В описании премиальных моделей авто последних поколений часто встречается понятие адаптивная подвеска. В зависимости от модификации эта система может настраивать жесткость амортизаторов (спортивный автомобиль имеет жесткий вид, а внедорожник – более мягкий) или дорожный просвет. Другое название такой системы – пневмоподвеска.
На наличие данной модификации обращают внимание те, кто ездит по дорогам разного качества: начиная от ровных автострад и заканчивая off-road поездками. Любители автомобильного тюнинга специально устанавливают такие пневмоэлементы, которые позволяют автомобилю даже подпрыгивать. Это направление в автотюнинге называется лоурайд. О нем есть отдельный обзор.
В основном пневматический тип подвески устанавливается на грузовой транспорт, но легковой транспорт класса бизнес или премиум часто тоже получает подобную систему. Рассмотрим устройство данной разновидности подвески машины, как она будет работать, как осуществляется управление пневмосистемы, а также в чем ее достоинства и недостатки.
Что такое пневматическая подвеска
Пневмоподвеска это система, в которой вместо стандартных амортизаторов установлены пневматические элементы. Подобными механизмами оснащен любой 18-колесный грузовик или современный автобус. Что касается переделок стандартных автомобилей, то обычно модернизируется классическая подвеска пружинного типа. Заводская стойка (спереди МакФерсон, а сзади пружина или рессора) меняется на пневмобаллоны, которые устанавливаются так же, как заводская конструкция, но для этого используются специальные крепежи.
Приобрести подобную деталь можно в крупных магазинах, специализирующихся на автомобильном тюнинге. Для рессорных или торсионных модификаций подвесок тоже существуют отдельные крепежные комплекты.
Если говорить об автомобильной подвеске, то она предназначена для поглощения толчков и ударов, идущих от колес на несущий кузов или раму машины. Такая тележка не только обеспечивает максимальный комфорт во время движения авто по неровной дороге. В первую очередь эта система разработана для того, чтобы машина не рассыпалась через пару лет эксплуатации.
В стандартных подвесках автомобильный клиренс (описание этого термина находится здесь) остается неизменным. Если транспортное средство эксплуатируется в разных условиях, то практично было бы иметь подвеску, способную изменять дорожный просвет в зависимости от состояния дороги.
Например, при скоростной езде по автостраде важно, чтобы машина была максимально близко к асфальту, чтобы аэродинамика работала в пользу прижимной силы автомобиля. Это увеличивает устойчивость машины на поворотах. Подробно об аэродинамике автомобилей рассказывается здесь. С другой стороны, для преодоления бездорожья важно, чтобы положение кузова относительно грунта было максимально выше, чтобы при передвижении не повредилось днище автомобиля.
Первая автомобильная подвеска, работа которой имеет пневматический принцип, примененная на серийных моделях, это разработка компании Citroen (модель DC19 1955-го года). General Motors – еще один производитель, который пытался внедрить в автомобильную промышленность пневматику.
Серийный автомобиль этого бренда, который был оснащен действующей пневмоподвеской, был Cadillac Eldorado Brougham (выпуск 1957-го года). Из-за дороговизны самого механизма и сложности в ремонте данная разработка была заморожена на неопределенное время. Благодаря современным технологиям эту систему удалось доработать и внедрить в автомобильную промышленность.
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.
Принцип работы пневматической подвески
Работа пневмоподвески сводится к достижению двух целей:
- В заданном режиме автомобиль должен сохранять положение кузова относительно дорожного покрытия. Если выбрана спортивная настройка, то клиренс будет минимальным, а для внедорожных характеристик – наоборот самым большим.
- Помимо положения относительно дороги подвеска с пневмоприводом должна обеспечивать поглощение всех неровностей дорожного покрытия. Если водитель выбирает режим спортивной езды, то каждый амортизатор будет максимально жесткий (при этом важно, чтобы дорога была максимально ровной), а при установке режима бездорожья – максимально мягкий. Однако сама пневма не меняет жесткость амортизаторов. Для этого существуют специальные модели демпфирующих элементов (подробно о разновидностях амортизаторов рассказывается здесь). Пневматическая система только позволяет поднять кузов авто на максимально допустимую высоту или максимально его занизить.
