Пневматическая подвеска: как это работает?

В списке оборудования автомобилей премиум-сегмента присутствует пневматическая подвеска. Она устанавливается как штатная составляющая, так и входит в список дополнительных опций. Но что представляет пневмоподвеска и в чем ее особенности, знает далеко не каждый, а дилеры не всегда указывают достоверную информацию относительно этого типа оборудования.

Пневматическая подвеска – разновидность подвесок авто, у которой вместо привычных упругих элементов – пружин, торсионов и рессор, для восприятия вибраций от дорожного полотна и предотвращение их передачи на кузов используется сжатый воздух, находящийся в специальных пневмоподушках.

Одной из особенностей автомобилей с пневмоподвеской является возможность корректировать высоту клиренса в зависимости от дорожных условий.

Пневматическая подвеска не является отдельным типом, она скорее выступает в качестве дополнения к уже существующим видам. Пневмоподвеска входит в состав зависимых, а также независимых рычажных подвесок и стоек МакФерсона.

Часто пневмоподвеска используется вместе с амортизаторами, оснащенными функцией регулировки жесткости. Вместе эти компоненты образуют адаптивную подвеску, используемую на моделях премиум-сегмента.

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.

Применение пневматической подвески

Самые простые пневматические системы (что,кстати, не значит дешёвые) могут быть установлены только на заднюю ось. Часто такие решения можно встретить на универсалах и больших кроссоверах. Система предполагает периодическую повышенную нагрузку на задний мост, поэтому регулирует клиренс и жёсткость подвески в зависимости от загрузки. В основном такие схемы работают в паре с многорычажкой Multilink, но могут использоваться и со стойками МакФерсон. Причём такая пневмоподвеска позволяет максимально “опустить” автомобиль, что очень упрощает погрузку и выгрузку.

Кнопки управления пневмоподвеской Мерседес

Однако чаще всего пневматика устанавливается на все четыре колеса. Это даёт возможность более гибко управлять клиренсом. Такая схема используется не только на дорогих кроссоверах, но и на спортивных автомобилях, где каждый миллиметр дорожного просвета будет влиять на аэродинамику и, как следствие, на скорость и управляемость.

В последние годы конструкция пневматической подвески становится все более надежной, что позволяет устанавливать ее не только на дорогие автомобили премиум-сегмента. Применение пневматической подвески позволяет сделать управление автомобилем более динамичным, повысить плавность хода и уровень комфорта. Это достигается за счет возможности изменения положения кузова и степени демпфирования амортизаторов.

Плюсы и минусы современных пневмоподвесок

Поскольку пневматические подвески устанавливаются на ограниченное количество моделей иномарок, для многих автовладельцев было бы интересным узнать, какими достоинствами обладают автомобили, оснащённые этими системами. И их достаточно много:

изменяемые настройки, то есть возможность регулировки величины клиренса в определённом диапазоне. Меняя высоту расположения автомобиля над дорогой, мы одновременно корректируем и жёсткость подвески. Для машин, оснащённых обычными пружинными элементами, подобная операция возможна, но только путём замены самих пружин. Согласитесь, это вряд ли можно назвать выходом. Отметим, что использование жёстких укороченных пружин действительно даёт прекрасные результаты на ровной укатанной дороге, заметно улучшая управляемость. Но при этом комфорт отходит на второй план – попадая на участок с неровной поверхностью, вы превратите поездку в мучение. Установка мягких и удлинённых пружин сделает комфортным передвижение по бездорожью, но на скоростной автотрассе автомобиль будет вести себя непредсказуемо. При использовании пневмоподвески всех вышеуказанных проблем можно избежать. Водитель имеет возможность лёгким нажатием на соответствующую кнопку переходить от жёсткой к мягкой подвеске. Другими словами, достигается требуемый компромисс в зависимости от конкретной дорожной обстановки;
отличная управляемость – одно из главных достоинств пневмоподвески. Особенно сильно это проявляется при прохождении поворотов на высокой скорости, когда даже при небольшом радиусе поворота ощущается заметный крен автомобиля. Пневмоподвеска в состоянии компенсировать разницу положения колес над поверхностью дороги. Для пружинной подвески о таком режиме можно только мечтать. Правда, следует оговориться, что отсутствие крена отнюдь не означает отсутствия центробежной силы во время прохождение поворотов;
возможности индивидуальной настройки. Поскольку не существует одинаковых людей, у каждого водителя имеется свой стиль вождения, свои предпочтения касательно управляемости машины. А если учесть, что в большинстве случаев в автомобиле, кроме водителя, присутствуют и пассажиры, то изменение нагрузки будет способствовать улучшению управляемости автомобилем;
средство достижения эксклюзивности. Для большинства автовладельцев бравада возможностью изменение клиренса неприемлема, но существует категория драйверов, для которых это жизненная необходимость. Они не пожалеют никаких средств ради переоборудования своего четырехколесного друга;
на грузовиках пневмоподвеска используется достаточно давно и очень успешно. Возможности, предоставляемые подобной системой в аспекте грузоподъемности, трудно переоценить. Что характерно, изменение степени нагрузки на колеса практически не сказывается на ездовых характеристиках коммерческого автотранспорта. В последнее время пневматическими подвесками оснащаются и минивэны, и пикапы. У этих транспортных средств действительно уровень загруженности может сильно изменяться даже в пределах одной поездки;
наконец, нельзя не отметить отличные эксплуатационные характеристики пневмоподвески, демонстрируемые при отрицательных температурах. Это достигается благодаря использованию при производстве пневмоподушек резиновых элементов, отличающихся хорошей эластичностью независимо от погодных условий. Таким образом, удаётся увеличить срок службы пневмоподвески.

Учитывая столь обширный перечень достоинств, кажется странным, что пневмоподвески до сих пор не получили массового распространения. Этот прискорбный факт становится понятным, если знать основные минусы пневматических демпфирующих систем:

Практически нулевая ремонтопригодность. Независимо от того, что именно пришло в негодность, восстановить этот узел не удастся. А стоимость пневмоподвески на порядок выше, чем у систем других типов. Так что улучшенный комфорт, достигаемый столь высокой ценой, для большинства автовладельцев неприемлем;
отрицательные температуры – ещё один бич таких систем, хотя собственно пневмоподушка почти не страдает от сильных морозов. Но зато могут легко выйти из строя другие узлы;
дорожные реагенты, используемые для борьбы с гололедицей, с таким же успехом могут привести к неработоспособности пневмоподвески, которая очень чутко реагирует на подобные химически активные вещества.

Проведя сравнительный анализ обеих списков, можно прийти к выводу, что пневмоподвеска – прерогатива только небольшого числа автомобилей, чьи владельцы готовы жертвовать значительными суммами ради достижения максимального комфорта. В условиях российского бездорожья это было бы полезным для многих водителей, но высокая стоимость и суровые зимы – очевидный ограничивающий фактор на пути массового распространения подвески пневматического типа.

Составные элементы и принцип работы

Компрессор – ключевой элемент пневмоподвески, поскольку этот узел обеспечивает подачу сжатого воздуха. Это несложный по конструкции узел с приводом от электродвигателя.
Ресивер является накопителем сжатого воздуха. Благодаря этому узлу пневматическая подвеска может быстро перенастраиваться – менять дорожный просвет. Ресивер с компрессором связаны между собой не только трубками, а и системой управления, чтобы обеспечить поддержание давления воздуха в ресивере в автоматическом режиме. Для этого в накопитель устанавливаются датчики давления, благодаря которым система управления определяет количество воздуха и пополняет его при сильном расходе путем включения компрессора в работу.

Поскольку компрессор качает воздух из окружающей среды, то в конструкцию пневмоподвески обязательно входит осушитель, который устраняет влагу.

Блоком электроклапанов регулируется подача воздуха в подушки в зависимости от заданного режима. На каждый баллон приходится по одному электроклапану. Работают электроклапаны от сигналов, поступающих с системы управления.

