АвтоПневматическая подвеска колес автомобиля – Исследование и кинетический анализ пневмоподвески с электронным управлением

Пневматическая подвеска колес автомобиля – Исследование и кинетический анализ пневмоподвески с электронным управлением

Содержание

Пневматическая подвеска колес автомобиля

Сегодняшняя наша статья носит название пневматическая подвеска колес автомобиля, ведь не для кого не является секретом что именно от качества и способа реализации подвески автомобиля будет зависеть такие параметры как

  • Управляемость автомобиля
  • Комфортность поездки на автомобиле
  • Скорость и равномерность износа покрышек
  • Высота посадки автомбиля

В последнее время приобретает популярность, так называемая пневматическая подвеска, что это такое и как работает, мы и поговорим в этой статье.

Давайте дадим определение пневматической подвеске автомобиля – это устройство, которое позволяет посредством сжатого воздуха регулировать высоту посадки автомобиля и жесткость амортизации, путем накачивания воздуха в специальные резиновые мешки, которые располагаются в месте крепления амортизаторов автомобиля.

Из чего состоит пневматическая подвеска автомобиля

В само же устройство пневматической подвески автомобиля входят такие блоки

  1. блок управления подвеской
  2. блок управления компрессором
  3. задняя и передняя стойки с пневмоэлементом
  4. правый и левый, задний и передний датчик положения кузова
  5. компрессор пневмоподвески
  6. датчик ускорения кузова
  7. датчик ускорения колеса
  8. ресивер
  9. блок управления АБС

Как работает пневматическая подвеска колес автомобиля

Все элементы пневматической подвески автомобиля соединены между собой системой специальных шлангов, воздуховодом и шиной передачи данных. Как только открывается дверь автомобиля, пневмоподвеска активизируется и начинает свою работу, сразу же выверяя углы наклона кузова автомобиля и его посадку относительно дорожного полотна – клиренс.Как работает пневматическая подвеска колес автомобиляКак работает пневматическая подвеска колес автомобиля

При этом в блоке управления пневмоподвески водитель может в ручном режиме задать высоту посадки своего автомобиля в мерах допустимых значений предусмотренных установленной моделью пневмоподвески авто.

Так же в такой система, как правило, имеются уже предустановленные настройки пневмоподвески, так называемые шаблоны

  • Комфорт
  • Спорт
  • Семейныйрежимы работы пневмоподвескирежимы работы пневмоподвески

В зависимости от выбранного режима и будет регулироваться жесткость подвески путем воздействия, воздушным давлением на специальный мешок подвески, что в итоге регулирует, и угол наклона или так сказать крен кузова автомобиля.

Давления нагнетаемого воздуха в элементы пневмоподвески как правило не превышают значения в 16 кгс/см2

Работа пневмоподвески

К примеру, вы задали в блоке управления подвеской автомобиля определённую величину дорожного просвета и начали активно загружать свое авто, тяжелым крупногабаритным грузом, так что одна его часть, например, больше давит на заднее левое колесо, чем на все остальные.

Тогда блок управления пневмоподвески примет решение сначала добавить давления во все четыре пневмомешка для достижения установленного вами дорожного просвета, в то время как на обычный автомобиль ваш авто просто бы просел под весом груза и уменьшил расстояния днища по отношению к дорожному полотну.пневмоподвеска в работепневмоподвеска в работе

Затем, когда пневмоподвеска достигла заданного значения, она так же подаст дополнительное давление на воздушный мешок на том колесе, где произошла наибольшая нагрузка и будет нагнетать давления до тех пор, пока кузов автомобиля не займет полностью ровное горизонтальное положение кузова. О чем компьютеру пневмоподвески просигнализируют датчики крена кузова автомобиля.

Доесть, по сути, получается в независимости от загруженности авто (в пределах допускаемых вашей моделью пневмоподвески) ваш автомобиль всегда будет иметь установленный уровень дорожного просвета и находиться в ровном положении без каких либо перекосов кузова.

Амортизаторы пневмоподвески

Помимо пневмомешком в пневмоподвески могут использоваться так же и специальные амортизаторы с встроенным пневмобаллонном за счет, которого и происходит регулировка их жесткости и высоты посадки кузова автомобиля.Амортизаторы пневмоподвески

Амортизаторы пневмоподвески

Сам же пневматический упругий элемент состоит из корпуса с направляющей, манжета и поршня. Пневматический упругий элемент может быть изготовлен как со встроенным амортизатором или же устанавливаться отдельно. Объединение пневматического элемента с амортизатором носит название е пневматическая стойка.

Основные виды пневмоподвески

Как правило, различают два вида

  1. Двухконтурная – регулируется передний и задний уровень высоты кузова автомобиля относительно дорожного полотна
  2. Четырехконтурная – регулируется высота каждой из четырех сторон автомобиля

двухконтурные и четырехконтурные пневмоподвескадвухконтурные и четырехконтурные пневмоподвеска

Кстати установка пневмоподвески на хендай санта фе так же возможна, если кто ставил отпишитесь, как ведет она себя на этом кроссовере.

Ещё где-то слышал такое выражение пневматическая подвеска автомобиля своими руками жидкой резиной, так и не понял, о чем вообще речь, если кто знает что-то об этом пожалуйста напишите в комментах.

Наш пост пневматическая подвеска колес автомобиля подошел к концу, если у вас есть что добавить к этому материалу – поделитесь этими знаниями в комментариях под этой статьей с нашими читателями.

пневматическая подвеска автомобиля своими руками видео

santavod.ru

Какой тип подвески лучше? Ликбез ЗР — журнал За рулем

Какую подвеску предпочесть, мягкую или жесткую, зависимую или независимую? Ответ простой — ту, которая нравится вам, но при этом ту, которой оснастили данную модель автомобиля разработчики.

 — Сударыня, почему же, позвольте вас спросить, вы не надели алмазные подвески? Ведь вы знали, что мне было бы приятно видеть их на вас.

А. Дюма «Три мушкетера»

Напомним: подвеской автомобиля называется вся совокупность деталей и узлов, соединяющих кузов или раму автомобиля с колесами.

