Как устроена пневмоподвеска

Пневматическая подвеска – разновидность подвески, которая обеспечивает регулирование уровня кузова автомобиля относительно дороги за счет применения пневматических упругих элементов. Пневмоподвеска устанавливается на некоторые модели внедорожников и автомобили представительского класса (например, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Audi Allroad,A8,A6, Mersedes W220,W211,W221,ML,GL и др.).
Основными преимуществами пневматической подвески являются комфортабельность, геометрическая проходимость и безопасность автомобиля.

Пневматическая подвеска имеет следующее общее устройство:

  • пневматические упругие элементы на каждое колесо;
  • модуль подачи воздуха;
  • ресивер;
  • регулируемые амортизаторы (в адаптивной подвеске);
  • система управления.

Пневматический упругий элемент выполняет основную функцию подвески – поддержание определенного уровня кузова автомобиля. Это достигается путем изменения давления и соответствующего ему объема воздуха в упругих элементах.

Пневматический упругий элемент состоит из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Конструктивно пневматический упругий элемент может изготавливаться со встроенным амортизатором или устанавливаться отдельно. Упругий элемент, объединенный с амортизатором, имеет название пневматическая стойка (по аналогии с амортизаторной стойкой подвески MacPherson).

Манжета пневматического упругого элемента изготавливается из прочного многослойного эластомера. Для поддержания давления при утечке воздуха в упругом элементе может устанавливаться клапан остаточного давления.

Модуль подачи воздуха (воздушный компрессор) служит для питания упругих элементов воздухом. Он включает в себя:

  • электродвигатель;
  • компрессор;
  • осушитель воздуха.

Конструктивно в модуль включен блок электромагнитных клапанов системы управления подвеской.

Ресивер представляет собой резервуар для воздуха и обеспечивает регулирование дорожного просвета при движении на небольшой скорости без включения компрессора, а также корректировку положения кузова на стоянке.

Регулирование уровня кузова относительно дороги осуществляется с помощью электронной системы управления, которая включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

К входным датчикам относятся:

  • клавиша управления;
  • датчики уровня кузова;
  • датчик температуры компрессора;
  • датчик давления в системе.

С помощью клавиши осуществляется ручное регулирование уровня кузова. Датчики обеспечивают автоматическое регулирование пневмоподвески.

Блок управления преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе блок управления взаимодействует с блоками системы управления двигателем, системы курсовой устойчивости.

В системе управления пневматической подвески используются следующие исполнительные устройства:

  • клапаны пневматических упругих элементов (создание давления);
  • выпускной клапан (сброс давления);
  • клапан ресивера (поддержание давления);
  • реле включения компрессора.

Конструктивно все клапаны сосредоточены в блоке электромагнитных клапанов, расположенном в модуле подачи воздуха.

Принцип работы пневматической подвески

В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма

  • автоматическое поддержание уровня кузова;
  • принудительное изменение уровня кузова;
  • автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения.

Автоматическое поддержание определенного уровня кузова в пневматической подвеске осуществляется независимо от степени загруженности автомобиля. Датчики уровня кузова постоянно измеряют расстояние от колес до кузова. Результаты измерений сравниваются с заданной величиной. При расхождении показаний электронный блок управления задействует необходимые исполнительные устройства: клапаны упругих элементов для подъема, выпускной клапан для опускания подвески.

В работе пневматической подвески предусмотрено обычно три уровня кузова относительно дороги:

  • номинальный;
  • повышенный;
  • пониженный.

Уровни кузова устанавливаются водителем с помощью регулировочной клавиши. В конструкции пневмоподвески больших внедорожников предусмотрен дополнительный уровень для посадки пассажиров и погрузки вещей, который реализуется на неподвижном автомобиле.

Автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости обеспечивает устойчивость автомобиля в движении. При увеличении скорости программа управления подвеской переводит уровень кузова последовательно от повышенного к номинальному и далее, с ростом скорости, к пониженному. При снижении скорости система переводит положение кузова из пониженного в номинальное.