Каждый производитель старается превзойти конкурентов, создавая усовершенствованные системы. Они могут называть свои разработки по-разному, но концепция работы устройств остается похожей. Независимо от модификации исполнительных механизмов каждая система будет состоять из таких элементов:
- Электронная схема. Электроника лучше обеспечивает тонкие настройки работы исполнительных механизмов. Некоторые автомобили получают адаптивный тип систем. В этой модификации устанавливается много всевозможных датчиков, которые фиксируют режим работы мотора, вращения колес, состояние дорожного покрытия (для этого может использоваться датчик системы ночного видения или передняя камера) и других систем автомобиля.
- Исполнительные механизмы. Размеры, конструкция и принцип действия у них разный, однако они всегда обеспечивают механический привод, за счет которого автомобиль приподнимается или опускается. Пневматика может иметь воздушный или гидро привод. В воздушной модификации устанавливается компрессор (или гидрокомпрессор в системе, заполненной рабочей жидкостью), ресивер (в нем происходит накопление сжатого воздуха), осушитель (удаляет влагу из воздуха, чтобы внутренняя часть механизмов не заржавела) и пневмобаллон на каждое колесо. Гидроподвеска имеет похожую конструкцию за исключением того, что управление жесткостью и клиренсом осуществляется не воздухом, а рабочей жидкостью, которая закачана в закрытый контур, как, например, в тормозной системе.
- Система управления. В каждом автомобиле с подобной подвеской на панели управления устанавливается специальный регулятор, который активирует соответствующий алгоритм электроники.
Помимо заводских систем существуют более простые модификации для любительского тюнинга. Такая разновидность управляется при помощи пульта, который устанавливается в салоне автомобиля. При помощи регулятора водитель изменяет дорожный просвет транспорта. При активации устройства компрессором выполняется подкачка воздуха в пневмоаккумулятор, создавая нужное давление.
Такая модификация обеспечивает только ручной режим настройки клиренса. Водитель может только активировать конкретный электрический клапан (или группу клапанов). При этом пневмостойка поднимается или опускается на нужную высоту.
Заводской вариант пневматических подвесок может иметь автоматический принцип действия. В таких системах обязательно присутствует электронный блок управления. Автоматика работает за счет сигналов, поступающих от датчиков колес, мотора, положения кузова и других систем, и сама подстраивает высоту машины.
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 пневмосистему вместо гидравлики.
Благодаря уникальной подвеске, гарантируется дополнительный комфорт и сохраняется раритетность авто.
Зачем устанавливать пневматическую подвеску
Обычно простая пневмоподушка устанавливается на задний узел подвески автомобиля. Такую модификацию можно встретить на многих кроссоверах и внедорожниках. Зависимый тип подвески имеет небольшой эффект от подобной модернизации, так как даже при большом клиренсе на неровностях поперечная балка все равно будет цепляться за неровности или за препятствия.
По этой причине задние пневморессоры используются вместе с независимой многорычажной конструкцией, как, например, у нового Land Rover Defender. Тест-драйв второго поколения этого полноценного внедорожника находится здесь.
Вот по каким причинам некоторые автомобилисты модернизируют амортизационную часть ходовой части автомобиля.
Регулируемость
Когда машина загружена (в салоне заняты все посадочные места или кузов полный), в классическом автомобиле пружины сжимаются под весом дополнительного груза. Если транспорт будет передвигаться по неровной местности, он может зацепиться днищем о торчащие препятствия. Это может быть камень, кочка, край ямы или колея (например, зимой на неочищенной дороге).
Регулируемый клиренс позволит автомобилисту преодолевать препятствия на дороге так, будто он не загружен. Регулировка высоты машины происходит уже не за несколько недель переделки ходовой части, а за пару минут.
Автоматическая пневмоподвеска позволяет более точно отрегулировать положение автомобиля в зависимости от предпочтений автовладельца. При этом не нужно проводить сложные настройки конструкции транспортного средства.
Управляемость
Помимо подстройки клиренса к выбранному режиму, система максимально компенсирует даже небольшой уголок наклона автомобиля на скорости (в дорогих моделях). Чтобы все колеса на виражах имели максимальное сцепление с дорожным покрытием, на основании сигналов датчиков положения кузова блок управления может дать команду на электроклапаны каждого из колес.
При вхождении в поворот одном контуре давление увеличивается, за счет чего машина на оси внутреннего радиуса поворота немного приподнимается. Благодаря этому водителю легче управлять транспортным средством, что повышает безопасность движения. Когда маневр выполнен, с нагруженного контура стравливается воздух, и автоматика стабилизирует положение кузова авто.
В обычных автомобилях эту функцию выполняет поперечный стабилизатор. В бюджетных моделях эта деталь устанавливается на ведущей оси, но в более дорогом сегменте используется два поперечных и даже продольный стабилизатор.
Пневмобаллон обладает одним полезным свойством. Его жесткость отдачи напрямую зависит от степени сжатия. В дорогих системах возможно использование пневморессор, которые предотвращают раскачивание транспорта во время езды по неровностям. В этом случае механический элемент контролируется как на сжатие, так и на растяжение.
Так как адаптивная подвеска не способна работать самостоятельно, она имеет собственный электронный блок управления. Переделка собственного автомобиля в этом случае сопряжена с большими материальными затратами.
Плюс не каждый механик может разобраться в работе системы, потому что помимо механических элементов в ней имеется большое количество электронных устройств. Их нужно правильно подключить к блоку управления, чтобы устройство правильно фиксировало сигналы от всех сенсоров.
Получение оптимальных характеристик
Выбирая новый автомобиль, каждый автомобилист оценивает управляемость и величину дорожного просвета предполагаемой покупки. Наличие пневматической подвески позволяет владельцу такого транспорта без дополнительного вмешательства в конструкцию авто изменить эти параметры в зависимости от условий эксплуатации.
Во время подстройки ходовой части водитель может сделать упор на управляемость, а может сделать машину максимально комфортной. Также существует возможность достичь золотой середины между этими параметрами.
Если автомобиль оснащен мощным силовым агрегатом, но на дорогах общего пользования нельзя задействовать весь его потенциал, можно настроить подвеску так, чтобы в обычном режиме машина была максимально мягкой и комфортной. Но как только водитель попадет на автодром, можно задействовать спортивный режим, изменив также настройки подвески.
Внешний вид автомобиля
Хотя производители предлагают новые модели автомобилей с уже низким клиренсом, такие транспортные средства во многих регионах оказываются малоэффективными. По этой причине очень низкие модели занимают лишь небольшую нишу на мировом рынке автомобилей. Что касается тюнинга, то в направлении стенс-автовысота машины имеет большое значение.
Чаще всего самостоятельно заниженные автомобили получаются в результате переделки ходовой части, из-за чего транспорт теряет свою практичность. Сегодня мало тех, кто готов вкладывать большие средства в отдельный автомобиль, который будет предназначен только для того, чтобы устроить представление на автошоу, а остальное время просто пылиться в гараже.
Пневмоподвеска позволяет максимально занизить транспорт, но при необходимости приподнять его. Обычно на въездах на АЗС или эстакаду низкие машины страдают от того, что не способны преодолеть незначительный уклон дорожного полотна. Регулируемая конструкция дает возможность водителю придать машине уникальности без ущерба его практичности.
Загрузка транспортного средства
Еще одна полезная характеристика пневматической подвески в том, что эта система облегчает загрузку/выгрузку машины. Некоторые владельцы внедорожников с изменяемым дорожным просветом по-достоинству оценили эту опцию.
Для преодоления бездорожья большинство крупногабаритных машин получают большие колеса, из-за чего автомобилисту с низким ростом намного сложнее положить груз в багажник. В этом случае машину можно немного опустить. Подобным образом можно использовать данную систему на автоэвакуаторе. Во время загрузки высота кузова может быть минимальной, а в процессе транспортировки владелец эвакуатора поднимает транспорт на комфортную для езды высоту.
Недостатки
Система прекрасная с точки зрения комфорта, но в ней есть минусы. Конструктивно это довольно надежная схема, но в реальной жизни пневмоподвеска сталкивается с проблемами.
В основном ломаются пневмобаллоны и компрессор, но эти поломки взаимосвязаны. Обычно на баллоны попадает пыль, песок и грязь, а при изменении высоты песок постепенно царапает резину баллона. Со временем появляется легкий пробой и пропуски воздуха и компрессор постоянно работает, поддерживая давление и конечно же сгорает.
Редко баллоны лопаются и еще реже выходят из строя датчики положения кузова. Так как компрессор и пневмостойки – это самые дорогие элементы системы, то уделим внимание их сохранению.
Все довольно просто, чтобы баллоны жили долго, нужно периодически их промывать от песка и грязи. Для этого на мойке поднимите автомобиль в максимально высокое положение и промойте всю систему. Некоторые даже обрабатывают резину специальными средствами. В таком случае стойки спокойно ходят 100 тысяч километров и даже больше.
Конструкция пневматического баллона
Производством качественных пневмобаллонов занимается североамериканская компания Firestone. Зачастую ее продукцией пользуются производители грузовиков. Если условно классифицировать эту продукцию, то их существует три разновидности:
- Двойные. Эта модификация адаптирована для плохого дорожного покрытия. Внешне она похожа на чизбургер. Такая подушка имеет короткий рабочий ход. Ее можно использовать на передней части подвески. В этой части амортизатор расположен близко к точке максимальных нагрузок.
- Конические. Такие модификации не устанавливаются как передний амортизатор, несмотря на то, что они имеют больший рабочий ход. Их работа имеет линейный принцип, а нагрузки они выдерживают меньшие, чем предыдущие.
- Роликовые. Эти пневмобаллоны тоже имеют меньший размер, чем двойные подушки (они имеют тонкую высокую колбу). Их работа практически идентична предыдущей модификации, поэтому подобные пневматические амортизаторы тоже устанавливаются на заднюю часть тележки автомобиля.
Вот чертеж самой распространенной схемы подключения пневмоподвески:
А) компрессор; В) манометр; С) осушитель; D) ресивер; E)пневмоподушка; F)впускной клапан; G) выпускной клапан; H) запасной клапан.
Рассмотрим, как устроенный пневмобаллон.
Компрессоры
Чтобы пневматический амортизатор смог менять свою высоту, он должен подключаться к внешнему источнику воздуха. Невозможно один раз создать одно давление в системе, и машина будет адаптирована к разным условиям эксплуатации (количество пассажиров, вес груза, состояние дорожного полотна и т.д.).
По этой причине пневмокомпрессоры должны устанавливаться на само транспортное средство. Это позволяет менять характеристики машины прямо на дороге, а в некоторых моделях даже в процессе движения.
Пневматическая система будет состоять как минимум из одного компрессора, ресивера (емкость, в которой накапливается воздух) и системы управления (их модификации рассмотрим немного позже). Экономически оправданной и самой простой модификацией является подключение одного компрессора и ресивера объемом на 7.5 литра. Однако такая установка будет поднимать машину пару минут.
Если есть необходимость, чтобы подвеска поднимала автомобиль всего за пару секунд, тогда потребуется минимум два компрессора мощностью 330 кг/квадратный дюйм и минимум два ресивера объемом на 19 литров. Также потребуется установка промышленных пневмоклапанов и пневмолиний на 31-44 дюймов.
Достоинство такой системы – машина поднимается сразу после нажатия на кнопку. Однако при этом есть и существенный недостаток. Подобная конструкция не дает возможность тонкой подстройки – автомобиль поднимается либо слишком высоко, либо недостаточно.
Пневмолинии
Составной частью всех пневмоподвесок является пластиковая пневмолиния, предназначенная для грузовиков. Это магистраль высокого давления, которая дает возможность подсоединить все компоненты системы. Данные модификации способны выдерживать давление в 75-150 psi (фунтов/дюйм квадратный).
Если устанавливается более производительная пневмосистема, для большей уверенности вместо пластиковой магистрали можно использовать металлический аналог (его используют в тормозных системах). Чтобы подсоединить все компоненты, можно воспользоваться стандартными конусными гайками и переходниками. Сами компоненты системы подсоединяются к основной магистрали при помощи гибких шлангов высокого давления.
Передняя подвеска
Первые разработки пневмосистем получали механизмы, с помощью которых можно было немного сместить передний амортизатор. Причина в том, что пневмобаллон не имеет области для установки амортизатора, как в стойке МакФерсон (он расположен внутри пружины).
В комплект пневмобаллонов для передней части подвески входят специальные кронштейны, с помощью которых амортизатор устанавливается со смещением, но без ущерба для его производительности. Однако если в небольшом автомобиле установлены нестандартные большие колесные диски (такой тюнинг популярен в наше время) с низкопрофильной резиной, использование пневмоподвески в некоторых случаях будет невозможным. Подробно о том, как выбрать низкопрофильные покрышки, рассказывается отдельно.