Перечислим основные элементы подвески:

  • Элементы, обеспечивающие упругость подвески. Они воспринимают и передают вертикальные силы, которые возникают при проезде неровностей дороги.
  • Направляющие элементы — они определяют характер перемещения колес. Также направляющие элементы передают продольные и боковые силы, и возникающие от этих сил моменты.
  • Амортизирующие элементы. Предназначены для гашения колебаний, возникающих при воздействии внешних и внутренних сил

Вначале была рессора

У первых колесных не было никаких подвесок — упругие элементы попросту отсутствовали. А затем наши предки, вероятно, вдохновившись конструкцией стрелкового лука, стали применять рессоры. С развитием металлургии стальным полосам научились придавать упругость. Такие полосы, собранные в пакет, и образовали первую рессорную подвеску. Тогда чаще всего использовалась так называемая эллиптическая подвеска, когда концы двух рессор были соединены, а их середины крепились к кузову с одной стороны и к оси колес с другой.

У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было.

У первых колесных транспортных средств никакой подвески не было.

И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры.

И на передней, и на задней осях применены классические эллиптические рессоры.


Затем рессоры стали применять на автомобилях, причем как в виде полуэллиптической конструкции для зависимых подвесок, так и установив одну, а то и две рессоры поперек. При этом получали независимую подвеску. Отечественный автопром долго использовал рессоры — на Москвичах до появления переднеприводных моделей, на Волгах (за исключением Волги Сайбер), а на УАЗах рессоры применяются до сих пор.

Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.

Все, кто хоть раз пользовался услугами маршрутного такси на базе ГАЗели, ездили на машине с полностью рессорной подвеской. Листов в рессорах немного — два на передней оси и три на задней.

Рессоры эволюционировали вместе с автомобилем: листов в рессоре становилось меньше, вплоть до применения однолистовой рессоры на современных малых развозных фургонах.

Плюсы рессорной подвески

Минусы рессорной подвески

  • Простота конструкции — при зависимой подвеске достаточно двух рессор и двух амортизаторов. Все силы и моменты от колес рессора передает на кузов или раму, не нуждаясь в дополнительных элементах
  • Компактность конструкции
  • Внутреннее трение в рессоре с несколькими листами гасит колебания подвески, что снижает требования к амортизаторам
  • Простота изготовления, дешевизна, ремонтопригодность
  • Обычно используется в зависимой подвеске, а она сейчас встречается все реже
  • Достаточно высокая масса
  • Не очень высокая долговечность
  • Сухое трение между листами требует или применения специальных прокладок или периодической смазки
  • Жесткая конструкция с рессорами не способствует комфорту при малой нагрузке. Поэтому чаще применяется на коммерческих транспортных средствах.
  • Регулировка характеристик в эксплуатации не предусмотрена

Пружинная подвеска

Пружины начали устанавливать еще на заре автомобилестроения и с успехом применяют до сих пор. Пружины могут работать в зависимых и независимых подвесках. Их применяют на легковых автомобилях всех классов. Пружина, поначалу только цилиндрическая, с постоянным шагом навивки по мере совершенствования конструкции подвески приобрела новые свойства. Сейчас применяют конические или бочкообразные пружины, навитые из прутка переменного сечения. Все для того, чтобы усилие росло не прямо пропорционально деформации, а более интенсивно. Сначала работают участки большего диаметра, а затем включаются те, что поменьше. Так же и более тонкий пруток включается в работу раньше, чем более толстый.

На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля.

На современных малолитражках спереди чаще всего применяют подвеску типа «качающаяся свеча», с пружинами сложного профиля.


www.zr.ru

как это работает? — журнал За рулем

Пневматическая подвеска роднит дорогие вcедорожники и седаны с грузовиками и автобусами. Автор описал ее устройство, принцип работы и преимущества.

«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.

«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.

«Ситроен» уже почти 60 лет совмещает пневматику с гидравликой. Именно жидкость играет у «шевронов» главную роль, а воздух лишь помогает.

Ключевое отличие пневмоподвески — в упругом элементе. Вместо пружин и рессор здесь герметичная камера, наполняемая воздухом. Ее устанавливают на амортизатор сверху или рядом с ним. Характеристики от выбранного решения не зависят, основное внимание уделяется компоновке. Например, на «Ауди-А6» с передним приводом применялись разнесенные амортизаторы и подушки, а на той же машине с шильдиками quattro — единая пневмостойка.

Схема пневмоподвески

Пневмоподвеску применяют в двух случаях: для повышения комфорта и при большой разнице между снаряженной и максимальной массами автомобиля. У грузовиков она встроена в сложную схему пневматики наряду с тормозами (ЗР, 2012, № 7). У легковых в систему входят датчики уровня кузова, баллонресивер для хранения подготовленного воздуха, компрессор с осушителем и датчиком температуры, электронный блок управления, блоки электромагнитных клапанов, а также сами пневматические упругие элементы. Схема движения воздуха незатейлива. Компрессор засасывает его из атмосферы и, прогнав через осушитель, наполняет им ресивер емкостью 5–10 л. Здесь он хранится под давлением, доходящим в процессе работы до 20–23 бар. Для избавления от влаги используют абсорбирующие гранулы.

Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.

Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.

Помимо стандартного положения, часто предусмотрены еще два — повыше и пониже. Выбирает водитель, но окончательное слово за электроникой. При достижении определенной скорости (обычно 35–40 км/ч) машина автоматически опустится до нормального уровня. Продвинутые модели сами играют клиренсом в зависимости от скорости и рельефа дороги, не информируя водителя. На магистрали кузов приближается к дорожному полотну еще на 20–25 мм.

Основной плюс пневматической подвески — поддержание неизменного дорожного просвета и плавности хода независимо от нагрузки. Как только датчики фикси

www.zr.ru

Пневматическая подвеска — 27 Ноября 2014 — АвтоБлог

История создания пневматической подвески

   Уже в середине прошлого века делались отдельные попытки использовать пневматические упругие элементы. В 1847 г., т.е. за 41 год до того, как фирмой Данлоп была спроектирована первая пневматическая подвеска для автомобиля, был пущен в эксплуатацию вагон конной железной дороги, оборудованный пневматическими упругими элементами.

