тісно дотримуватись інструкції виробника. Крім цього установнику потрібне розуміння, як має працювати система.

Залежно від типу та складності системи її монтаж може зайняти 12-15 годин (стосується компонентів підвіски з подушками) + 10 годин для монтажу компресора та його компонентів + ​​5-6 годин для системи вирівнювання, якщо вона має місце у цій системі. Але це залежить від навичок автомобіліста щодо роботи з інструментами та знань технічної частини авто. Якщо встановлювати пневмопідвіску самостійно, це дозволить суттєво заощадити кошти (ціна установки становить приблизно четверту частину ціни комплекту).

Щоб система працювала справно, не можна нехтувати використанням ущільнювальних матеріалів. Найчастіше пневматична магістраль пропускає повітря, якщо не використовувати стрічку ущільнювача на з'єднаннях. Також необхідно ізолювати магістраль від впливу механічних пошкоджень та впливу високих температур. Завершальний етап є правильне налаштування системи.

Конструкція пневматичного балона

Виробництвом якісних пневмобаллонов займається північноамериканська компанія Firestone. Найчастіше її продукцією користуються виробники вантажівок. Якщо умовно класифікувати цю продукцію, то їх існує три різновиди:

• Подвійні. Ця модифікація адаптована для поганого дорожнього покриття. Зовні вона схожа на чізбургер. Така подушка має короткий робочий хід. Її можна використовувати на передній частині підвіски. У цій частині амортизатор розташований близько до точки максимальних навантажень.
• Конічні. Такі модифікації не встановлюються як передній амортизатор, незважаючи на те, що вони мають більший робочий хід. Їх робота має лінійний принцип, а навантаження вони витримують менші, ніж попередні.
• Роликові. Ці пневмобаллона теж мають менший розмір, ніж подвійні подушки (вони мають тонку високу колбу). Їх робота практично ідентична попередньої модифікації, тому подібні пневматичні амортизатори теж встановлюються на задню частину візки автомобіля.

Ось креслення найпоширенішою схеми підключення пневмопідвіски:

А) компресор; В) манометр; С) осушувач; D) ресивер; E) пневмоподушка; F) впускний клапан; G) випускний клапан; H) запасний клапан.

Розглянемо, як влаштований пневмобаллонамі.

Компресори

Щоб пневматичний амортизатор зміг змінювати свою висоту, він повинен підключатися до зовнішнього джерела повітря. Неможливо один раз створити одне тиск в системі, і машина буде адаптована до різних умов експлуатації (кількість пасажирів, вага вантажу, стан дорожнього полотна і т.д.).

З цієї причини Пневмокомпресори повинні встановлюватися на сам транспортний засіб. Це дозволяє змінювати характеристики машини прямо на дорозі, а в деяких моделях навіть в процесі руху.

Пневматична система складатиметься як мінімум з одного компресора, ресивера (ємність, в якій накопичується повітря) і системи управління (їх модифікації розглянемо трохи пізніше). Економічно виправданою і найпростішою модифікацією є підключення одного компресора і ресивера об'ємом на 7.5 літра. Однак така установка буде піднімати машину пару хвилин.

Якщо є необхідність, щоб підвіска піднімала автомобіль всього за пару секунд, тоді буде потрібно мінімум два компресори потужністю 330 кг / квадратний дюйм і мінімум два ресивера об'ємом на 19 літрів. Також буде потрібно установка промислових пневмоклапанов і пневмоліній на 31-44 дюймів.

Гідність такої системи - машина піднімається відразу після натискання на кнопку. Однак при цьому є і істотний недолік. Подібна конструкція не дає можливість тонкого налаштування - автомобіль піднімається або занадто високо, або недостатньо.

Пневмолінії

Складовою частиною всіх пневмопідвісок є пластикова пневмоліній, призначена для вантажівок. Це магістраль високого тиску, яка дає можливість під'єднати всі компоненти системи. Дані модифікації здатні витримувати тиск в 75-150 psi (фунтів / дюйм квадратний).

