Устройство и принцип работы пневмоподвески автомобиля

Если вы найдете ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.

Просмотров: 1 798

Пневмоподвеска — один из вариантов подвески автомобиля, основанный на применении пневматических принципов регулирования.

Благодаря конструктивным особенностям, решается ряд задач — регулировка расстояния между кузовом и авто в полуавтоматическом или автоматическом режиме, повышение уровня комфорта и увеличение грузоподъемности (для грузовых авто).

В чем особенности пневмоподвески? Когда она была введена в работу? Что нужно знать о конструктивных особенностях и принципе действия устройства? Можно ли установить пневматическую систему своими руками? Эти и другие вопросы рассмотрим в статье.

Первые автомобили с пневмоподвеской

История пневматической подвески началась в 1901 году, когда Уильям Хамфрис создал и запатентовал первый пневмокомпрессор для автомобилей.

Конструктивно первое устройство состояло из пневопружины с левой и правой стороны, подушек и компрессора для каждой из них.

Попытки установки подвески на реальном транспорте были предприняты в 1920 году. В роли экспериментатора выступил Мессье, которому так и не удалось реализовать задуманное.

Следующий виток развития пришелся на период после Второй мировой войны. В то время на рынке появился первый прототип под названием Stout Scarab, представленный в 1946 году.

Внешне машина напоминала «Жука», но с более длинным кузовом. Этот автомобиль отметился еще и тем, что был сделан с применением монокока из стеклопластика, а кузов буквально повторял фюзеляж летательного аппарата.

В 1957 году появились первые автобусы, оборудованные пневматической подвеской. В роли производителя выступила компания General Motors.

Вскоре новые устройства появились на автомобилях Eldorado Brougham марки Кадиллак.

Уже через год пневматическая подвеска ставилась на всех машинах в виде дополнительного оборудования, а с 1959 года опция стала стандартной.

Со временем классические пружины ушли в прошлое, а их место заняли пневматические баллоны с датчиками, фиксирующими крен. Целью нововведения было повышение устойчивости машины на поворотах.

Но имел место и минус — медленная реакция, ведь компрессор попросту не успевал закачивать воздух в определенный баллон для устранения крена с одной или другой стороны.

В этом отношении автомобили Кадиллак много лучше, ведь они могли похвастаться повышенным уровнем комфорта и плавностью работы.

С 1960 года производитель Кадиллак отказывается от монтажа пневматической подвески, после чего это устройство пропало с автомобильного рынка США на 24 года.

Только в 1984 году компания Линкольн выпустила новый Continental Mark VII, где в роли базового оборудования выступила пневматическая подвеска.

Не отставала и компания Мерседес, которая начала продажи авто с пневмоподвеской (W112 300SE) с 1962 года.

Эти машины компоновались устройствами, оборудованными клапанами от компании Бош, смонтированными на обеих подвесках автомобиля.

Кроме того, именно работникам компании Мерседес удалось первыми сделать авто с регулируемым клиренсом.

На каких авто устанавливается пневмоподвеска?

Сегодня перечень машин, на которых монтируется пневматическая подвеска, огромен.

В списке имеются легковые и грузовые авто следующих грандов автомобильной индустрии — Лексус, Гранд Чероки, Мерседес-Бенц и Роллс Ройс.

Стоит упомянуть и других производителей — Лэнд Ровер, Ауди, Субару и Ситроен.

По сравнению с прошлыми версиями современные пневмоподвески «поумнели». В них появился спортивный режим, обеспечивающий изменение режима и величины клиренса.

На грузовых машинах автоматика регулирует высоту и жесткость с учетом веса груза в кабине.

Отдельного внимания заслуживают Лоурайдеры — машины, которые популярны в мире среди автолюбителей и отличаются низкой посадкой.

Такие авто имеют запоминающийся вид, который часто достигается за счет ухудшения технических характеристик.

Здесь выделяются «бомбы» — машины еще 30-50-х годов выпуска, имеющие ряд особенностей — дополнительные фонари освещения, козырьки на крыше, оригинальную форму кузова и пневосистему вместо гидравлики.