Среди последних разработок существуют комплексные пневматические амортизаторы, которые устанавливаются вместо классической стойки. Эта модификация стоит значительно дороже, однако подобные механизмы намного проще устанавливать.
Прежде чем останавливать свой выбор на этой модификации, стоит учесть, что на некоторых шасси она менее эффективна по сравнению с системами, в которых пневмобаллон и амортизатор отдельные. Иногда при уменьшенном клиренсе из-за особенностей конструкции шасси во время движения колесо цепляется за подкрылок. В этом случае требуется более жесткий амортизатор.
По этой причине для тех, кому в первую очередь важен максимальный комфорт, а не только визуальное изменение своего транспорта, лучше остановиться на раздельной системе.
Задняя подвеска
На задней части тележки установка пневматической системы зависит от типа подвески авто. Если там стоят стойки типа МакФерсон, а конструкция многорычажная, то установить баллоны на стоковую опору не составит труда. Самое главное – подобрать подходящую модификацию. Но при использовании комбинированной модификации (амортизатор и баллон объединены в один модуль) может понадобиться немного переделать конструкцию подвески авто.
Если на задней оси в машине стоит рессорная подвеска, то установка пневматики может быть выполнена двумя методами. Прежде чем изменять подвеску, нужно учесть, что все рессорные листы нельзя демонтировать. Причина в том, что эти элементы помимо пружинящего эффекта стабилизируют заднюю ось. Если полностью убрать все рессоры, нужно будет устанавливать рычажную систему, а это серьезное вмешательство в конструкцию автомобиля, что требует немалого инженерного опыта.
Итак, первый способ установки пневмобаллонов на рессорную подвеску. Оставляем несколько листов с каждой стороны, чтобы они продолжали выполнять функцию стабилизации оси. Вместо удаленных листов (между кузовом и рессорами) устанавливается пневмоподушка.
Второй способ более дорогостоящий. Обычно его используют те автовладельцы, которые хотят максимально «прокачать» подвеску автомобиля. Все рессоры удаляются, а вместо них на каждую сторону устанавливается 4-точечная конструкция с пневмоподушкой. Для такой модернизации многие производители уже создали специальные комплекты крепежей, которые позволяют установить пневматику с минимальными сварочными работами.
Для 4-точечной модернизации предлагается два типа рычагов:
- Треугольные. Эти детали используются на легковых машинах для повседневной эксплуатации.
- Параллельные. Такие элементы используются в грузовиках. Если легковой автомобиль используется для гонок в стиле драг-рейсинг (об особенностях этих соревнований рассказывается здесь) или других видов автосоревнований, то используется этот же тип рычагов.
Компрессоры
Вполне очевидно, что пневматический амортизатор может быть приподнят внешним источником воздуха, например, пневматическим компрессором. Однако такое решение сразу отсекает одно из главных положительных качеств пневмоподвески: возможность ее регулировки в зависимости от условий дорожного полотна, загрузки транспортного средства и прочее.
В таком случае Вам бы пришлось подсоединять компрессор каждый раз, когда Вы нагружали бы транспортное средство дополнительным весом – пассажирами, бензином, грузами.
Поскольку преимущества возможности регулирования подвески очевидны, наиболее правильным решением является использование источника воздуха прямо на транспортном средстве. Пневматические амортизаторы имеют малый объем, вследствие чего их точная регулировка внешним источником воздуха для максимального соответствия текущим условиям практически невозможна.
Встроенная пневмосистема состоит из минимум одного компрессора, накопительной емкости (ресивера) и некой системы управления. Наиболее эффективным с точки зрения себестоимости и в то же время простым решением, позволяющим добиться достойных параметров, является использование одного компрессора с накопительной емкостью объемом 2 галлона.
С другой стороны, если Вы хотите, чтобы автомобиль поднимался или опускался всего за пару секунд, необходимо установить пару компрессоров мощностью 150 psi (фунтов на кв. дюйм) и 2 или более 5-галонных емкостей, огромные промышленные пневмоклапаны и 31/44-дюймовые пневмолинии.
Тем не менее, такая производительная установка может значительно затруднить точную подстройку подвески аналогично случаю с внешним компрессором: в случае быстродействующей системы каждое нажатие кнопки приводит к резкому изменению давления на 20 psi.