Применение регулируемых амортизаторов значительно расширяет характеристики пневматической подвески.

Пневмоподвеска, как правило, применяется в комбинации с автоматически регулируемыми амортизаторами. Такая конструкция называется адаптивная или активная пневмоподвеска.В такой подвеске степень демпфирования амортизаторов изменяется в зависимости от состояния дорожного покрытия, параметров движения и запросов водителя. В настоящее время адаптивная подвеска используется многими автопроизводителями на своих автомобилях (например, система Adaptive Chassis Control,DCC на автомобилях концерна VAG).

Адаптивная подвеска включает следующие конструктивные элементы:

  • регулируемые амортизаторы;
  • система управления.

Регулируемые амортизаторы служат для изменения степени демпфирования подвески. Под степенью демпфирования понимается быстрота затухания колебаний, которая зависит от сопротивления амортизаторов и величины подрессоренных масс.

Регулирование осуществляется с помощью электромагнитного регулировочного клапана, в котором проходное сечение изменяется в зависимости от величины воздействующего тока. Чем больше ток, тем меньше проходное сечение клапана и соответственно выше степень демпфирования амортизатора (жесткая подвеска). С другой стороны, чем меньше ток, тем больше проходное сечение клапана, ниже степень демпфирования (мягкая подвеска). Регулировочный клапан устанавливается на каждый амортизатор. Конструктивно он может располагаться внутри или снаружи амортизатора.

Система управления обеспечивает электронное регулирование степени демпфирования амортизаторов. Она включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

В работе системы управления активной подвески используются следующие входные датчики:

  • клавиша настройки демпфирования;
  • датчики дорожного просвета;
  • датчики ускорения кузова.

С помощью клавиши на панели приборов производится выбор режимов адаптивной подвески. Датчик дорожного просвета фиксирует величину хода подвески на сжатие и на отбой. Датчик ускорения кузова определяет ускорение кузова автомобиля в вертикальной плоскости.

Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления, где в соответствии с заложенной программой происходит их обработка и формирование управляющих воздействий на исполнительные устройства – регулировочные клапаны. В работе блок управления активной подвески использует информацию и взаимодействует с блоками усилителя рулевого управления, системы управления двигателем, АКПП, систем ABS, ESP, ACC.

В конструкции адаптивной подвески обычно предусмотрено три режима работы:

  • нормальный;
  • спортивный;
  • комфортный.

Режимы выбираются водителем в зависимости от потребности. В каждом режиме осуществляется автоматическое регулирование степени демпфирования амортизаторов в пределах параметрической характеристики.

Показания датчиков ускорения кузова характеризуют качество дорожного покрытия. Чем больше неровностей на дороге, тем активнее раскачивается кузов автомобиля. В соответствии с этим система управления настраивает степень демпфирования амортизаторов.

Датчики дорожного просвета отслеживают текущую ситуацию в движении автомобиля: торможение, ускорение, поворот. При торможении передняя часть автомобиля опускается ниже задней, при ускорении – наоборот. Для обеспечения горизонтального положения кузова регулируемая степень демпфирования передних и задних амортизаторов будет различаться. При повороте автомобиля вследствие инерционной силы одна из сторон всегда оказывается выше другой. В данном случае система управления адаптивной подвески раздельно регулирует правые и левые амортизаторы, чем достигается устойчивость при повороте.

Таким образом, на основании сигналов датчиков блок управления формирует управляющие сигналы для каждого амортизатора в отдельности, что позволяет обеспечить максимальную комфортность и безопасность для каждого из выбранных режимов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Запись на ремонт по телефону: +7913-630-1050

Контакт ПНЕВМО-55.

ОМСК ул. 5-я Путевая, 151 (Московка-2)

+7913-155-4244 (консультант)

+7913-612-3525 (отдел продаж)

+7913-630-1050 (запись на СТО)

Log in