Благодаря уникальной подвеске, гарантируется дополнительный комфорт и сохраняется раритетность авто.

Виды пневматической подвески

Сегодня разработано и применяется три типа пневмоподвески:

С одним контуром.

Это простейшая система, которая устанавливается только на одну ось. Воздух подается к обоим пневматическим элементам одновременно.

Такой тип системы применяется на небольших грузовых авто и пикапах, где требуется достижение большей упругости.

Целью монтажа одноконтурной пневмоподвески становится повышение грузоподъемности.

Система с одним контуром также бывает двух типов — ресиверной и безресиверной.

В первом случае подача воздуха производится от ресивера до достижения давления в 8-14 бар с постоянной поддержкой этого параметра.

В случае с безресиверной подвеской воздушный поток подается к пневмоэлементам напрямую от компрессора, а сброс давления производится с применением клапана (бывает золотниковым или электрическим).

К особенностям системы относится контроль дорожного просвета с учетом текущих потребностей и возможности внесения корректировок.

Также устройство меняет параметр клиренса по мере необходимости.

Пневмоподвеска с двумя контурами.

Ставится на одну-две оси. При монтаже только на одной оси гарантируется независимость контуров.

Монтируется устройство на легкие грузовые авто, пикапы и прочие машины, предназначенные для перевозки груза.

Возможности пневмоподвески заключается в повышении грузоподъемности и компенсации неравномерного распределения массы.

Также система снижает риск переворачивания машины при резком вхождении в поворот. Управление производится при помощи специальных распределителей или кнопок.

При монтаже на двух осях получатся две системы с одним контуром, которые не зависят друг от друга.

Управление такое же, как в случае с одноконтурными устройствами. Для удобства управления и контроля устанавливаются манометры, измеряющие давление.

Устройство с четырьмя контурами.

Ставится на две оси машины. Здесь пневматический элемент независимый и может управляться отдельно. Такие системы бывают только ресиверными.

Что касается управления, то здесь вариантов много — управление с помощью пневматических кнопок, контроллеров или электрических переключателей.

Дорожный просвет контролируется, благодаря показаниям манометров, контроллеров или индикаторов цифрового типа.

Один из популярных вариантов — установка системы с четырьмя контурами и управлением на пневматических кнопках.

Скорость изменения дорожного просвета различна — 5-15 секунд. Преимущества устройства — надежность и доступность по цене.

Еще один вариант — управление с помощью пневмораспределителей. Преимущества заключаются в дополнительных возможностях, повышении скоростью подъема и снижения клиренса машины (1-5 секунд).

Здесь же возможна реализация раскачек, когда левая и правая сторона меняет высоту.

Также (при необходимости) удается изменить дорожный просвет путем нажатия одной кнопки.

Если применяется цифровой контроллер, то возможностей еще больше.

Кроме управления пневматическими стойками устройство контролирует загрузку, давление в пневматических элементах и ресивере, позицию кузова, а также ряд других параметров с возможностью внесения корректировок.

Устройство и принцип действия

Конструктивно в состав подвески, сделанной на пневматическом принципе, входят следующие элементы:

  • Воздушный ресивер;
  • Упругие пневматические элементы (предназначены для каждого из колес);
  • Блок управления и группа датчиков;
  • Воздушные магистрали;
  • Компрессор (прибор для подачи воздуха).

Каждый из узлов выполняет определенную задачу:

  • Воздушный ресивер — устройство, обеспечивающее регулирование дорожного просвета в небольшом диапазоне (без применения компрессора).
  • Упругие пневматические элементы — главный исполнительный механизм, участвующий в установке и поддержании дорожного просвета. Регулирование возможно в двух режимах (автоматическом, ручном). Корректировка параметра происходит за счет изменения давления в элементах пневматической системы.
  • Компрессор — устройство, подающее сжатый воздух к ресиверу. Это главный элемент пневмоподвески, ведь ее работа без сжатого воздуха невозможна.
  • Пневмоэлемент — узел, который бывает индивидуальным или совмещенным со стойкой амортизатора. Пневостойки подходят почти для всех типов подвесок машин. Состоит устройство из группы элементов — штока, кожуха, манжеты и штока с поршнем.
  • Воздушные магистрали объединяют разные узлы пневмоподвески в общую сеть.
  • Датчики контролируют и передают разные параметры — уровень наклона, угол наклона кузова по отношению к покрытию, ускорение машины и прочие.
  • Блок управления — центральное устройство, которое получает и обрабатывает информацию. Он же гарантирует регулировку подвески в автоматическом или ручном режиме.