В простых пневмоподвесках (любительских, которые покупаются в магазине автоаксессуаров) блок управления представлен в виде пульта, устанавливаемого на приборной панели. Этим пультом водитель регулирует степень наполнения баллонов сжатым воздухом. Но в такой конструкции не реализован автоматический режим поддержания уровня кузова. То есть, водитель накачивает подушки до требуемого режима и эксплуатирует авто. Единственное, что возможно при такой конструкции – установить нужный клиренс на ходу.

Работает такая пневмоподвеска очень просто – после запуска двигателя включается в работу компрессор, который нагнетает воздух в ресивер. После наполнения до нужного давления, водитель пультом подает сигналы на каждый из электроклапанов, поэтому воздух наполняет пневмобаллоны – автомобиль поднимается. После перекрытия подачи воздуха, заполненные подушки удерживают кузов на нужном уровне.

На какой автомобиль можно установить пневмоподвеску

Согласно опыту и заверений мастеров установить пневматическую подвеску можно практически на любое транспортное средство, поскольку по сути меняется только сама металлическая пружина. Главное – подобрать пневмоподвеску по автомобилю и пожеланиям владельца, исходя из дальнейшей эксплуатации автомобиля. Главный минус пневмоподвески – установка, цена на нее достаточно большая. Единственный способ сэкономить — проводить работы самостоятельно.

Статья в тему: Шинная технология RunFlat

Что такое «пневматика»

Безусловно, современные качественные амортизаторы позволяют сделать езду на автомобиле с классической подвеской достаточно комфортной, но это, пожалуй, и всё, что можно сказать о «классике». Какой бы упругостью ни обладали пружины и рессоры такой подвески, вся конструкция сохраняет высокую степень жёсткости. Это значит, что клиренс (расстояние между днищем и дорожным полотном) машины, оснащённой классической подвеской, остаётся неизменным.

Данный элемент был разработан и введён в эксплуатацию, чтобы обеспечить водителю большую степень удобства и качественный уровень безопасности во время езды.

Пневмоподвеска получила большое распространение на автомобильных прицепах и технике грузового типа.

Впрочем, легковые машины бизнес-класса также часто оснащаются «пневматикой» — это придаёт модели особый статус и привлекает внимание тех, кто ценит безопасность и удобство, располагая при этом возможностью приобрести такую машину.

Делаем все сами

Задняя пневмоподвеска с самодельным креплением

Прежде чем установить пневмоподвеску на легковой автомобиль обязательно проверьте есть ли все необходимое в наличии:

пневматические подушки, которые заменят пружины;
компрессор для нагнетания воздуха;
ресивер пневмоподвески;
датчики, которые будут контролировать давление внутри системы и высоту клиренса;
блок управления пневмоподвески, он будет управлять и контролировать работу датчиков и системы в целом;
манометр.

Обратите внимание, что следует четко придерживаться инструкции по монтажу устройства. Крепления для подвески оптимально заказать у токаря, подгоняя их под «родные» для машины. Это позволит, при необходимости, опять установить старую подвеску. Чтобы получить удовлетворение от работы при самостоятельном монтаже пневмоподвески, запомните несколько важных моментов:

пневмобаллон должен быть максимально прочным, поскольку именно на него ложиться вес автомобиля. Также обязательно проверьте его герметичность;
без ресивера вам не обойтись, иначе придется использовать компрессор пневмоподвески большой мощности, а это чревато большими расходами энергии;
правильно подбирайте тип подвески.

Конструкция

Основным составным элементом пневмоподвески являются эластические резиновые подушки (баллоны). Их устанавливают вместо упругих компонентов подвески – пружин или рессор, другие же составляющие подвески остаются неизменными – рычаги, амортизаторы.

Пневмобаллоны могут быть отдельным компонентом в подвеске, или же входить в состав амортизационной стойки (на подвеске МакФерсона), но в этом случае стойка называется уже пневматической. Сжатый воздух, которым заполняются подушки, играет роль упругого элемента – он принимает на себя колебательные движения, получаемым колесом от дороги. За счет физического свойства газов сжиматься, происходит принятие вибраций, которые амортизатор затем гасит.