Якщо встановлюється більш продуктивна пневмосистема, для більшої впевненості замість пластикової магістралі можна використовувати металевий аналог (його використовують в гальмівних системах). Щоб під'єднати всі компоненти, можна скористатися стандартними конусними гайками і перехідниками. Самі компоненти системи приєднуються до основної магістралі за допомогою гнучких шлангів високого тиску.

Передня підвіска

Перші розробки пневмосистем отримували механізми, за допомогою яких можна було трохи змістити передній амортизатор. Причина в тому, що пневмобаллонамі не має області для установки амортизатора, як в стійці Макферсон (він розташований всередині пружини).

У комплект пневмобаллонов для передньої частини підвіски входять спеціальні кронштейни, за допомогою яких амортизатор встановлюється зі зміщенням, але без шкоди для його продуктивності. Однак якщо в невеликому автомобілі встановлені нестандартні великі колісні диски (такий тюнінг популярний в наш час) з низькопрофільною гумою, використання пневмопідвіски в деяких випадках буде неможливим. Детально про те, як вибрати низькопрофільні покришки, розповідається окремо.

Серед останніх розробок існують комплексні пневматичні амортизатори, які встановлюються замість класичної стійки. Ця модифікація коштує значно дорожче, проте подібні механізми набагато простіше встановлювати.

Перш ніж зупиняти свій вибір на цій модифікації, варто врахувати, що на деяких шасі вона менш ефективна в порівнянні з системами, в яких пневмобаллонамі і амортизатор окремі. Іноді при зменшеному кліренсі через особливості конструкції шасі під час руху колесо чіпляється за підкрилок. В цьому випадку потрібно більш жорсткий амортизатор.

З цієї причини для тих, кому в першу чергу важливий максимальний комфорт, а не тільки візуальне зміна свого транспорту, краще зупинитися на роздільній системі.

Задня підвіска

На задній частині візка установка пневматичної системи залежить від типу підвіски авто. Якщо там стоять стійки типа Макферсон, а конструкція багатоважільна, то встановити балони на стоковий опору не складе труднощів. Найголовніше - підібрати підходящу модифікацію. Але при використанні комбінованої модифікації (амортизатор і балон об'єднані в один модуль) може знадобитися трохи переробити конструкцію підвіски авто.

Якщо на задній осі в машині коштує на ресорах, то установка пневматики може бути виконана двома методами. Перш ніж змінювати підвіску, потрібно врахувати, що всі ресорні листи не можна демонтувати. Причина в тому, що ці елементи крім пружинящего ефекту стабілізують задню вісь. Якщо повністю прибрати всі ресори, потрібно буде встановлювати систему важеля, а це серйозне втручання в конструкцію автомобіля, що вимагає чималого інженерного досвіду.

Отже, перший спосіб установки пневмобаллонов на ресорну підвіску. Ми залишаємо кілька листів з кожного боку, щоб вони продовжували виконувати функцію стабілізації осі. Замість вилучених аркушів (між кузовом і ресорами) встановлюється пневмоподушка.

Другий спосіб більш дорогий. Зазвичай його використовують ті автовласники, які хочуть максимально «прокачати» підвіску автомобіля. Всі ресори видаляються, а замість них на кожну сторону встановлюється 4-точкова конструкція з пневмоподушкою. Для такої модернізації багато виробників вже створили спеціальні комплекти кріплень, які дозволяють встановити пневматику з мінімальними зварювальними роботами.

Для 4-точкової модернізації пропонується два типи важелів:

• Трикутні. Ці деталі використовуються на легкових машинах для повсякденної експлуатації.
• Паралельні. Такі елементи використовуються у вантажівках. Якщо легковий автомобіль використовується для гонок в стилі драг-рейсинг (про особливості цих змагань розповідається тут) Або інших видів автозмагань, то використовується цей же тип важелів.

