Об одной из самих продвинутых подвесок в мире. Пневматическая подвеска, простое, обиходное название – пневмоподвеска, является видом подвески, который обеспечивает контроль и регулировку уровня кузова по отношению к дороге за счет применения пневматических упругих составляющих подвески. В настоящее время пневмоподвеска устанавливается как опция на некоторых моделях и модификациях автомобилей бизнес-класса, реже на представительских, и на больших внедорожниках, таких как соплатформенниках Audi Q7, Porsche Cayenne и Volkswagen Touareg и т.д. Правда, в наше время замечается тенденция – пневмоподвеска всё больше и больше из разряда дорогих и крутых опций переходит в состояние стандартного оснащения, как в своё время электростеклоподъёмники, «ксенонки» и т.д.
Пневмоподвеска по своей сути не является самостоятельным видом подвески автомобиля, так как она «инсталлируется» почти со всеми видами конструкций подвесок, таких как «двурычажка», МакФерсон, многорычажная подвеска и т.д. Ныне пневмоподвеску всё чаще используют в своих продукциях многие мировые производители, такие как Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, GM, Ford, Mercedes-Benz, Toyota, Land Rover, Subaru, Lexus, SsangYong и пр. У некоторых конструкций подвесок есть фирменные названия, например, мерседесовская система Airmatic Dual Control.
В список основных преимуществ пневмоподвески попадают её комфортабельный ход, геометрическая проходимость, спортивное вождение и безопасность автомобиля. И главное качество – это сочетание всех этих качеств одновременно! Ведь невозможно представить, чтобы любой известных на природе обычных подвесок имел такой «ремикс» сразу всех качеств! Так, например, полностью зависимая подвеска почти неубиваемая в условиях тяжелой бездорожья и при перевозке больших грузов, но зато с ним машина управляется как конная телега, а здесь любой тип независимой подвески вне всякой конкуренции, особенно многорычажка, но зато по своей надёжности в тяжёлых условиях и близко не стоят. Особенно многорычажка J. Пневмоподвеску производители, как правило, выпускают в тандеме с амортизаторами с автоматической регулировкой. Такая умная и навороченная система получила своё название- адаптивная пневмоподвеска.
Пневмоподвеска обладает в своей конструкции своими фишками - пневматическими упругими элементами на каждое колесо, модуль подачи воздуха, системный ресивер и свой встроенный блок системы управления.
Основной функцией подвески является постоянное поддержание определенной высоты кузова автомобиля, которая и выполняется пневматическим упругим элементом. Это реально благодаря изменению как давления в системе, так и соответствующего ему объёма воздуха в упругих элементах. И всё это управляется компьютерной системой последних поколений.
В конструкции пневматического упругого элемента имеется корпус с направляющей, манжет и поршень. Пневматический упругий элемент конструктивно может изготавливаться как со своим встроенным амортизатором, так и устанавливаться отдельно. Упругий элемент пневматики, объединённый с амортизатором, имеет название пневматическая стойка, что по аналогии с амортизаторной стойкой подвески типа МакФерсон.
Для изготовления манжета применяют сырьё на базе прочного многослойного эластомера. А некоторые конструкции упругих элементов дополнительно включают в себе пневмоаккумуляторы. Чтобы поддержать постоянное давление при утечке воздуха, в упругом элементе может «вживляют» клапан остаточного давления.
Упругие элементы получают питания воздухом при помощи модуля подачи воздуха. Этот модуль состоит из электромотора, компрессора и осушителя воздуха. Также, конструктивно в него включен блок электромагнитных клапанов системы для управления подвеской.
Ресивер является резервуаром для воздуха, который обеспечивает регулирование клиренса автомобиля при движении, и работает на небольшой скорости без включения компрессора, а также корректирует положение кузова на стоянке.
Пневматические стойки и модуль подачи воздуха пневматический механизм подвески. Система бывает двух типов - открытого или закрытого, то есть замкнутого. Замкнутая пневматическая система является Предпочтительней, так как гарантирует минимальные потери воздуха, а следовательно экономию энергии на его создание, и времени, которое тратиться для нагнетания газа.