   В 1896-1900 гг. на ряде легковых и грузовых автомобилях в комбинации с листовой рессорой в первые применен пневматический амортизатор-буфер одностороннего действия (на рисунке).

   Меняя давление внутри резино-кордовой оболочки 1 в соответствии с необходимой грузоподъемностью буфера, которая в различных моделях колебалась от 300 до 800 кг, можно было компенсировать значительные колебания нагрузки. В дальнейшем листовые рессоры были полностью заменены пневматическими упругими элементами. Первые конструкции таких подвесок были запатентованы в 1906 г. В 1909 г. на автомобильной выставке в г.Олимпии демонстрировался автомобиль Коуэй (рис. 1.), оборудованный только пневматическими рессорами.

Рис. 1. Первый автомобиль, который оборудован пневматическими рессорами

   Однако глубокие исследования пневматической подвески были начаты только в конце 20-х годов ХХ в. В 1925 г. французская фирма Мессье на автомобиле «Сан рессор» применила подвеску, которая явилась прототипом современной пневматической подвески с гидравлической компенсацией.

   Уже на первом этапе развития пневматической подвески возникла необходимость создания износостойкого уплотнения между подвижными частями упругого элемента. В результате были созданы новые типы пневматических рессор, в которых используется в качестве упругого элемента газонаполненная резино-кордовая оболочка.

   Долговечность применявшихся на этом этапе резино-кордовых оболочек уступала долговечности стальных рессор из-за недостаточной выносливости, а также масло- и влагостойкости хлопчатобумажного корда. Поэтому пневматическая подвеска в то время не получила широкого распространения на автомобилях.

   Применение синтетических волокон решило проблему долговечности пневматических упругих элементов. Вследствие неуклонного роста требований к подвески началось широкое применение этих элементов в подвеске автомобилей и в первую очередь в подвеске автобусов.

   Дальнейшее развитие резино-кордовых оболочек привело к созданию упругих элементов диафрагменного типа, что облегчило установку пневматической подвески на легковых автомобилях. С начала 1958 г. пневматическая подвеска устанавливается за дополнительную плату на всех основных моделях легковых автомобилей компаний Дженерал Моторс, Форд Моторс и Америкен Моторс. Легковые автомобили с пневматической подвеской в 1958 г. составляли 2-5 % от общего количества выпускаемых дешевых моделей и 12% — дорогих.

  Говоря об истории создания пневмоподвесок, хочется отметить, что первым автомобилем с такой подвеской был легендарный француз «Ситроен ДС-19» (рис 2). Серийное производство этого авто началось еще в 1955 году. Его уникальность на тот момент заключалась в том, что на всех колесах были установлены поршневые регулируемые пневморессоры. Примечательно, что и в настоящее время автомобили «Ситроен» успешно выпускаются с подобными пневморессорами.

Рис. 2. «Ситроен ДС-19»

   Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время пневматическая подвеска довольно широко применяется на грузовиках и полуприцепах. Легковые автомобили также оборудуются пневмоподвеской, однако это касается в большей степени машин бизнес-класса. Стоит отметить, что пневматическая подвеска не относиться к какому – то отдельному виду автомобильной подвески. Она может быть создана уже из имеющихся конструкций. Основным предназначением пневмоподвески является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении.

Рис. 3. Задняя и передняя стойки подвески

   Автомобиль в России в первую очередь средство передвижения, как по дорогам, так и по бездорожью. Причем зачастую сложно понять, где начинаются первые и заканчиваются вторые. Отсюда и повышенный интерес к такой характеристике как клиренс автомобиля. Клиренс — это ничто иное, как просвет между дорожным покрытием, и самой нижней частью автомобиля. 

   Общих стандартов не существует, но есть усредненные величины, для легковых, семейных автомобилей, и для внедорожников, которые отображают величину клиренса (расстояния от переднего бампера до асфальта):

  • у внедорожников от 18 до 35 см;
  • у легковых авто от 13 до 20 см.

 

Разновидности пневматических подвесок

   Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что пневмоподвеска может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме. 

   ● Одноконтурная система устанавливается только на одну ось автомобиля. Это может быть как передняя, так и задняя ось. В штатном исполнении одноконтурной системой наиболее часто комплектуются грузовые автомобили и седельные тягачи. В данном случае имеется возможность регулировки жесткости задней оси в зависимости от загрузки автомобиля.                     

   ● Двухконтурная система пневмоподвески может быть установлена как на одну ось, так и на две. В случае с установкой на одну ось, осуществляется независимое регулирование колес. Если двухконтурная система осуществляет управление двумя осями, то это аналогично двум одноконтурным системам.

   ● Четырехконтурная система является наиболее сложной, но и наиболее функциональной. В такой системе осуществляется регулировка пневмоподпора каждого колеса. В четырехконтурных система, как правило, применяется электронный блок управления, который в совокупности с датчиками осуществляет автоматическую регулировку давления в пневмоэлементах.

Устройство пневмоподвески

Пневматическая подвеска состоит из:

  • передних и задних пневматических амортизационных стоек
  • компрессора
  • ресивера
  • блока управления и датчиков, информирующих блок управления о скорости движения, нагрузке автомобиля и угле поворота рулевого колеса.

Рис. 4. Устройство пневматической подвески:

1-блок управления подвеской; 2-блок управления двигателем; 3,6-задняя стойка с пневмоэлементом; 4-правый задний датчик положения кузова; 5-компрессор пневмоподвески; 7-датчик ускорения кузова; 8,13-датчик ускорения колеса; 9-левый задний датчик положения кузова; 10-ресивер; 11-левый передний датчик положения кузова; 12,16-передняя стойка с пневмоэлементом; 14-правый передний датчик положения кузова; 15-блок управления АБС.

 

Из основных элементов подвески можно выделить:

  • упругие пневматические элементы (по одному элементу на колесо)

   Это главный элемент пневмоподвески, который поддерживает кузов автомобиля на определенном уровне (высоте). Достигается это благодаря изменениям давления, а также увеличению или снижению объема воздуха внутри упругого элемента.