Разновидности по количеству контуров
Помимо особенностей конструкции и мощности исполнительных механизмов из всех разновидностей пневматических подвесок существуют двухконтурные и четырехконтурные варианты. Первая модификация использовалась на хот-родах во второй половине 1990-х годов.
1) Одноконтурная; 2) Двухконтурная; 3) Четырехконтурная
Рассмотрим некоторые особенности этих систем.
Двухконтурная
В этом случае два пневмобаллона, установленные на одной оси, связаны между собой. Что касается монтажа, то такую систему проще установить. На одну ось достаточно установить один клапан.
В то же время у подобной модификации есть существенный недостаток. Когда машина на скорости входит в поворот, из нагруженного баллона воздух перемещался в полость менее нагруженного, из-за чего вместо стабилизации автомобиля крен кузова становился еще больше. На легковом транспорте эта проблема решается установкой поперечного стабилизатора большей жесткости.
Четырехконтурная
Из-за значительных недостатков предыдущей пневмосистемы на современных автомобилях устанавливается четырехконтурный вариант. Формула подключения имеет независимое управление каждым пневмобаллоном. Для этого на каждую подушку полагается по индивидуальному клапану.
Подобная модификация напоминает систему компенсации крена для автомобилей, адаптированных для трековых гонок. Она обеспечивает более точную подстройку клиренса в зависимости от положения кузова авто относительно дорожного полотна.
Почему именно пневмоподвеска
Такие трюки можно делать только на пневмоподвеске
Чтобы понять преимущества данного устройства, прежде всего, необходимо разобраться в конструкции и понять отличия пневмоподвески от обычной. В классической подвеске главным элементом, принимающим на себя все неровности дорожного полотна и передающим нагрузку на кузов авто является металлические упругие элементы. К ним относят пружины, рессоры и торсионы. В противовес стандартной подвеске, устройство пневмоподвески автомобиля отличается наличием пневматических упругих элементов, которые способны удерживать клиренс в не зависимости от изменений веса авто, делая, при необходимости, «жесткую» пневмоподвеску. Обеспечивается такая функция с помощью регулировки объема и давления воздуха в упругих элементах.
Статья в тему: Нюансы при выборе автомобильных чехлов
Системы управления
В большинстве случаев четырехконтурная система будет работать от электроники. Только такой контрольный вариант позволяет изменять состояние подвески в небольшом диапазоне. Правда, эта система намного сложнее устанавливается (нужно правильно подключить все положенные датчики с блоком управления), и стоит намного дороже.
В качестве бюджетного варианта автовладелец может установить систему с ручным управлением. Этот вариант можно использовать, как на двухконтурной, так и на четырехконтурной системе. В таком случае для контроля давления в магистрали на центральной консоли устанавливается манометр и кнопка управления.
Дорогостоящим, но более эффективным вариантом является установка электронного регулятора. Для такой системы используются электромагнитные клапаны, которые управляются электроникой. Подобная модификация будет состоять из блока управления, комплекта датчиков, необходимых для определения положения авто и степени подкачки баллонов.
Последние разработки могут оснащаться несколькими системами управления. Рассмотрим, как работает каждая из них.
Система управления, измеряющая давление
В теории эта система определяет положение пневмобаллона (электроника настраивается на этот параметр, чтобы определить величину клиренса). Датчики давления в системе передают сигналы на блок управления, позволяя электронике определить дорожный просвет. Но у такой системы управления есть существенный недостаток.
Если машину хорошо пригрузить (в салоне находятся максимальное количество пассажиров, а в багажнике лежит тяжелый груз), то в магистрали давление обязательно подскочит. На основании датчиков давления бортовой компьютер будет определять, что машина поднята на максимальную высоту, а на самом деле она может быть слишком низкой.
Подобная система управления подойдет для легкового транспорта, в котором редко когда перевозятся тяжелые грузы. Даже заправка топливом до полного объема бензобака изменяет контроль клиренса автомобиля. По этой причине автоматика будет неправильно выставлять дорожный просвет.
Также большая погрешность этой разновидности активной системы управления зависит от маневров, которые выполняет транспортное средство. Например, когда авто преодолевает затяжной поворот, одна сторона подвески нагружается сильнее. Электроника определяет это изменение, как подъем одной стороны автомобиля. Естественно, срабатывает алгоритм стабилизации кузова.