Пневмобалони

Ці елементи зараз виготовляються з гуми або високоміцного поліуретану. Цей матеріал має велику еластичність і міцність, що забезпечує герметичність системи. Також ці матеріали стійкі до впливу негативних погодних умов, механічного впливу під час їзди (пісок, бруд та каміння вдаряються всі деталі, розташовані під днищем авто), вібрацій та хімічних реагентів, якими посипаються дорога взимку.

Покупцям пневмосистем пропонується три типи балонів:

• Подвійні. За своєю формою такі балони нагадують пісочний годинник. Порівняно з іншими аналогами, даний тип балонів має велику горизонтальну гнучкість;
• Конічні. Вони мають ті ж властивості, що й інші пневмобаллони. Тільки їхня форма дозволяє встановлювати такі елементи в обмеженому просторі. Недоліком такого типу є невеликий діапазон регулювання дорожнього просвіту автомобіля;
• Роликові. Такі пневмобалони розроблені для використання в особливих умовах. Такі балони вибираються при встановленні конкретної конструкції підвіски та необхідності налаштовувати певний параметр висоти авто. Купуючи комплект, виробник вкаже, які типи балонів рекомендовано використовувати в конкретному випадку.

Електромагнітні клапани та пневматичні лінії

Щоб пневмопідвіска могла працювати, окрім балонів система повинна мати пневматичні лінії та запірні механізми (клапани), оскільки подушки піднімаються та тримають вагу автомобіля за рахунок закачаного в них повітря.

Пневмолінії – це система трубок високого тиску, які прокладаються під днищем автомобіля. Хоча в цій частині машини магістраль схильна до агресивного впливу реагентів і вологи, її не можна прокладати по салону, тому що у разі розгерметизації для ремонту не потрібно буде повністю розбирати весь салон.

Найнадійніша магістраль виготовляється з кольорових металів, але також зустрічаються модифікації, виготовлені з поліуретану та гуми.

Клапани необхідні для накачування та утримання напору повітря у конкретній частині магістралі. Це ключові елементи, завдяки яким здійснюється керування всією пневмосистемою. Перші пневмопідвіски отримували двоконтурний тип. Недоліком таких систем було вільне переміщення повітря з компресора до балонів і назад. При входженні в поворот через перерозподіл ваги транспортного засобу в таких системах повітря з навантажених балонів видавлювався менш навантажений контур, що сильно збільшувало крен авто.

Сучасні пневмосистеми оснащуються поруч клапанів, які зберігають тиск у конкретному вузлі підвіски. Завдяки цьому така підвіска здатна конкурувати з пружинними демпферними елементами. Для більш точного керування системою використовуються електромагнітні клапани, які спрацьовують сигналів модуля управління.

Модуль керування

Це серце пневматичної підвіски. На ринку автомобільних систем можна знайти простіші модулі, які представлені простим електронним вимикачем. За бажання можна знайти більш дорогий варіант, який оснащений мікропроцесором із встановленим у нього програмним забезпеченням.

Такий модуль керування відстежує сигнали від різних датчиків системи та змінює тиск у контурах, відкриваючи/закриваючи клапани та включаючи/вимикаючи компресор. Щоб електроніка не конфліктувала з програмним забезпеченням бортового комп'ютера або центрального блоку управління, вона незалежна від інших систем.

ресивер

Під ресивером мається на увазі ємність, у якій закачується повітря. За рахунок цього елемента підтримується тиск повітря у всій магістралі і при необхідності використовується цей запас, щоб компресор не включався так часто.

Хоча система цілком вільно може працювати і без ресивера, його наявність бажано знизити навантаження на компресор. Завдяки його установці компресор працюватиме рідше, що збільшить його робочий ресурс. Нагнітач включатиметься лише після того, як тиск у ресивері знизиться до певного показника.

Різновиди за кількістю контурів

Крім особливостей конструкції і потужності виконавчих механізмів з усіх різновидів пневматичних підвісок існують двоконтурні і четирехконтурние варіанти. Перша модифікація використовувалася на хот-пологах у другій половині 1990-х років.