В пневматической системе пневмоподвески создание и регулирование давления осуществляется с помощью мозгов электронной системы управления. Она включает в себе входные сенсоры, свой блок управления и исполнительные устройства.
Входные устройства следующие: сенсоры, или датчики состояния уровня кузова, его ускорения, давления в системе, температуры компрессора, а также селектор, переключающий режимы работы.
С помощью селектор на панели приборов можно осуществлять ручное, или принудительное регулирование высоты кузова. Сенсоры отслеживают параметры работы системы и «конвертируют» их в электрические сигналы.
Далее, блок управления электрические сигналы входных сенсоров «конвертирует» в управляющие воздействия на подвесочные исполнительные системы. Блок управления при своей работе активно взаимодействует с другими узлами автомобиля, такими как блоки системы управления двигателем, тормозного механизма, системы курсовой устойчивости и так далее.
Система управления пневмоподвески включает в себе следующие исполнительные механизмы: клапаны пневматических упругих элементов - для того, чтобы создовать и поддержать давление, выпускной клапан - для сброса избыточного давления, переключающий клапан - для поддержания давления в ресивере и реле включения компрессора. Все клапаны конструктивно сосредоточены в блоке электромагнитных клапанов, который расположен в модуле подачи воздуха.
О принципе работы пневматической подвески
Как правило, в пневмоподвеске реализовано три программы управления: автоматическое поддержание уровня высоты кузова автомобиля, принудительное или ручное изменение дорожного просвета кузова и изменение высоты кузова машины автоматически в зависимости от скорости движения. Ну а дальше зависит от фантазии от конкретного производителя - может быть, к примеру просто-спортивный режим, суперспортивный, или как на Ауди Оллроуд первого поколения - внедорожный, особо внедорожный и т.д.
Поддержание определенного высоты кузова в автоматическом режиме в пневматической подвеске производится независимо от степени загруженности машины. Сенсоры уровня кузова постоянно «вычисляют» расстояние от кузова до колёс. В итоге все полученные результаты измерений сравнивается электроникой с заданной величиной. А когда наблюдается расхождение в показаниях электронного блока управления, то тогда задействуется необходимые исполнительные механизмы, такие как клапаны упругих элементов для «поднимания» подвески, и выпускной клапан для её опускания.
Ручное или принудительное изменение высоты кузова как правило, предусматривает три стандартных уровня – это номинальный или обычный, пониженный и повышенный. Номинальный уровень высоты используется для езды по обычным и дорогам со скоростью до 95-130 км/ч, что зависит от конкретной модели автомобиля. Пониженный режим годится для движения по высокоскоростным дорогам. А повышенный же, нужен для передвижения во внедорожных условиях, или даже преодоления бездорожья, если это модель внедорожника, и работает в диапазоне скорости до 40-65 км/ч. У некоторых производителей могут быть какие-то промежуточные положения. Например, внедорожное, и особо внедорожное – самое высокое положение, далее, спортивный, суперспортивный, городской-низкий, городской-высокий и т.д. Уровни кузова выбирается водителем вручную с помощью селектора или переключателя. Пневмоподвеска больших внедорожников в своей конструкции помимо самого возможного положения предусматривает дополнительный уровень для удобства посадки и высадки пассажиров. Также, для погрузки или выгрузки багажа. Правда, такой реализуется лишь при условии, что автомобиль неподвижен.
Изменение автоматикой уровня кузова в исходя из скорости гарантирует улучшение управляемости и устойчивости автомобиля в движении. Программа управления подвеской при увеличении скорости переводит высоту кузова последовательно с повышенного режима к номинальному, и далее, уже на скоростной трассе, с ростом скорости, когда за 100-140 в зависимости от модели, к пониженному. И переходит в жёсткий, спортивный режим, если он предусмотрен. А при снижении скорости всё происходит наоборот - система переводит высоту кузова из пониженного состояния в номинальное. А жёсткость подвески может стать обычной, если автоматика имеет такой.
Использование амортизаторов с регулируемым уровнем жёсткости даёт несравненно более широкие возможности при настройках характеристики пневмоподвески, позволяя не только изменять высоту кузова, но и жёсткость подвески в исходя из скорости и условий движения. Так что, будем следить за стремительным развитием и нововведениями в автомобильных подвесках.