В этом случае загруженная часть магистрали начинает спускаться, а в разгруженную закачиваться большее количества воздуха. Из-за этого крен машины увеличивается, и на поворотах она будет раскачиваться. Похожий недостаток имеет двухконтурная система.
Система управления, контролирующая клиренс
Более эффективной в отношении большого количества переменных в нагрузке на отдельные баллоны является та, которая фиксирует реальное расстояние от нижней части кузова до дорожного покрытия. В ней исключаются все погрешности, характерные для предыдущего варианта. Благодаря наличию датчиков, определяющих реакцию подвески на увеличение давления в конкретных контурах, электроника точнее выставляет клиренс в зависимости от ситуации на дороге.
Несмотря на это достоинство, у подобной системы управления тоже имеется недостаток. Для адекватной управляемости транспортного средства важно, чтобы жесткость подвески была приблизительно одинаковая. Разница в давлении разных пневмобаллонов не должна превышать 20 процентов.
Но когда электроника старается максимально выровнять машину, в некоторых ситуациях эта разница превышает данный параметр. Как результат – одна часть подвески максимально жесткая, а другая – очень мягкая. Это отрицательно сказывается на управляемости машины.
Комбинированные системы
Чтобы устранить погрешности и недостатки обеих систем управления, были созданы комбинированные СУ. Они объединяют достоинства как той, которая контролирует давление в контурах, так и определяющей величину клиренса. Благодаря такому сочетанию помимо контроля положения самого автомобиля эти системы также нивелируют работу друг друга.
Подобная система управления была разработана компанией Air Ride Tec. Модификация называется Level Pro. Электронный блок управления в этом случае программируется на три режима. Максимальная, средняя и самая низкая посадка авто. Каждый из этих режимов позволяет использовать машину в разных условиях эксплуатации, начиная от трековых заездов, и заканчивая бездорожьем.
Комплект пневмобаллонов и электромагнитных клапанов работает как от автоматики, так и в ручном режиме. Когда машина подъезжает к лежачему полицейскому, она самостоятельно не поднимется для преодоления этого препятствия. Для этого электроника должна иметь большее количество сенсоров, сканирующих дорожное покрытие заранее. Такие системы очень дорогие.
Модифицированные системы
Перечисленные выше системы адаптированы для обычных дорожных легковых автомобилей. Для грузовиков и профессиональных спорткаров существуют модифицированные системы управления, которые обеспечивают быструю и точную автоматическую настройку транспортного средства.
С практической стороны на внедорожник, пикап или мощный хот-род лучше установить специально разработанный готовый комплект, чем пытаться самостоятельно создать адаптивную подвеску. Помимо того, что подобная разработка займет уйму времени, есть большая вероятность, что механик может неправильно выполнить расчеты, и подвеска не справится с нагрузками.
Выбирая готовый комплект, автовладельцу достаточно посмотреть в список, предоставленный производителем: подходит ли эта продукция к данной модели авто или нет. В нем учтены расстояние между колесами и подкрылками, размеры шаровых опор, величина улов изменяемой оси и другие параметры, на основании которых автоматика определяет, насколько большой объем воздуха необходимо закачать в баллоны.
Пневмолинии
В большинстве комплектов используются коммерческие, сертифицированные пластиковые пневмолинии, разработанные для больших грузовых автомобилей. Эти пневмолинии позволяют легко соединить компрессоры с пневматическими амортизаторами. Диапазон давлений в системе обычно составляет от 75 до 150 psi – эти значения являются нормальными для эффективной работы данных пневмолиний.
Стойка Макферсона? Не проблема. Компания Air Ride Technologies выпускает для большинства современных популярных автомобилей систему AirStruts, которая полностью заменяет заводские стойки. Данные комплекты имеют щелевые крепежные отверстия и эксцентрики, благодаря которым отпадает необходимость установки специальных пластин, требуемых для регулировки положения колеса при малом клиренсе.
В качестве нестандартного решения Вы можете установить стальную жесткую линию, как в тормозной или топливной системе, используя стандартные конусные гайки и переходники. Для подключения пневматических элементов необходимо использовать гибкие шланги – конструкция пневмолиний в данном случае по сути аналогична конструкции гидравлической линии тормозной системы.
Кроме того, по аналогии с тормозной системой, предпочтительно использовать шланги из нержавеющей стали вместо резиновых трубок.