1) Одноконтурна; 2) Двоконтурна; 3) Четирехконтурная

Розглянемо деякі особливості цих систем.

двоконтурна

У цьому випадку два пневмобаллона, встановлені на одній осі, пов'язані між собою. Що стосується монтажу, то таку систему простіше встановити. На одну вісь досить встановити один клапан.

У той же час у подібній модифікації є істотний недолік. Коли машина на швидкості входить в поворот, з навантаженого балона повітря переміщувався в порожнину менш навантаженого, з-за чого замість стабілізації автомобіля крен кузова ставав ще більше. На легковому транспорті ця проблема вирішується установкою поперечного стабілізатора більшої жорсткості.

Четирехконтурная

Через значних недоліків попередньої пневмосистеми на сучасних автомобілях встановлюється четирехконтурний варіант. Формула підключення має незалежне управління кожним пневмобаллонамі. Для цього на кожну подушку покладається за індивідуальним клапану.

Подібна модифікація нагадує систему компенсації крену для автомобілів, адаптованих для трекових гонок. Вона забезпечує більш точне підстроювання кліренсу залежно від положення кузова авто щодо дорожнього полотна.

Системи управління

У більшості випадків четирехконтурная система буде працювати від електроніки. Тільки такий контрольний варіант дозволяє змінювати стан підвіски в невеликому діапазоні. Правда, ця система набагато складніше встановлюється (потрібно правильно підключити всі належні датчики з блоком управління), і коштує набагато дорожче.

Як бюджетного варіанту автовласник може встановити систему з ручним керуванням. Цей варіант можна використовувати, як на двухконтурной, так і на четирехконтурной системі. У такому випадку для контролю тиску в магістралі на центральній консолі встановлюється манометр і кнопка управління.

Дорогим, але більш ефективним варіантом є установка електронного регулятора. Для такої системи використовуються електромагнітні клапани, які управляються електронікою. Подібна модифікація буде складатися з блоку управління, комплекту датчиків, необхідних для визначення положення авто і ступеня підкачки балонів.

Останні розробки можуть оснащуватися декількома системами управління. Розглянемо, як працює кожна з них.

Система управління, яка вимірює тиск

В теорії ця система визначає положення пневмобаллона (електроніка налаштовується на цей параметр, щоб визначити величину кліренсу). Датчики тиску в системі передають сигнали на блок управління, дозволяючи електроніці визначити дорожній просвіт. Але у такої системи управління є істотний недолік.

Якщо машину добре пригрузить (в салоні знаходяться максимальну кількість пасажирів, а в багажнику лежить важкий тягар), то в магістралі тиск обов'язково підскочить. На підставі датчиків тиску бортовий комп'ютер буде визначати, що машина піднята на максимальну висоту, а насправді вона може бути занадто низькою.

Подібна система управління підійде для легкового транспорту, в якому рідко коли перевозяться важкі вантажі. Навіть заправка паливом до повного обсягу бензобака змінює контроль кліренсу автомобіля. З цієї причини автоматика буде неправильно виставляти дорожній просвіт.

Також велика похибка цього різновиду активної системи управління залежить від маневрів, які виконує транспортний засіб. Наприклад, коли авто долає затяжний поворот, одна сторона підвіски навантажується сильніше. Електроніка визначає ця зміна, як підйом одного боку автомобіля. Природно, спрацьовує алгоритм стабілізації кузова.

В цьому випадку завантажена частина магістралі починає спускатися, а в розвантажену закачуватимуться більше кількості повітря. Через це крен машини збільшується, і на поворотах вона буде розгойдуватися. Схожий недолік має двоконтурна система.

Система управління, яка контролює кліренс

Більш ефективною щодо великої кількості змінних в навантаженні на окремі балони є та, яка фіксує реальне відстань від нижньої частини кузова до дорожнього покриття. У ній виключаються всі похибки, характерні для попереднього варіанту. Завдяки наявності датчиків, що визначають реакцію підвіски на збільшення тиску в конкретних контурах, електроніка точніше виставляє кліренс в залежності від ситуації на дорозі.

