Как работает пневмоподвеска?

Инновации в технологиях означают, что системы больше не являются неуклюжими, медленными и неточными. Вместо этого они используют быструю точную технологию на основе современной электроники, которая контролирует всё: от высоты посадки до точного давления в пневмоподвеске, предлагая плавный управляемый привод. И, что самое главное - систему подвески автомобиля часто недооценивают. С точки зрения комфорта и безопасности подвеска Вашего автомобиля является неотъемлемой частью - также как и колёса машины. Амортизаторы и пружины поглощают ямы и неровности, по которым едет колесо.

Тем не менее, каждый раз, когда Вы добавляете или убавляете вес своего авто, ускоряете или замедляете его или поворачиваете руль налево или направо, это бросает вызов тому, на что амортизаторы и пружины Вашего автомобиля способны. Тем не менее, при всей нужности и актуальности подвески, пружины выглядят сегодня достаточно консервативным методом смягчения неровностей дороги, определяя единственный набор функций и отсутствие каких бы то ни было настроек и надстроек.

Как же работает пневмоподвеска?

Наглядная работа пневмоподвески в трёх режимах: полностью накачанная/нормально накачанная/не накачанная

Пневматическая подвеска - это замены пружины машины пневматическими рессорами. Пневматические рессоры - это просто жёсткие резиновые и пластиковые ёмкости (баллоны), накачанные до определённого давления и высоты, чтобы имитировать те же пружины. Но на этом сходство, в общем-то, и заканчивается. Если добавить к пневморессорам бортовой воздушный компрессор, датчики и электронные системы управления, то сегодняшние системы пневмоподвески смогут обеспечить огромный ряд преимуществ по сравнению с цельнометаллической подвеской - обычными пружинами, в том числе почти мгновенную настройку и способность к адаптации обработки неровностей в разных ситуациях и изменение возможности нагрузки.

Но главная особенность пневмоподвески заключается далеко не в её способности к расширению собственного функционала и настроек. Является ли система ручной или электронной, установлена ​​ли она гаражным "Кулибиным" или увидела свет в большом концерне опытных технологий какого-либо популярного бренда, пневматическая подвеска может понижать и повышать автомобиль по высоте, увеличивая и уменьшая его клиренс. Особенно актуально использование пневмоподвески стало у молодых людей с целью эксплуатации её в автомобилях отечественного производства.

Пример пневмоподвески грузового автомобиля Mack

Из чего состоит пневмоподвеска?

Ранние версии систем пневмоподвески работали относительно просто - даже ещё проще, чем Вы представили: подушками просто заменяли пружины. Подушка накачивалась до требуемого давления или высоты с помощью внешнего компрессора через клапан на этой подушке. Изменения в технологиях и использования добавили несколько компонентов, которые усложнили работу пневмоподвески, добавив возможность контроля к системе. Сегодняшние системы пневмоподвески имеют почти одинаковый или аналогичный набор компонентов, которые всё же немного отличаются от производителя к производителю. Различия приходят в основном в управлении и простоте установки.

Материал самой пневморессоры мало изменился с течением времени. Подушка обычно состоит из резины и полиуретана, что обеспечивает структурную целостность, оптимальное удержание воздуха внутри, прочность истирания от дорожного мусора и песка и устойчивость к выгоранию от солнечных лучей, воздействия соли и химической коррозии.

Итак, ранее мы узнали об основном компоненте работы пневмоподвески - пневморессорах. Теперь пришло время узнать, что они бывают трёх основных форм:

1. Двойная подушка - имеет форму будто песочных часов. Её суть заключается в наличии стального обода посередине вертикальной оси такой подушки. Такая конструкция даёт немного больше боковой гибкости, чем другие проекты пневморессор.
   
2. Коническая втулка - выполняет то же самое, как и любой другой вид подушки, но предназначен для установки в более трудные районы и предлагает немного бóльшую регулируемость дорожного просвета.

   
3. Подвижной рукав - ещё один вид пневморессоры, позволяющий также в большом диапазоне изменять дорожный просвет автомобиля.

   

Большинство систем воздушной подвески сегодня поставляются с компрессором на борту машины. Компрессор представляет собой небольшой электрический насос для подачи сжатого воздуха к пневморессорам через серию трубок. Компрессор обычно монтируется на раме автомобиля или в багажнике. Подавляющее большинство компрессоров снабжены осушителем воздуха. Дело в том, что, когда компрессор работает, закачивая атмосферный воздух в насос, сжимая его и перемещая в подушки, этот воздух часто нагружен большим количеством влаги, и влага эта может посеять хаос в замкнутой системе. Осушитель использует специальное вещество, которое способно поглотить столько влаги из воздуха, сколько для него возможно, прежде чем воздух направится в систему пневмоподвески.

Более простые компрессорные системы полагаются на сам компрессор, чтобы поддерживать, увеличивать или уменьшать давление в подушках. Более современные системы снабжены ещё и воздушным резервуаром для поддержания давления и обеспечения равномерного перехода давления между подушками. Компрессор может быть активирован вручную или автоматически, и контролироваться исключительно водителем либо автоматически через электронную систему, или путём сочетания того и другого.

Так выглядит типичный компрессор в пневмоподвеске

Конечно, это ещё не все компоненты системы пневматической подвески! Ниже детали, которые оказывают посильную помощь в ответственной работе пневмоподвески.

Пневмолинии проводят сжатый воздух в подушки. Линии похожи на обычные шланги и трубки высокого давления воздуха и направляются вдоль кузова (рамы) автомобиля. Хотя большинство линий имеют состав резина/полиуретан, они могут быть также заменены на стальные трубки, предлагая более прочную конструкцию.

Типичная установка пневмолиний в пневмоподвеске

Клапаны представляют собой шлюзы для выхода и входа воздуха в различные части системы. В современной пневмоподвеске клапаны играют важнейшую роль в изоляции и контроле над креном автомобиля, где воздух направляется неравномерно по всей системе (по четырём пневморессорам у четырёхколёсного автомобиля с четырёхконтурной пневмоподвеской (о таких типах подвески немного ниже)). Ранние системы пневматической подвески представляли собой двусторонние установки - по сути, это когда каждая пара левой и правой подушки были соединены одной линией и имели общее давление воздуха. Таким образом, когда автомобиль кренится, один воздушный мешок сжимается и тем самым толкает сжатый воздух через линию к другой воздушной подушке, которая расширяется. Это приводило к большим кренам кузова и придали плохую репутацию пневмоподвеске. На сегодняшний день системы используют ряд клапанов, которые контролируют эту тенденцию и предлагают значительное улучшение управляемости.

Соленоиды используются в системе с электронным управлением, чтобы заполнять и спускать каждый воздушный мешок. Поскольку система настраивается под различные условия, команды даются каждому соленоиду, чтобы открыть или закрыть клапан отдельной пневморессоры, изменяя количество воздуха в каждой из них.

Так выглядит установка с соленоидами

Электронные системы управляются через электронный блок управления. Контролирующее программное обеспечение может быть очень простым, почти как цифровая версия аналога включения/выключения управления, но всё же чаще ЭБУ становятся всё более сложным программным обеспечением, мониторя давление и, соответственно, дорожный просвет в реальном времени. Модули получают информацию с помощью различных входов, в том числе датчиков дорожного просвета, и переключают компрессор в различные режимы работы и в том числе выключая его по мере необходимости. Электронная часть системы работы пневмоподвески - это та часть, где произошло наибольшее число инноваций, и где изменения, скорее всего, будут расти в геометрической прогрессии в будущем. Эти системы в целом остаются отдельно от других модулей и систем связи на борту автомобиля.

Давайте взглянем, как все эти компоненты выглядят все вместе, каждый на своём месте в автомобиле:

Покупаемые наборы пневмоподвески

К сожалению, на сегодняшний день производство, установка и адаптация автомобиля под пневмоподвеску - это достаточно дорогое удовольствие, и потому комплектуются производителем пневматической подвеской, в основном, автомобили премиум-класса, а также грузовые автомобили, в том числе фуры. Но выход есть: можно приобрести комплект пневмоподвески практически на любую машину, хотя она и будет значительно примитивнее, чем заводская: так, она, скорее, будет выполнять роль изменяемого вручную клиренса при различных дорожных условиях, в то время как в премиум-автомобилях пневмоподвеска преследует целью комфортную езду по неровностям - может адаптироваться, к примеру, при поездке по грунту и глотать довольно большие ямы и неровности, а затем, при выезде на ровную асфальтовую дорогу, быстро адаптироваться под более спортивный стиль езды.

Сегодня существует множество различных производителей, продающих широкий спектр компонентов комплектов пневмоподвески, что может ввести в недоумение покупателя за счёт широкого спектра комбинаций количества и качества компонентов. В целом же, наборы воздушной подвески заменяют чаще всего только пружины, которые, в свою очередь, являются лишь частью более крупной системы подвески. Учитывая этот факт, многие компании предлагают ещё и ремкомплекты для пневмоподвесок, с помощью которых всё: от тяг до амортизаторов - заменяется на высококлассные компоненты.

Однако, в общем, самые основные комплекты поставляются с подушками безопасности для замены пружин машины наряду с компрессором и воздушными линиями. Большинство основных комплектов продаётся с двухконтурной системой, которая может привести к тяжёлым кренам кузова. Давайте поговорим о типах пневмоподвески, которые напрямую и наиболее сильно влияют на её конечную стоимость и, конечно же, комфорт. Продаваемые отдельно пневмоподвески бывают четырёх типов:

1. Одноконтурная пневмоподвеска предназначена только для одной оси, и давление в обоих подушках этой оси будут одинаковыми, так как между компрессором и обеими подушками проходит только одна общая линия (контур)
2. Двухконтурная пневмоподвеска на двух осях - это примерно как две одноконтурные воздушные подвески, каждая из которых устанавливается на одну из двух осей. В этом случае у водителя появляется возможность регулировать отдельно высоту передней и задней части автомобиля.
3. Двухконтурная пневмоподвеска на одной оси регулирует по-отдельности давление в каждой подушке одной оси и, таким образом, может предотвратить сильные крены кузова.
4. Четырёхконтурная пневмоподвеска - это наиболее функциональный, доработанный и дорогой тип. Он зачастую работает совместно и дружно с микрокомпьютером и датчиками давления, что позволяет чувствовать полный контроль над подвеской. Четырёхконтурные линии используют четыре направления в сочетании с передовым контроллером. Каждая пневмоподушка управляется отдельно, но они связаны друг с другом посредством электронного контроллера для динамического и статического управления.

Покупка комплекта пневмоподвески не должна быть случайной. Вам необходимо чётко понимать, что Вы хотите от системы. Владельцу Газели потребуется одна система в поисках лучшей грузоподъёмности и контроля при перевозке грузов. С другой стороны, автогонщик будет искать другой уровень производительности, чем водитель кузовных автомобилей.

Сколько стоит пневмоподвеска?

Как поставить пневмоподвеску своими руками?

Всегда в комплекте с пневмоподвеской прилагается подробная пошаговая инструкция о том, как её установить своими силами, а также часто такой набор комплектуется специальным ремкомплектом.

RideTech, один из лидеров отрасли в производстве пневматической подвески и её компонентов, размещает фразу "Не открывайте" на их инструкции по установке. Это такой психологический пример, придуманный маркетологами компании по заказу руководства, которое, как они утверждают, уже не знает, как ещё объяснить клиенту, что читать инструкцию, а не пытаться установить пневмоподвеску самому, руководствуясь лишь своими соображениями - это единственный верный вариант. Самые большие проблемы людей, с которыми они сталкиваются при установке новой сложной системы, это то, что они никогда не читают инструкции. Компания чувствовал, что, может быть, люди на самом деле откроют руководство, если им указать не делать этого, по принципу сладкости запретного плода.

Установка даже сложных систем возможна, но люди должны читать инструкции и следовать им. В то же время часто установка пневмоподвески не потребует от Вас профессиональных знаний, как установить пневматическую подвеску.

По общим оценкам, установка на автомобили комплекта воздушной подвески потребует от 12 до 15 часов для компонентов непосредственно подвески, ещё 10 - для установки системы компрессора и ещё ​​пять-шесть часов, если Вы добавляете систему выравнивания. Тем не менее, правильная установка пневмоподвески своими руками - это огромный шаг к экономии денег (стоимость установки составляет примерно 20-25% к цене комплекта пневмоподвески).

Пневматическая подвеска должна быть герметичной. Возникает много проблем при установке, если не принять соответствующие меры предосторожности, как правило, изложенные в инструкциях, чтобы обеспечить систему максимально герметичной. Та же компания RideTech посчитала, что от 90 до 95 процентов утечек можно было бы предотвратить, если установщики использовали бы уплотнительную ленту на всех соединениях, и изолировали линии от возможных точек износа и высокой температуры.

Другим важным моментом в процессе установки является настройка.

Пневматическая подвеска является сложной системой, но она может дать впечатляющий внешний вид и высокую производительность, если она установлена и настроена правильно.