  • компрессор для подачи сжатого воздуха

   Также играет немаловажную роль в работе пневматической подвески. Он питает все упругие элементы воздухом. За счет работы компрессора можно регулировать высоту кузова и жесткость подвески.

  • блок и датчики управления подвеской

   Это еще одни важные элементы пневматической подвески, которые управляют ее работой. Принцип управления заключается в том, что выходные датчики посылают электрические сигналы на блок управления. В тоже время сигнал поступает и от систем курсовой устойчивости. За счет этого автомобиль ведет себя на дороге спокойно, с меньшим креном на поворотах и уменьшением вероятности заноса.

   Сама же система управления имеет еще несколько исполнительных устройств, таких как клапаны для создания давления, выпускной клапан, клапан переключения (для поддержания давления в ресивере) и реле, которое включает сам компрессор. Все перечисленные клапаны расположены в специальном блоке, который предназначен для обработки сигналов датчиков и осуществления автоматической или ручной регулировки подвески.

  • воздушные магистрали

   Являются соединяющими элементами всей системы пневматической подвески. То есть каждая магистраль соединяет определенную часть элементов, что в результате приводит к соединению всех рабочих узлов в единую пневмосистему.

  • ресивер (воздушный)

   Элемент пневмоподвески регулирующий клиренс. Причем регулировка возможна и без участия компрессора, но только в малых пределах.

            Рис. 5. Схема основных элементов подвески.

Принцип работы пневмоподвески

Пневмоподвеска позволяет регулировать высоту кузова в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно увеличивать или уменьшать дорожный просвет автомобиля. А если в конструкции подвески имеются пневматические амортизаторные стойки, то в этом случае также имеется возможность регулировки жесткости подвески.

В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма управления:

  • автоматическое поддержание уровня кузова;
  • принудительное изменение уровня кузова;
  • автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения.

   Автоматическое поддержание определенного уровня кузова в пневматической подвеске осуществляется независимо от степени загруженности автомобиля. Датчики уровня кузова постоянно измеряют расстояние от колес до кузова. Результаты измерений сравниваются с заданной величиной. При расхождении показаний электронный блок управления задействует необходимые исполнительные устройства: клапаны упругих элементов для подъема, выпускной клапан для опускания подвески.

   Принудительное изменение высоты кузова обычно предусматривает три уровня: номинальный, повышенный и пониженный. Номинальный уровень используется для передвижения по обычным дорогам со скоростью до 100 км/ч. Пониженный уровень применяется для высокоскоростного движения. Повышенный уровень нужен для передвижения вне дорог и реализуется на скорости до 40 км/ч. Уровни кузова устанавливаются водителем с помощью переключателя. В конструкции пневмоподвески больших внедорожников предусмотрен дополнительный уровень для посадки пассажиров и погрузки багажа, который реализуется на неподвижном автомобиле.

   Автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости обеспечивает устойчивость автомобиля в движении. При увеличении скорости программа управления подвеской переводит уровень кузова последовательно от повышенного к номинальному и далее, с ростом скорости, к пониженному. При снижении скорости система переводит положение кузова из пониженного в номинальное.

   Применение амортизаторов с регулируемой степенью демпфирования значительно расширяет характеристики пневматической подвески, позволяя помимо высоты кузова изменять жесткость подвески в зависимости от условий движения.

 

Пневмоподвеска: плюсы и минусы

   Как и любая другая система, пневмоподвеска имеет свои достоинства и недостатки. Основным достоинством пневматической подвески является высокая плавность хода автомобиля и отсутствие каких-либо шумов, так как в качестве упругого элемента используется сжатый воздух. Однако в зависимости от предназначения автомобиля, пневмоподвеска может быть и, напротив, – жесткой.

   К достоинствам также можно отнести автоматическое регулирование клиренса и жесткости отдельных стоек в движении. Однако это относится лишь к заводским исполнениям адаптивных подвесок. Самостоятельная установка четырехконтурной пневмоподвески с автоматическим управлением очень сложна и затратна, поэтому такая практика не применяется.

   К недостаткам можно отнести очень плохую ремонтопригодность элементов пневмоподвески. Так, например, пневматические стойки абсолютно неремонтопригодны и при выходе из строя подлежат только замене. Также стоит отметить, что на ресурс пневмоподвески весьма негативно влияют отрицательные температуры и дорожные реагенты.

Список источников:

  1. Г.О. Равкин  «Пневматическая подвеска автомобиля» 1962 г.
  2. http://arnott-moscow.ru/Stati/2-Istorija-sozdanija-i-primenenija-pnevmopodveski.html
  3. http://autoustroistvo.ru/hodovaya-chast/pnevmaticheskaya-podveska/
  4. http://avto-gurman.ru/ustroystvo-avtomobilya/195-pnevmaticheskaya-podveska-avtomobilya.html#title2
  5. http://carakoom.com/blog11622.html
  6. http://systemsauto.ru/pendant/air_suspension.html
  7. http://ustroistvo-avtomobilya.ru/podveska/pnevmaticheskaya-podveska/

www.autoscience.ru

Основные термины и часто задаваемые вопросы по пневматической подвеске

Предлагаем рассмотреть ответы на часто задаваемые вопросы и основные термины по пневматической подвеске.

Пневматическая подвеска надежна?

При правильной установке пневматическая подвеска обеспечивает многолетнюю безотказную службу. Современные технологии и материалы позволяют даже ОЕМ-производителям выпускать свои автомобили с пневматической подвеской. К тому же каждый год грузоперевозчики покрывают миллионы миль дорог исключительно «на воздухе».

Пневматическая подвеска

Для изготовления комплектов пневмоподвески используются современные продукты и технологии. Кроме того, строгие процедуры тестирования работы системы пневмоподвески (и её основных компонентов) на современном заводском оборудовании гарантируют обеспечение надёжности продуктов.

Прежде чем новый комплект подвески будет отправлен в продажу, проводятся дорожные испытания в «беспощадных» условиях, что позволяет выявить малейшую слабину.

Такой комплексный подход вкупе с гарантией (без ограничения пробега) означает, что Вы получаете надёжный комплект пневмоподвески.

Может ли пневматическая подвеска использоваться в зимний период?

Разумеется, да! Зима создаёт специфические трудности для вождения, однако ряд простых процедур для обслуживания пневмоподвески поможет сделать зиму «незаметным событием» для водителя. Многие автовладельцы с удовольствием пользуются зимней погодой, чтобы «побаловаться» некоторыми режимами пневмоподвесок, позволяющих почувствовать себя уверенным ледовым гонщиком.

Какое обслуживание рекомендуется для пневматической подвески?

В целом, необходимо лишь регулярно осушать влагоотделитель (чтобы уменьшить количество воды, циркулирующей через систему). Устанавливаются специальные «водяные ловушки» в пневмосистеме, которые значительно уменьшают количество влаги, попадающей с воздухом. В любом случае, слив воды из системы раз в месяц является хорошим правилом – причём занимает всего минуту.

Для водителей, живущих в северных районах, своевременное осушение пневмосистемы– ключевая мера для бесперебойной работы подвески зимой.

Где я могу установить пневматическую подвеску?

Любой компетентный автосервис имеет необходимые инструменты для выполнения этой работы.

Установка пневмоподвески

Сколько стоит установка пневмоподвески?

Самым весомым фактором является стоимость работ в вашем сервисе. А также способ доставки компонентов системы. В большинстве случаев установка подвески квалифицированным сервисом занимает 8-10 рабочих часов. По большей части компоненты подвески являются OEM-комплектующими.

Это компрессор, ресивер, коллектор, проводка, воздушные магистрали, которые могут влиять на общее время установки. Если Вы хотите эксклюзивный комплект, единственный в своём роде, тогда лишь ваш бумажник будет определять границы стоимости.

Могу ли я установить пневматическую подвеску самостоятельно?

Можно легко и правильно установить все компоненты пневмоподвески, если следовать подробным инструкциям по эксплуатации. Любой, кто может подключить стерео и заменить компоненты обычной подвески, наверняка имеет необходимые навыки для выполнения базовой установки комплектов пневмоподвески за одни выходные.

Тем не менее, некоторые комплекты требуют модификации узлов или применения сварки металла. И это уже не та область, где начинающий тюнер должен получить первый опыт.

Какая разница между аналоговым и цифровым управлением пневмоподвеской?

Аналоговые версии относятся к системам «старой школы», которые используют переключатели на панели приборов в кабине водителя. Они замыкают контакты и посылают сигнал высокого напряжения (постоянного тока) к электромагнитным клапанам, которые, в свою очередь, контролируют накачку и стравливание воздуха из пневмобаллонов.

Ручное управление

Величина давления воздуха регулируется промежутком времени, в течение которого пользователь удерживает переключатель. Ещё недавно эта технология часто встречалась на небольших фургонах и хот-родах, потому что большие клапаны позволяют регулировать большой объем воздуха, чтобы управлять подвеской быстро.

Аналоговое управление пневмоподвеской

Пневмоподвеска с ручным управлением относится к системе, которая включает в себя четыре лепестковых переключателя в кабине, управляющие потоками воздуха из ресивера в пневмобаллоны подвески. Такая экономически эффективная система имеет очень простые электрические соединения и наименьший вес среди аналогов.

В неё также входят два манометра с двойной стрелкой для мониторинга величины давления. Если простота и малая стоимость является приоритетом – ваш выбор должен остановиться именно на этой системе.

Цифровое управление

Цифровое управление поднимает «игру» на новый уровень. И вносит целый ряд сложностей и особенностей. Как и предполагает название, в цифровой системе есть ЭБУ (электронный блок управления), который использует цифровой процессор и гибкий алгоритм для быстрого и точного перемещения подвески на нужный уровень. Водителю остаётся лишь «нажать кнопку и забыть».

Система «Автопилот V2» включает в себя компактный управляющий модуль, все необходимые клапаны и датчики давления для контроля и активации перемещения подвески. Для ОЕМ-комплекта требуется лишь 3 провода для подключения к автомобилю.

Цифровое управление пневмоподвеской

Алгоритм контроллера, установленного в кабине водителя, обеспечивает 8 уникальных пользовательских предустановок с возможностью гибкого изменения. Такая система отличается наибольшей универсальностью и удобством.

В чем разница между размерами воздушной линии?

В автомобильной индустрии имеются три стандартных размера пневмолиний: 1/4 «, 3/8″, 1/2″. Наиболее часто используется размер 1/4″ – он самый удобный для прокладки через автомобиль. Некоторые люди предпочитают, чтобы их машины функционировали «шустрее», чем «на четверть дюйма». Поэтому для увеличения расхода воздуха через элементы подвески они выбирают размер 3/8».

Пневмолинии

Экстремалы выбирают стандарт 1/2″, поскольку хотят, чтобы их кузов поднимался очень быстро, когда клапан пневмоподвески активируется. Установка полудюймовой линии может обеспечить «змеиную быстроту».

Что такое цифровой / ручной комбо-набор?

Комбо-комплект включает на выбор: цифровую или ручную систему управления, компоненты передней или задней подвески, а также все детали, необходимые для базовой установки.

Нужно ли мне приобретать систему управления пневмоподвеской?

Технически – нет. Но хотите ли вы постоянно искать компрессор для накачки пневмобаллонов всех четырёх колёс каждый раз, когда необходимо поднять кузов или нажимать лепестки клапанов, чтобы спустить давление? Скорее всего, что не хотите.

Система управления пневмоподвеской

Что такое осушитель и нужно ли покупать его?

Водоотделитель, как следует из названия, представляет собой устройство для улавливания паров воды из рабочего воздуха и накопления их в отстойнике.

Откуда берётся вода? Если вы помните школьную физику, окружающий воздух содержит много растворённой (взвешенной) влаги – особенно в дождливые дни. При сжатии воздуха компрессором эта вода выделяется. Установка в систему подвески осушителя помогает удержать выделившуюся воду от попадания в ресивер, где она может замёрзнуть зимой.