Задача пневмоподвески — регулирование дорожного просвета машины, что производится вручную или автоматически.

В первом случае водитель сам устанавливает клиренс, а во втором — эту работу делает блок управления.

Регулировка в ручном режиме зависит от конструкции. Так, при наличии пневмостоек меняется клиренс и жесткость.

В ручном режиме имеется три уровня — низкий, оптимальный и высокий. Оптимальный уровень применяется при движении на скорости до 100 км/ч. Низкий — при скоростных режимах, а высокий — при перемещении по бездорожью и скорости до 40 км/час.

В автоматических системах контролируется группа параметров — ускорение, скорость, уровень наклона и другие.

При резких поворотах управляющий блок анализирует уровень крена и меняет жесткость подвески для выравнивания кузова и улучшения управляемости.

Принцип действия построен на получении сигналов от разных датчиков, после чего блок делает анализ и раздает команды на исполнительные устройства.

Если пневмоподвеска регулируется с учетом скорости, то при повышении последней клиренс автоматически снижается, а при снижении скоростного режима — возрастает.

Таким образом, выделяется три алгоритма работы:

  • Ручной;
  • Автоматический;
  • Автоматический (с учетом скорости движения).

Особенности пневмоподвесок грузовых и легковых автомобилей

Пневматические подвески, устанавливаемые на легковые и грузовые автомобили, имеют ряд особенностей.

Так, устройства для грузовиков и автобусов оборудуются пневмокомпрессорами, которые работают от дизельного, а в легковых авто — от электрического мотора. При этом цель установки похожа — благодаря действию пневмоподвески, снижаются колебания и тряска при движении.

Пример пневмоподвески легкового автомобиля.

Минус устройства — необходимость регулярного обслуживания и периодической замены пневмокомпрессора.

Несмотря на это, коммерческий транспорт часто оборудуется пневмоподвеской. Причина популярности — в возможности регулирования жесткости, высоты посадки и высадки людей, дорожного просвета и прочих параметров.

При этом на грузовиках чаще всего применяются одно- или двухконтурные схемы. С их помощью регулируется жесткость и, как следствие, допустимый уровень нагрузки.

Преимущество и в том, что повышение грузоподъемности не влияет на уровень безопасности и комфорта.

Пневмоподвеска автомобилей MAN.

Пневмоподвеска кабины КАМАЗ

Устройство и принцип работы кабины пневмоподвески грузового автомобиля (на основе КАМАЗА).

Процесс оптимизации подвесок грузовых машин сводится к решению многих задач, начиная с повышения грузоподъемности и заканчивая повышением уровня комфорта для водителя.

Так, на автомобилях КАМАЗ и авто других брендов предусмотрена амортизация кабины, построенная на пневматическом принципе.

При бескапотной комплектации в состав конструкции входят шарниры откидного типа, фиксированные на пневматическом элементе (расположен между рамой и кабиной).

Другая пара пневмоэлементов (иногда амортизаторных стоек) фиксируется на раме, что гарантирует подвижность кабины.

Недостаток — усложнение процесса переключения КПП и конструкции рулевого управления.

На грузовых машинах с помощью пневмоподвески удается решить ряд задач — опустить или поднять кузов, гарантировать плавность хода и уменьшить уровень вибраций. При этом монтаж пневматической подвески предусмотрен на новой 4308-й модели КАМАЗ.

В основе устройства — два баллона, кованые шланги и группа сайлентблоков. Управление обеспечивается с помощью специального блока.

