Принцип дії та склад пневмопідвіски

Після того, як автомобілебудування поступово в більшості випадків перейшло до застосування в підвісках більш компактних і спіральних пружин, що точно працюють, замість громіздких грубих ресор, логічно очікувати продовження еволюції ходової частини. Частково воно вже відбулося – метал у пружних елементах часто замінюють на газ. Зрозуміло, ув'язнений під тиском у міцну оболонку. Але і простою заміною пружин на пневмобалон не обійшлося, нова підвіска передбачає активне застосування електронних пристроїв і виконавчих механізмів.

Загальні та унікальні вузли пневматичних підвісок

Особливості використання пневматики як пружних елементів спричинили можливість дистанційного оперативного зміни характеристик подрессоривания. Починаючи від простої зміни положення кузова над дорогою у статиці та закінчуючи елементами активного керування функціями.

Загалом зберігши класифікацію типів підвісок, пневмобалони викликали появу низки додаткових пристроїв у ходовій частині. Обсяг устаткування залежить від конкретної реалізації різними виробниками. Це можуть бути електричні та механічні компресори, клапанні майданчики, електронні блоки керування, іноді набори гідравліки. Таким системам неважко надавати властивості адаптації та вибору характеристик з місця водія. А зовні це значною мірою нагадуватиме традиційні залежні підвіски, дво- і багатоважільні незалежні, МакФерсон або найпростіші балки, що скручуються. Аж до повної взаємозамінності деталей, коли можна просто усунути пневматику і встановити на те ж місце циліндричні пружини.

Склад обладнання та окремі вузли

Призначення та функції базових елементів мало змінилися по ходу еволюції пневмопідвісок, удосконалювалися лише їхнє конструктивне виконання та алгоритми управління. Звичайний склад включає:

• пневмобалони, що встановлюються замість ресор або пружин;
• повітряний компресор, що підтримує та регулює тиск у пневматиках;
• регулююча та розподільна повітряна арматура із системою електромагнітних клапанів;
• повітряні фільтри та осушувачі;
• датчики висоти кузова по кожному колесу;
• керуючий електронний блок;
• пульт керування повітряною підвіскою.

Можливе використання інших пристроїв, пов'язаних із наявністю додаткових функцій.

Пневматичні подушки (балони)

Пружний елемент підвіски є повітряною ресорою у сенсі слова, теоретично пружина теж є ресорою. Практично це повітря, що знаходиться під тиском у гумометалевому чохлі. Зміна геометрії оболонки можлива у заданих напрямках, армування запобігає довільному відхиленню від форми.

Можлива інтеграція пневмоелемента з амортизатором, що демпфує, в єдиному конструктиві телескопічної пневмостійки. Цим досягається компактність єдиного вузла у складі, наприклад підвіски типу МакФерсон. Усередині стійки є герметизована камера зі стисненим повітрям та звичайна гідравліка класичного амортизатора.

Компресори та ресивери

Для компенсації витоків та оперативної зміни тиску в пневмоелементах система має автономний компресор з електроприводом від силового драйвера керуючого блоку. Робота компресора полегшується наявністю повітряного накопичувача ресивера. Завдяки акумулюванню в ньому стисненого повітря, а також перепуску тиску з балонів компресор включається значно рідше, що економить його ресурс, а також знижує навантаження на вузли підготовки повітря, його фільтрацію та осушування.

Тиск у ресивері контролюється датчиком, за сигналами якого електроніка подає команди поповнення запасів стиснутого газу, включаючи компресор. Коли потрібно зниження кліренсу, то надлишок повітря скидається над атмосферу, а надходить у ресивер.

Електронне регулювання

Отримуючи інформацію від датчиків дорожнього просвіту, це елементи, пов'язані з положенням важелів і тяг підвіски, а також про тиск в різних точках, електронний блок повністю контролює положення кузова. Завдяки цьому, підвіска набуває принципово нових функцій, її можна зробити різною мірою адаптивною.

Для забезпечення нових можливостей запроваджено зв'язки контролера з іншими системами автомобіля. Він може враховувати траєкторію руху автомобіля, впливу водія на органи управління, швидкість і характер дорожнього покриття. Стає досить просто оптимізувати поведінку шасі, надаючи йому знижений центр тяжкості для підвищення стійкості на великій швидкості, мінімізувати крен кузова, підвищивши тим самим безпеку автомобіля загалом. А на бездоріжжя навпаки, збільшити дорожній просвіт, дозволити розширену артикуляцію осей. Навіть на стоянці автомобіль стане більш дружнім до водія, знижуючи висоту кузова для полегшення завантаження.

Практичне використання переваг пневмопідвіски

Почавши з простого регулювання дорожнього просвіту, конструктори автомобілів стали впроваджувати у підвіску розширені можливості. Це дозволило, зокрема, впроваджувати пневматику як опцію на базово оснащені стандартною підвіскою моделі автомобілів. З подальшою розширеною рекламою нових можливостей та окупністю вкладених у розробки коштів.

Стало можливим роздільно керувати підвісками по сторонах автомобіля та по осях. Декілька фіксованих налаштувань пропонується на вибір у головному меню автомобіля. Крім цього, доступна кастомізована настройка для досвідчених користувачів із збереженням у пам'яті.

Особливо важливими є можливості пневматики для вантажного транспорту, де велика різниця в масі для завантаженого та порожнього автомобіля або автопоїзда. Там системи керування кліренсом стали незамінними, ніякі підресорники не зрівняються з можливостями пневмобалонів.

Для швидкісних автомобілів важливою є адаптація підвіски до роботи на автомагістралях. Знижений кліренс не тільки підвищує стійкість, але й покращує аеродинаміку, збільшуючи економічність та динамічні здібності.

Позашляховики на пневматиці, особливо, застосування яких не обмежується екстремальними умовами, здатні значно збільшувати показники геометричної прохідності, коли це реально потрібно. Опускаючи кузов до безпечного рівня зі збільшенням швидкості, що відбувається автоматично.

Комфорт також принципово покращується. Властивості газу під тиском у кілька разів краще, ніж будь-якого пружинного металу. Характеристики підвісок у будь-яких умовах, навіть якщо не використовується адаптація, повністю визначатиметься амортизаторами, властивості яких набагато легше і точніше програмуються при налаштуванні та виготовленні. А недоліки у вигляді ускладнення та пов'язаної з цим надійності давно вже визначаються не важливими особливостями, а закладеним виробником ресурсом.