Осушитель воздуха

Если у вас стальной ресивер, наличие осушителя резко снизит коррозию внутренней поверхности. К тому же осушитель – отличный прибор для поддержания системы подвески сухой и функционирующей в любое время года.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Теперь более подробно расскажем о каждом элементе пневмоподвески.

Пневмобаллон / пневморессора

Пневматическая рессора – это замкнутая сфера из прорезиненной ткани, которая удерживает давление воздуха, достаточное для компенсации веса снаряжённого (с грузом и пассажирами) автомобиля. Пневмобаллон одновременно обеспечивает плавность хода, защиту от ударов/неровностей дорожного полотна. Пневматические баллоны полностью заменяют пружины подвески, а не дополняют их, как часто считают неспециалисты.

Пневмобаллоны или пневморессоры

Стравливание воздуха

Нулевое давление воздуха в пневмоопорах и максимальное «приседание» кузова – стремительный вид автомобиля, который так нравится каждому.

Сильфонная пневмоопора

Тип пневматической рессоры из нескольких сфер, соединённых гибкой перемычкой («талией»). Эти сильфоны могут располагаться друг над другом. Например, двойной сильфон, используемый в большинстве комплектов Performance, внешне похож на два пончика, сложенных один на другой. Чем больше сильфоны, тем больший рабочий объём воздуха в них и тем больше допустимая нагрузка на подвеску.

Развал (колёс)

Угол передних или задних колёс по отношению к земле – при взгляде спереди автомобиля. Этот угол определяет внутренний наклон шин в вертикальной плоскости. Нулевой развал означает перпендикулярность колёс к земле.

Механизм регулировки развала

Способ крепления верхнего рычага подвески для обеспечения точной регулировки угла развала колес.

Обратный клапан

Это односторонний механический клапан, смонтированный на нагнетающей линии компрессора. Он удерживает воздух в ресивере, не пуская его обратно в компрессор во избежание утечки.

Обратный клапан

Демпфирование сжатия

Сила, создаваемая амортизатором, для регулирования скорости вертикального перемещения подвески/кузова.

Гашение

Сила, создаваемая стойками/амортизаторами, которые гасят колебания кузова и подвески. Без надлежащего демпфирования автомобиль будет бесконечно подпрыгивать на пружинах. Или же ехать чересчур жёстко. В плане управляемости характеристика гашения определяет скорость переноса веса через шасси во время переходных маневров. А также загрузку шин и надёжный контакт колёс с дорогой.

Двойная регулировка

Амортизаторы или стойки с независимой регулировкой хода сжатия и отбоя.

ЭБУ

Электронный блок управления. Чаще всего ЭБУ имеет определённой «интеллект» и «права» на управление системой.

Электронный блок управления

Управляемость

Характер поведения автомобиля в предельных режимах движения, особенно – в поворотах. Автомобиль с балансом, именуемым недостаточной поворачиваемостью, будет иметь тенденцию к ранней потере сцепления передних колёс с дорогой («выплывать» наружу поворота).

Избыточная поворачиваемость является противоположностью недостаточной. При этом задняя часть автомобиля будет терять сцепление раньше, что создаёт угрозу разворота, если водитель не среагирует вовремя. Нейтральный баланс является оптимальным – когда все колёса автомобиля имеют хорошее сцепление с полотном. Это позволяет проходить повороты с наибольшей скоростью.

Нагнетающая линия (шланг)

Нагнетающий шланг обеспечивает гибкую и прочную связь с пневмопроводами воздушной подвески, проложенными на шасси автомобиля. Комплекты пневмоподвески имеют высокопрочные резиновые магистрали с наружным слоем из нержавеющей стали для защиты от истирания и повышения долговечности.

Система пневмопроводов

В простейшем случае это устройство или система, которая распределяет воздух от источника высокого давления до индивидуальных пневмобаллонов каждого колеса. В случае комплекта «V2» система также включает в себя встроенные клапаны, фитинги, датчики давления и блок управления.

Однотрубный амортизатор / стойка

Этот тип амортизатора получил своё название от конструкции единственного гидроцилиндра, в котором поршень и масло обеспечивают создание демпфирующего усилия. Поскольку внешняя стенка корпуса гидроцилиндра находится в непосредственном контакте с рабочим маслом, однотрубные амортизаторы остаются холодными и более эффективными при напряжённой работе на спортивном треке или неровной дороге.

 

Однотрубный амортизатор

Еще одной особенностью этой конструкции является легкий вес по сравнению с другими типами амортизаторов, что уменьшает неподрессоренную массу подвески. Эти два преимущества объясняют, почему «однотрубники» можно встретить на подавляющем большинстве гоночных автомобилей.

NPT

Сокращение от «National Pipe Thread» – универсальный американский стандарт труб для водопроводной арматуры. Изделия этого стандарта наиболее распространены на вторичном рынке пневмосистем.

PTC

Сокращение от «Push To Connect» – «Вставьте в разъём». Аналог компьютерного стандарта «Plug And Play». Комплекты пневмоподвесок сделаны по этому стандарту для максимального облегчения установки и обслуживания систем. Просто вставив пластиковые воздушные магистрали в фитинг и потянув за него, вы обеспечите надлежащее соединение и герметизация узла.

PTC или Push To Connect

Демонтаж линий происходит также легко – нажатием на пластиковый фланец и вытягиванием фитинга из соединения. Даже пещерный человек справится с этим.

Ограничитель отбоя

Сила, создаваемая амортизатором, для регулирования скорости отдачи пружины, кузова или подвески, когда она максимально растянута.

Дорожный просвет

Высота шасси относительно земли во время движения.

Опора

Круглая металлическая шайба, расположенная между нижней или верхней частью баллона подвески и монтажной поверхностью кузова для стабилизации пневмоподвески.

Опора

Виброметр

Устройство, используемое для измерения и регистрации колебаний, создаваемых амортизатором/стойкой. Используется при производстве амортизаторов для оценки пропускной способности клапанов и, следовательно, производительности амортизатора.

Телескопический пневмобаллон подвески

Пневматическая опора с гибким элементом в форме цилиндра. Как правило, с одного конца он имеет внутренний буфер в форме поршня, что создает переменную жесткость, когда поршень погружается в муфту. Чем больше диаметр гильзы, тем большую нагрузку может нести такой баллон.

Электромагнитный клапан

В наших устройствах э/м клапан является простым соленоидом постоянного тока (12 вольт) для привода механического клапана, который открывается и закрывается с дистанционного переключателя, чтобы обеспечить нагнетание или стравливание воздуха из пневмобаллонов.

Сферический подшипник

Подшипник, используемый в наших крепёжных узлах и наконечниках рычагов, для обеспечения лёгкого вращения и устранения вертикального отклонения при соединении валов. Такой подшипник повышает эффективность амортизаторов и используется в высокопроизводительных системах.

Сферический подшипник

Жёсткость пружины

Усилие, необходимое для растяжения/сжатия пружины на определенное расстояние. Чем выше жесткость, тем большая сила требуется для сжатия пружины. Наиболее распространенной величиной жёсткости являются фунт/дюйм или ньютон/мм.

Жёсткость пружины для пневмоподвески определяется конструкцией пневмобаллона и величиной давления воздуха в нём. При прочих равных условиях большее давление воздуха будет означать большую жёсткость такой «пружины», чем при низком давлении.

Ход

Если мы будем придерживаться механической терминологии, ход подвески будет означать расстояния между её крайними положениями – от полностью сжатой до полностью разжатой. Этот параметр влияет на подъём колеса и ход амортизаторов.

Конические втулки пневмоподвески

То же, что телескопические пневмобаллоны, только имеющие больший диаметр вверху, чем внизу, таким образом образуя конус.

Двухтрубный амортизатор / стойка

Как следует из названия, эта конструкция использует двухтрубный гидроцилиндр – одна труба внутри другой. Рабочее масло течет из внутренней трубы под давлением через «буферную» полость в нижней части цилиндра и с клапанами в верхней части. Часто нижнюю полость заполняют газообразный азотом, который эмульгирует (перемешивается) с маслом или содержится в полиэтиленовом пакете, установленном при сборке.

Двухтрубный амортизатор

Преимущества двухтрубной конструкции: меньшая общая длина, нечувствительность характеристик демпфирования к скорости движения поршня (в отличие от однотрубных), а также меньшая стоимость. Комплекты SLAM-серии включают именно двухтрубные стойки.

pnevmo-podveska.com

Основные проблемы пневматической подвески в экстремальных условиях

Уже никого нельзя удивить наличием в подвеске внедорожных автомобилей пневматических упругих элементов. Что же касается опасений по вопросам надёжности, то их полностью опровергает статистика. Тогда появляется вопрос: «могут ли расчёты разработчиков быть неверными?»

О назначении различных типов подвески

Ни для кого не является секретом, что от величины дорожного просвета и высоты кузова автомобиля над дорогой в большой степени зависит поведение транспортного средства в различных условиях передвижения. Требования к внедорожным и скоростным автомобилям диаметрально противоположны.

Случались, конечно, попытки придать спортивной машине способности «вездехода» и наоборот. Однако чаще всего создателям такого рода гибридов удавалось добиться лишь некоторого компромисса рабочих характеристик и качеств.

Mercedes в непогоду

Любой универсальный автомобиль всегда проигрывал узконаправленным: одним – на бездорожье, а другим – на асфальте. Более или менее удачным примером универсальных автомобилей являются машины с регулируемой величиной дорожного просвета. Непростая конструкция подвески таких автомобилей позволяет увеличивать дорожный просвет для пересечения бездорожья и снижать центр тяжести на трассе.

Защита элементов пневмоподвески

В пневматической подвеске автомобиля Volkswagen Touareg резиновый рукав пневмоэлемента закрывается сплошным стаканом из алюминия и гофрированным кожухом из пластика. Помимо защиты уязвимой резиновой складки от попадания внутрь посторонних элементов, грязи и снега этот стакан и кожух защищают подушку от проколов.

подвеска touareg

Прочный и твёрдый пластиковый поддон, который находится в нижней части заднего пневматического баллона автомобиля Mercedes-Benz ML, служит для его защиты от острых сучьев. Однако во время движения в колее туда попадает много снега и грязи.

Инженеры Land Rover обеспечили защиту подушек с помощью прочных стальных кожухов. Однако сделать это было возможно лишь в верхней части, из-за чего под них может набиться много грязи. По наблюдению специалистов автосервисов при одной и той же схеме в «рукава» автомобиля Discovery 3 набивается существенно меньше грязи, чем в такие же детали машины Range Rover.

По какому принципу работает воздух?

Сегодня самым распространённым способом регулировки дорожного просвета является использование так называемых «подушек», наполненных под давлением воздухом. Не сложно догадаться, что регулировать дорожный просвет можно лишь при использовании только независимой подвески. Это осуществляется за счёт хода сжатия (нижнее положения) либо хода отбоя (верхнее положение).

В автомобилях с цельными балками мостов (к примеру, первое и второе поколение Range Rover) пневмоподвеской регулируется только высота кузова над дорогой и меняется жёсткость ходовой части. Величина клиренса же меняется лишь благодаря внешнему диаметру шин.

Изначально при производстве автомобилей были популярными пневмоэлементы баллонного типа, а позже для легковых автомобилей стали использовать только «рукавные» элементы, напоминающие по своей структуре диагональную покрышку, силовой каркас которой образовывали два слоя кордовых нитей, ориентированных под строго определённым углом друг к другу.

Принцип работы

Принцип работы такого пневмоэлемента заключается в том, что с изменением давления в пневмосистеме и ходе подвески меняется высота баллона, а его часть фактически накатывается на направляющую. Часть рукава при этом постоянно остаётся «вывернутой», а другая – «подвёрнутой». К тому же одна из них оказывается то внутри изгиба, то снаружи.

Во время «накатывания» резинокордного рукава меняется его диаметр за счёт того, что слои корда поворачиваются относительно друг друга. За счёт таких особенностей работы можно получить необходимую степень прогрессивной упругости пневматического элемента в разных зонах хода подвески.

Это необходимо, чтобы обеспечить высокую плавность хода: в средней части хода желательно иметь незначительное увеличение жёсткости, а в крайних частях – высокую прогрессивность.

грязь в пневмоподвеске

При продолжительном движении в снежной колее снег будет забиваться в складки пневматических элементом, уплотняться и превращаться в лёд.

Объять необъятное

Как правило, недостатки являются прямым продолжением достоинств. Чем меньшую толщину имеет резинокордная конструкция, тем лучше это сказывается на работе, потому что разница рабочих диаметров внутреннего и наружного слоёв корда меньше. Однако, вместе с этим промежуточный слой резины, который обеспечивает поворот слоёв корда друг относительно друга, тоже уменьшается.

Mercedes на горе

Следовательно, существенно возрастают требования к материалам и стабильности их рабочих характеристик при эксплуатации в разных условиях, например, при экстремальных температурах. В этом и заключаются проблемы, возрастающие либо убывающие за счёт конкретной конструкции пневматического элемента и особенностей его монтажа на автомобиль.

Теоретически создание упругого элемента, сохраняющего свои свойства в широком температурном диапазоне от -80°C до +80°C, на сегодняшний день не составит особого труда. В настоящее время уже есть материалы, к примеру, базирующиеся на кремнийорганических соединениях, способные сохранять свойства и в более широком температурном диапазоне. Но за счёт дороговизны применение они нашли только в космических разработках.

Если верить статистике, основная часть внедорожников, оснащённых пневматической подвеской, используется сегодня в достаточно тепличных щадящих условиях современных мегаполисов. Вряд ли эти автомобили будут использоваться для исследования жерла вулканов и покорения льдов Антарктики.

Принцип экономической целесообразности пока не отменяли. К примеру, Mercedes-Benz ML оборудованы пневмоэлементами компании ATE, ни технологически, ни конструктивно не отличающимися от тех, что повально используются в системах подрессоривания тракторных сидений и подвесках кабин грузовых машин. Эти элементы доказали свою надёжность многолетним опытом эксплуатации.

Повреждения

На расправленном пневматическом элементе видно, что дырка образовалась на наиболее нагруженном участке оболочки – там, где она сужается. При вертикальном ходе колеса он попадал то на внутреннюю, то на наружную часть складки.

дырка в пневмоэлементе

Наличие следов грязи на рабочей поверхности элемента показывают:

  1. Степень складывания резинового упругого элемента в процессе работы;
  2. Что абразив с лёгкостью попадает в место трения поверхностей и задерживается там на определённое время.

Резинокордная оболочка при температурах ниже -40°C теряет свою эластичность. Для продления её «жизни» нужно перевести подвеску в спортивный режим, уменьшив тем самым её ход.

грязь на защите пневмоподвески

Песок и мелкие камни, летящие из-под колёс, также могут быть крайне опасными для пневмоподвески. Со временем они способны протереть даже специальные защитные пневмоэлементы.

Испытание пневмоподвески низкой температурой

Для среднестатистических условий эксплуатации автомобиля достаточно диапазона температур от -40°C до +40°C, в пределах которого хватает качественных и недорогих материалов. Но при поездке в Тикси мы немного выехали из «комфортного» диапазона температур. И первые проблемы с пневмобаллонами проявились после ночёвки при температуре -47°C.

Разрушиться успели только задние пневмоэлементы, так как подверглись большему охлаждению, чем передние. Потому что передние подушки, которые располагаются в нишах брызговиков, прогревались ночью теплом работающего двигателя, а днём находились в более щадящих условиях из-за того, что корпус амортизатора служил их направляющей.

Во-первых, за счёт этого во всех фазах хода подвески обеспечивалась соосность элемента, а во-вторых, в процессе работы корпус немного нагревался, что не давало элементу обмёрзнуть.

У задних подушек не было внешнего подогрева, а при движении автомобиля по снежной колее на пластиковых направляющих моментально появлялась корка льда. Радиус изгиба пневмоэлемента из-за этого уменьшался, что заметно повышало напряжение в его рабочей зоне (в особенности при поднятом положении кузова).

Ситуацию дополнительно ухудшала небольшая конструктивная несоосность монтажа пневматического элемента, которая вызывала при ходе подвески некоторый перекос. Но как показывает практика, в обычных эксплуатационных условиях фатальных последствий эти особенности не вызывают.

влияние воды на пневмоподвеску

На схеме рукавного упругого пневматического элемента видно, как из-за льда, намерзающего на поверхности направляющей, уменьшается радиус изгиба резинокордной оболочки. В добавок ко всему, вода в твёрдом состоянии является прекрасным режущим материалом.

Другие факторы, оказывающие воздействие на пневмоподвеску

К сожалению, низкие температуры – не единственная проблема пневматических подвесок. Не менее губителен для них и перегрев. Если верить статистике, передние подушки на дорогах пустынь Австралии, Северной Африки и других жарких регионов разрушаются значительно чаще задних независимо от модели машины. Слабым местом подвески является всё тот же сгиб.

Помимо перегрева причиной проблемы может быть то, что при езде по бездорожью, в складку набиваются мелкие камни, грязь и песчинки, которые протирают внешний защитный слой пневмоподушки.

Современные пневмоподвески обладают ещё одним слабым местом – «мозги» и датчики. Если долго ехать по глубокому снегу, передние датчики уровня кузова часто обмерзают. Электроника пневмоподвески регистрирует это как неисправность, переходя в защитный режим, и перестаёт реагировать на команды опустить или поднять кузов.

Эту проблему достаточно легко устранить. Необходимо просто очистить датчик от снега и льда и завести автомобиль.

Mercedes ML

Задняя пневмоподвеска Mercedes-Benz ML является весьма ремонтопригодной. Например, чтобы заменить подушки необходимо снять колесо, открутить пневматический шланг и снять пневмоэлемент с защёлок.

Если в зимнее время после езды по снегу регулятор высоты подвески перестал функционировать, то причиной скорее всего является обмёрзший датчик уровня кузова.

pnevmo-podveska.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о