Незважаючи на це гідність, у подібної системи управління теж є недолік. Для адекватної керованості транспортного засобу важливо, щоб жорсткість підвіски була приблизно однакова. Різниця в тиску різних пневмобаллонов не повинна перевищувати 20 відсотків.

Але коли електроніка намагається максимально вирівняти машину, в деяких ситуаціях ця різниця перевищує даний параметр. Як результат - одна частина підвіски максимально жорстка, а інша - дуже м'яка. Це негативно позначається на керованості машини.

комбіновані системи

Щоб усунути похибки і недоліки обох систем управління, були створені комбіновані СУ. Вони об'єднують гідності як тієї, яка контролює тиск в контурах, так і визначальною величину кліренсу. Завдяки такому поєднанню крім контролю положення самого автомобіля ці системи також нівелюють роботу один одного.

Подібна система управління була розроблена компанією Air Ride Tec. Модифікація називається Level Pro. Електронний блок управління в цьому випадку програмується на три режими. Максимальна, середня і найнижча посадка авто. Кожен з цих режимів дозволяє використовувати машину в різних умовах експлуатації, починаючи від трекових заїздів, і закінчуючи бездоріжжям.

Комплект пневмобаллонов і електромагнітних клапанів працює як від автоматики, так і в ручному режимі. Коли машина під'їжджає до лежачому поліцейському, вона самостійно не підніметься для подолання цієї перешкоди. Для цього електроніка повинна мати більшу кількість сенсорів, скануючих дорожнє покриття заздалегідь. Такі системи дуже дорогі.

модифіковані системи

Перераховані вище системи адаптовані для звичайних дорожніх легкових автомобілів. Для вантажівок і професійних спортивних автомобілів існують модифіковані системи управління, які забезпечують швидку і точну автоматичну настройку транспортного засобу.

З практичного боку на позашляховик, пікап або потужний хот-род краще встановити спеціально розроблений готовий комплект, ніж намагатися самостійно створити адаптивну підвіску. Крім того, що подібна розробка займе багато часу, є велика ймовірність, що механік може неправильно виконати розрахунки, і підвіска не впорається з навантаженнями.

Вибираючи готовий комплект, автовласникові досить подивитися в список, наданий виробником: чи підходить ця продукція до даної моделі авто чи ні. У ньому враховані відстань між колесами і подкрилкамі, розміри кульових опор, величина улов змінною осі і інші параметри, на підставі яких автоматика визначає, наскільки великий обсяг повітря необхідно закачати в балони.

особливості експлуатації

Як уже було сказано, ключовою особливістю пневматичної підвіски, незалежно від її конструкції, є її дорожнеча. Хоча сучасні системи досить надійні та ефективні, коли вони виходять з ладу, їх ремонт перетворюється на справжній головний біль та «чорну дірку» у гаманці.

Якщо машина оснащена відкритими пневмоподушками, рекомендується частіше під час миття авто використовувати підйомник, щоб добре вимити бруд та пісок під манжетами. Увага також необхідно приділяти шлангам повітряної магістралі – стежити, щоб вони не перетиралися. Якщо з'явився витік повітря, його необхідно якнайшвидше усувати, тому що часті включення знижують робочий ресурс компресора.

Деякі вважають, що частоту змін кліренсу або жорсткість підвіски потрібно максимально мінімізувати. Для таких автомобілістів пневмопідвіска не потрібна і їм досить стандартної підвіски. Будь-яка система має свій ресурс, хоч би як намагалися продовжити термін її служби. Наявність пневматичної підвіски робить машину універсальною, вигідною на бездоріжжі та більш маневреною на великих швидкостях.

Переваги та недоліки пневматичної підвіски

У будь-якої модернізації заводських вузлів автомобіля є як позитивна, так і негативна сторона медалі. Спочатку про достоїнства пневматики:

1. В результаті переробки підвіски машини не страждає ні трансмісія, ні мастило всіх агрегатів авто. У деяких випадках незначно змінюється геометрія самої підвіски.
2. Пневматична підвіска здатна зберігати висоту машини, незалежно від її завантаження. Якщо вантаж буде нерівномірно розподілений по кузову, система буде підтримувати автомобіль максимально рівним щодо дороги.
3. При необхідності машину можна підняти для подолання перешкод на дорозі. А для візуального зміни на рівному покритті авто можна максимально знизити (при цьому мінімальна висота може привести до прискореного зносу подушок).
4. Завдяки якісній стабілізації кузова на поворотах машина не розгойдується, що додає комфорту під час поїздки.
5. Пневматична система має тиху роботу.
6. При установці пневмобаллонов спільно із заводською підвіскою штатні деталі служать набагато довше. Завдяки цьому регламент ремонтних робіт значно збільшується. У деяких випадках така підвіска здатна відходити до 1 млн. Км.
7. У порівнянні з аналогічним автомобілем з класичною підвіскою транспорт, оснащений пневматикою, володіє великою вантажопідйомністю.

Перш ніж приймати рішення модернізувати підвіску свого автомобіля за допомогою установки пневматичної системи, потрібно врахувати всі недоліки такої модернізації. А ці мінуси істотні:

1. Щоб встановити пневматику на своє авто, потрібно витратити пристойну суму на покупку всіх необхідних елементів. Крім цього слід виділити кошти на оплату роботи професіонала, який зможе грамотно підключити всі вузли. Якщо планується в майбутньому продати машину, то на вторинному ринку дешева модель, модернізована таким чином, буде коштувати набагато дорожче, ніж ціновий сегмент, в якому вона знаходиться. В основному такі системи практично використовувати на вантажному транспорті або на моделях класу «Бізнес».
2. Така система дуже вимоглива до умов експлуатації. Вона боїться бруду, води, пилу і піску. Щоб утримувати її в чистоті, потрібно буде докласти багато зусиль, особливо якщо врахувати стан сучасних доріг.
3. Сама пневмоподушка не ремонтується. Якщо через неправильну експлуатацію (наприклад, часта їзда з мінімальним кліренсом) вона зноситься, її потрібно буде замінити на нову.
4. Ефективність пневматичних амортизаторів знижується з настанням морозів.
5. Також взимку пневматичні елементи схильні до агресивного впливу реагентів, якими посипають дороги.

Якщо автомобіліст готовий миритися з цими недоліками, то можна з упевненістю сказати, що в порівнянні з класичними пружинами і амортизаторами пневматичний аналог (особливо останніх розробок) буде більш ефективним. Однак, на жаль, така розробка доступна тільки заможним автомобілістам і жителям південних широт.

Додатково подивіться відеоогляд про еволюцію та особливості пневматичної підвіски:

ЩО ТАКЕ пневмопідвіска В АВТОМОБІЛІ І ЯК ВОНА ВЛАШТОВАНА

Відео на тему

Ось невелике відео про роботу пневмопідвіски:

Як працює пневмопідвіска? Усі плюси пневмопідвіски. Пневмопідвіски Фольксваген Туарег.

Питання та відповіді:

Чим погана пневмопідвіска? Складна конструкція та погана ремонтопридатність вузлів робить її дуже дорогою у ремонті та обслуговуванні. На її ресурс дуже впливають погодні умови, дорожня хімія та негативні температури.

Як працює компресор пневмопідвіски? Поршень виконує зворотно-поступальні рухи у гільзі. Поперемінно відкриваються всмоктуючий та нагнітаючий клапани. Повітря йде через осушувач у робочий резервуар.

Як працює пневмопідвіска на вантажівці? Спочатку повітрям наповнюється гальмівна система. Потім він закачується в пневморесори, а потім нагнітається до ресивера. Для зміни жорсткості демпфування використовують повітря з ресивера.