Поскольку подушки эластичные, то при заполнении воздухом, они меняют свою длину. Благодаря этому возможна регулировка клиренса.

Для правильного функционирования баллонов конструкция пневматической подвески включает в себя еще ряд составляющих. Простейшая пневмоподвеска состоит из:

пневмобаллонов на всех колесах (отдельные или в составе пневматических стоек);
компрессора;
ресивера;
осушителя воздуха;
блока электроклапанов;
системы управления;
соединительных трубок;

Такой тип пневмоподвески можно приобрести отдельно и установить на любой автомобиль.

Характеристика

Итак, что такое пневмоподвеска? Это разновидность подвески, которая обеспечивает регулирование положения кузова относительно дороги за счет упругих элементов. В качестве последних используются воздушные баллоны. По сути, это одна из основных составляющих данной системы. Где применяется такая подвеска? Обычно она устанавливается на дорогие версии внедорожников и седанов. На данный момент пневмоподвеску можно встретить на автомобилях «Фольксваген Туарег», «Ауди Ку-7», «БМВ» седьмой серии, «Лексус ЛС» и прочих. Наряду с этим, воздушная система устанавливается и на коммерческий транспорт. Это седельные и магистральные тягачи «Вольво», «Скания», «МАН», «Ивеко» и многие другие. Также такая система применяется на прицепах и полуприцепах (в том числе «Кегл» и «Шмитз»).

Разнообразие видов

Разновидности пневмоподвески автомобиля

Если ваша машина не имела заводской пневмоподвески, но у вас появилось желание провести установку пневмоподвески своими руками, тогда немаловажным будет изучить разнообразие пневматических подвесок. Итак, основные виды пневмоподвесок:

одноконтурные. Предназначены для одного контура (оси), давление в обеих подушках оси будет одинаковым;
двухконтурные на двух осях. Аналогичны одноконтурным, просто устанавливаются на обе оси машины, позволяя регулировать переднюю и заднюю часть автомобиля;
двухконтурные на одной оси. Позволяет проводить регулирование всех четырех колес отдельно;
четырехконтурные. Самый оптимальный, дорогостоящий и функциональный вид пневмоподвесок.

Стоит понимать, что стоимость комплекта пневмоподвески будет зависеть не только от её типа, но и класса транспортного средства, на который она будет устанавливаться.

Преимущества

Ради этой характеристики многие и переплачивают такие деньги за установку пневмоподвески. Но комфортабельность — это не единственный плюс данной системы. Если говорить о коммерческих автомобилях, то установка пневмоподвески позволяет увеличить грузоподъемность без вреда для ходовой части. А сам груз благодаря подушкам останется целее, поскольку рессоры жестче гасят колебания.

Следующий плюс – высокая устойчивость автомобиля на дороге. Многие . Она позволяет исключить крены при прохождении поворотов. Сделать это можно и на пружинной подвеске, зажав ход амортизаторов. Однако комфорт вождения останется под вопросом.

Еще один плюс – возможность корректировки клиренса. Обычно это диапазон в 10-15 сантиметров. Водителю не придется резать или наращивать пружины, чтобы добиться определенных ездовых характеристик. Все это меняется за считанные секунды, прямо из салона.

Недостатки

Минусов не так много, но они существенны. Первый недостаток – это низкая ремонтопригодность. Особенно это касается передней подвески. В случае выхода из строя пневматических стоек они меняются целиком. Баллоны не подлежат восстановлению в случае утечек.

Итак, мы выяснили, что такое пневмоподвеска и в чем ее главные особенности.

Пневмоподвеска — это вид подвески автомобиля, которая имеет возможность регулировки высоты дорожного просвета. Ее можно регулировать в автоматическом режиме или принудительно, но без применения физической силы человека.

Откуда пришла пневмоподвеска?

Оказывается, уже более 70 лет назад пневмоэлементы в детали подвески применялись на грузовой технике и полуприцепах. В последнее время довольно популярной практикой стало использование пневмоподвески на легковых автомобилях. А на улицах часто встречаются 20-30-летние экземпляры в основном французских автомобилей, к примеру Ситроен, с гидропневматической подвеской . Но и не редкостью нынешних лет является не только заводская установка такого типа подвески. В странах бывшего великого Союза можно наблюдать отечественные автомобили с переделанной подвеской, на них умельцы тоже умудряются ставить пневмоэлементы.

В чем отличие пневмоподвески от обычной?

Кроме пневмоподушек в конструкции автомобиля используется нагнетающий компрессор, рессивер (резервуар для сжатого воздуха) и системы распределения воздуха. Воздух подается и выводится в подушки с помощью клапанов. Все процессы контролирует управляющий блок. Характеристики компрессора и его мощность, а также диаметр клапанов и иные характеристики подбираются для каждой модели индивидуально.

Главным и принципиальным отличием «накачанной воздухом» подвески от пружинной является отсутсвие металлических пружин в ее конструкции. Их роль играют пнемвоподушки. А владелец автомобиля с пневмоподвеской имеет возможность регулировать ходовые качества машины, изменяя давление в тех самых подушках, по сути жесткость и высоту.

В чем преимущество пневмоподвески?

О вкусах не спорят. И поскольку не все автопроизводители используют в конструкции своих моделей пневмоподушки, то мы выделим ее наиболее важные качества.

Изменяемые настройки. По сути, это возможность регулировки клиренса в довольно широком диапазоне. Тем самым изменяя высоту автомобиля и жесткость подвески . Ведь обычная замена пружин на более жесткие/мягкие или низкие/высокие может и не дать ожидаемого результата в плане ездовых характеристик. Кроме того, изменение высоты и жесткости пружин неизбежно клонит автомобиль в определенную сторону использования, делая его узконаправленным.

К слову, короткие и жесткие пружины отлично показывают себя на хорошем асфальте, улучшая управляемость. Но подвеска становится слишком зубодробительной и в некоторых случаях езда по разбитым дорогам превращается в мучение. А длинные и мягкие пружины хороши на бездорожье и плохом асфальте, но это отрицательно делают автомобиль неким увальнем с расхлябанным рулевым управлением. Все в меру конечно, но любая замена тянет одеяло на свою сторону в той или иной степени.

С пневматической подвеской такой проблемы просто нет. В автомобилях, где установлены пневматические подушки вместо пружин, водитель в праве выбирать любую доступную высоту и жесткость подвески. Что не влечет дискомфорт и не заставляет искать компромиссы. С ней на любом покрытии можно подобрать необходимый уровень жесткости.

Отличная управляемость. Одной из характеристик пневмоподвески является ее прогрессивное сжатие. Иными словами, чем сильнее сжимается пневмоподушка, тем больше в ней создается давление, увеличивая жесткость. То-есть «пробить» пневмоподвеску до отбойника довольно сложно. А возможность регулировать давление дает драйверу огромные возможности по настройке ходовых качеств машины. Автомобили с пневмоподвеской характеризуются, как более устойчивые на дороге и умеющие меньшие крены по сравнению с машинами на пружинной ходовой.
Обширные возможности настройки. У каждого водителя есть свои предпочтения и взгляды на управляемость автомобиля. Кроме того, в машине не всегда ездит один водитель. В машину могут сесть и пассажиры, тем самым нагрузив подвеску и изменить ее поведение на дороге. Все эти нюансы и различия пнемвоподвеска может с легкостью нивелировать. Поэтому водитель легко настраивает подвеску под себя, под стиль езды, нагрузку и степень загруженности.
Индивидуальность и практичность. Любители привлечь на себя внимание могут опустить или поднять свой автомобиль в крайнее положение. Для многих это и есть решающий фактор переоборудования своего автомобиля.
Не зря пневмоподвеска давно используется на грузовых автомобилях. Возможности, которыми она наделяет машину в плане грузоподъемности, нельзя переоценить. И это практически не изменяет ездовые качества авто. Это преимущества весьма актуально для владельцев пикапов и минивенов, где часто очень сильно меняется уровень загруженности.
Пневмоподвеска отлично себя показывает при эксплуатации в сильные морозы из-за использования эластичных резиновых элементов.