Преимущества и недостатки пневмоподвесок

Популярность подвесок, работающих на пневматическом принципе, обусловлена следующими плюсами:

  • Возможность адаптации — регулирование жесткости, дорожного просвета и осевых нагрузок.
  • • Удобство управления. Изменение параметров и контроль подвески доступен с салона машины. Водитель принимает решение с учетом требований и текущих условий. При автоматическом варианте система принимает решение самостоятельно.
  • Изменение дорожного просвета. Регулирование клиренса производится из салона машины. Благодаря этому, создается индивидуальный лоурайдер, меняется дорожный просвет. Наличие опции в условиях отечественных дорог весьма полезно. Благодаря увеличению клиренса, удается преодолеть сложный участок бездорожья или припарковать машину у высокого бордюра.
  • Практичность. Благодаря пневматической подвеске, доступна эксплуатация машины даже при повышенной загрузке без снижения комфорта и риска для водителя. Такое качество актуально для грузовых машин, фургонов и другого транспорта.

Нельзя забывать о ряде недостатков:

  • Плохая ремонтопригодность. В случае выхода из строя тех или иных элементов единственный выход — замена устройства.
  • Низкая надежность. Срок службы устройства зависит от климатических условий эксплуатации — температуры, уровня влажности, наличия дорожных реагентов.
  • Высокая стоимость. При организации пневматической подвески приходится тратиться на покупку ресивера, компрессора, пневмоподушек и других элементов системы.

Можно ли установить своими руками?

Вопреки распространенному мнению, монтаж пневматической подвески своими руками (в том числе на отечественные автомобили) — реальная затея. Главные компоненты при переделке — пневматические подушки.

Дополнительно покупаются электромагнитные клапана, ниппеля, тройники, штуцера, кислородный шланг и прочие элементы.

В роли компрессора часто используется устройство Беркут R20 или Viair 400P, а в качесте ресивера — воздушный баллон от «камазовской» тормозной системы (с условием незначительной конструктивной доработки).

Для управления пневматической подушкой устанавливается проводной пульт.

Для примера рассмотрим затраты при монтаже пневмоподвески на ВАЗ:

  • Стойки применяются от СААЗ (масляные) — 7-8 тысяч рублей.
  • Подушки — от Скании 4-го поколения. Цена — 3-4 тысячи рублей/штука.
  • Ресивер для пневмоподвески берите с «девятки». Плюсы устройства — наличие обратного клапана, стойкость к высокому давлению, вместимость. Затраты — 2-2.5 тысячи рублей.
  • Клапаны ГБО удерживают до 25 атмосфер. Стоимость — 300-400 рублей за штуку.
  • Компрессор. Здесь подойдет модель Беркут Р20. Его плюсы — надежность, быстро накачивание. Общая цена — около 5 тысяч рублей.
  • Прочее оборудование — манометр, фитинги и трубки.

Общие затраты составляют 25-27 тысячи рублей. При этом алгоритм работ, следующий:

  • Монтаж стоек;
  • Протягивание и крепление кислородных трубок;
  • Установка клапана и переднего контура;
  • Монтаж трубок от подушек и самих подушек;
  • Подключение реле, предохранителей и тумблеров;
  • Проверка работы.

Подробнее как установить пневмоподвеску своими руками смотрите здесь http://autotopik.ru/sovet/995-pnevmopodveska-svoimi-rukami.html.

Итоги

Наличие пневматической подвески — гарантия плавности хода, изменения клиренса (при необходимости), повышения управляемости и комфорта, а также снижения риска просадки.

Но стоит помнить, что такие системы требуют регулярного ухода. Также они дорогие в обслуживании и имеют высокую цену.

Перед покупкой авто с пневмоподвеской или установкой оборудования оцените актуальность дополнительных затрат, после чего принимайте решение.

Демонстрация работы при движении пневмоподвески ГАЗЕЛЬ.

Если в статье есть видео и оно не проигрывается, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно введите любое слово и нажмите "ОТПРАВИТЬ". Спасибо.

ПОДЕЛИТЬСЯ НОВОСТЬЮ С ДРУЗЬЯМИ:

КОММЕНТАРИИ

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *

Подписаться на комментарии

Вопрос: Сколько будет 17 + 15
Ответ:
Код: Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код: