Главная / Полезно знать / Зачем нужна пневматическая подвеска?


Зачем нужна пневматическая подвеска?

В автомобилях с пневматической подвеской – по отзывам автовладельцев – лучше плавность хода и больше удовольствия от езды.

Почему я должен хотеть пневматическую подвеску?

Автолюбители желают получить «заряженные» автомобили, способные одинаково хорошо покорять гоночные треки и бездорожье, при этом быть шикарными, словно Кадиллак. Приведённые ниже ответы поясняют, как добиться низкой посадки автомобиля без ухудшения качества езды, используя новейшие системы подвески.

пневмоподвеска на старой машине

Что такое «качество езды»?

«Качество езды» означает разные вещи для разных водителей. Тот, кто привык ездить на новом Lexus или Mercedes будет иметь совершенно иные представление о «качестве», чем парень, эксплуатирующий 10-летний пикап. Мы определяем хорошее качество езды как способность максимально нивелировать для водителя и пассажиров толчки и удары от дорожных неровностей.

Когда транспортное средство попадает в выбоину или ударяется колесом о выступ, автомобиль должен пройти эти препятствия с возможно меньшим колебанием кузова. В основном каждый желает добиться плавной езды. Это простое объяснение, но воплотить его на самом деле очень сложно!

Как я могу получить хорошее качество езды?

Чтобы понять, как добиться хорошего качества езды, нужно представлять работу подвески автомобиля. Когда колесо, к примеру, попадает на кочку, оно должно подняться вверх. В идеальном случае подвеска автомобиля должна «проглотить» это препятствие без передачи колебания на кузов.

Однако в реальности кузов, естественно, получит некоторое колебание, переданное через пружины и рычаги подвески. Величина этих «паразитных колебаний» зависит от нескольких факторов.

Пружина – спиральная, рессора, торсион или воздушный баллон – удерживает кузов автомобиля на заданном уровне. А также определяет быстроту сжатия подвески. Как правило, пружины характеризуются двумя параметрами: жёсткость и грузоподъёмность.

Грузоподъемность – это максимальный суммарный вес, который способна выдержать подвеска автомобиля при сохранении высоты кузова на допустимом уровне. Жёсткость пружины определяется усилием, необходимым для её сжатие на 1 мм.

пружинная подвеска

К примеру, если пружина имеет жёсткость 1,38 (Н/мм2), она выдержит вес почти 14 кг при сжатии всего на 1 мм. Чем выше жесткость пружины, тем большая сила нужна для изменения её высоты. Большинство известных производителей указывает грузоподъёмность своих пружин, а не их жёсткость. Вот почему вы можете встретить характеристики пружин «325 кг», «450 кг», «640 кг» и т.д.

Допустимая нагрузка обычных пружин не изменяется при эксплуатации, если не меняется длина пружины, её диаметр и толщина прутка. Однако для пневмобаллонов грузоподъёмность оценивается в атм. (единицах давления), поскольку изменение внутреннего давления воздуха значительно влияет и на грузоподъёмности, и на их жесткость.

Об амортизаторах

Амортизаторы подвески определяют скорость гашения колебаний. Хороший амортизатор должен соответствовать весу транспортного средства, типу подвески и виду применяемых пружин. Рессорные подвески, пружинные и воздушные имеют очень разную упругость и требуют индивидуальной клапанной группы амортизаторов.

Слишком «мягкий» амортизатор не сможет противостоять сильным ударам в подвеске. Слишком жёсткий будет плохо гасить малые колебания.

амортизатор

Поскольку имеется значительный разброс массы автомобилей, типов подвески и предпочтений клиентов к характеру езды, амортизаторы прошли долгий путь совершенствования, прежде чем «научились» соответствовать требованиям.

О шинах и сайлентблоках

Шины и сайлентблоки подвески также влияет на качество езды. Большинство оригинальных комплектующих (OEM-поставки) подвески используют большие мягкие резиновые втулки и высокие шины, чтобы улучшить качество езды и снизить уровень шума.

Некоторые уличные рейсеры предпочитают полиуретановые втулки и низкие боковины шин. При этом особенно трудно получить достойное качество езды.

Нет, правда – как я могу получить хорошее качество езды?

Теперь у вас есть достаточно технической информации, чтобы занять ум на некоторое время. А мы будем говорить о реальных конструкциях. Типичный автомобиль с конвейера имеет высокие боковины шины, большие резиновые втулки подвески, мягкие пружины и амортизаторы с «плавной» характеристикой работы клапанов.

пневма Mercedes

Некоторые из «топовых» автомобилей имеют электронно-регулируемые стойки подвески для оптимизации плавности хода и управляемости в широком диапазоне дорожных условий. Сотни часов и миллионы долларов тратятся производителями для оптимизации подвески каждого автомобиля. Если в такой подвеске изменить всего пару деталей, эти исследования оказываются недействительными.

Когда дело касается создания вашей стрит-рейсинговой машины, главный приоритет должен заключаться в использовании доступных компонентов. В то время как шины и втулки можно подбирать для любого автомобиля, не каждый потратит время и деньги для кропотливого подбора пружин и амортизаторов, чтобы улучшить качество езды.

Однако именно в этой области пневмоподвеска позволяет творить чудеса. Пневмобаллоны могут быть легко подстроены под характеристики автомобиля простым изменением давления воздуха. Причём прямо во время езды. Аналогичным образом регулируемый амортизатор может быть настроен под индивидуальные требования владельца.

В теории тонкая настройка пружинной подвески поможет обеспечить такие же хорошие ездовые качества, как для автомобиля с пневмоподвеской. Но это требует кропотливого тестирования различных пружин и амортизаторов, как описывалось выше.

Причём все эти настройки придётся искать заново, если заметно изменилась нагрузка автомобиля (к примеру, с полным и пустым топливным баком, с водителем или пассажирами, с грузом или порожняком, а также на разных дорожных покрытиях). С пневматической подвеской и регулируемыми амортизаторами такую настройку можно произвести в реальном времени.

Ошибки в регулировке

Как при любой регулировке, настройку подвески можно провести некорректно. Среди распространённых ошибок – слишком низкое давление воздуха или слишком «мягкий» амортизатор. Это приведёт к быстрому износу пневмобаллонов при ударах в подвеске. Признаки чрезмерно низкого давления воздуха – раскачка подвески и пробой до ограничителя отбоя на неровностях. Повышая давление воздуха или выбирая более жёсткие стойки, можно значительно улучшить качество езды.

Лучший способ начала настройки пневмоподвески – повысить давление в пневмобаллонах до подъёма кузова на стандартную высоту. Любой компетентный производитель пневмоподвески может раскрыть эту информацию. Желаемое для вас качество езды должно достигаться в пределах плюс-минус 13 мм от этого уровня независимо от давления воздуха. После достижения этого можно начинать «играть» с регулировкой амортизаторов.

Какое давление воздуха мне следует выбирать?

Различные автомобили требуют разной величины давления. Накачайте пневмобаллоны для достижения нормальной высоты кузова своего автомобиля. Следует помнить, что вес транспортного средства – это лишь один фактор в определении необходимого давления воздуха.

Гораздо важнее влияние геометрии подвески. Отношение точки приложения силы к центру кривизны и расположению пневмобаллонов будет основным фактором в определении давления воздуха. Если вы строите пневмоподвеску с нуля, это лишь часть факторов, которые необходимо учесть.

Нельзя игнорировать величину дорожного просвета, расстояние до мостов трансмиссии и желаемую проходимость автомобиля. Если вы приобрели готовую систему от именитого производителя, эти вопросы наверняка уже решены.

Я хочу построить собственную подвеску с нуля

Без проблем! Создание хорошей пневмоподвески не отличается от разработки традиционной конструкции. Даже ещё проще. В пружинной, рессорной или торсионной подвеске у вас должна быть «прикидка», каким в итоге окажется дорожный просвет (как и качество езды).

Каждый человек имеет собственную любимую комбинацию – использовать пружины Малибу с одним срезанным витком или рессору S10 с отделённой пластиной. Все это будет как-то работать. Но давайте посмотрим, почему конструкция работает и как улучшить её работу.

Допустим, ваш приятель строит 48-й Форд с передним подрамником от Camaro и задними рессорами S10. Он будет ехать здорово! Вы хотите сделать себе так же. Только у вас кабриолет с большим двигателем. В итоге он будет «сидеть» слишком низко и ехать отвратительно. Теперь вам придётся искать какие-нибудь другие пружины и рессоры для автомобиля.

С пневмоподвеской вопрос решается простым увеличением давления воздуха для компенсации повышенного веса в передней части машины и меньшего – сзади. Дополнительное преимущество: как только вы разместите сзади трёх друзей, достаточно будет докачать небольшую порцию воздуха, чтобы компенсировать «просадку» и восстановить качество езды.

Мне нужны конкретные данные

Есть несколько вещей, которые обязательно следует учитывать при создании собственной подвески (в том числе пневматической):

  • Высота кузова. Автомобиль должен иметь достаточную высоту кузова, чтобы преодолевать дорожные неровности, характерные для вашей местности. При этом минимальная высота не должна быть ниже 114 мм, поскольку работа нормальной подвески предполагает ещё и запас на сжатие около 76 мм и порядка 50 мм – на отбой. После определения высоты необходимо искать место для установки пневмобаллонов – вертикально, на их полную длину. Это очень важно! Если у вас есть пневмобаллоны длиной в 230 мм, а вы пытаетесь уместить их в 175 мм, лучшее качество езды будет достигаться на уровне, который по крайне мере на 50 мм выше максимально возможного. Даже если вы приспустите баллоны до желаемых 175 мм, качество езды всё равно пострадает. Любой компетентный поставщик пневмобаллонов сможет дать информацию об их точных размерах как в полностью накачанном, так и спущенном виде.
  • Дорожный просвет. Многие клиенты хотят «уложить» кузов автомобиля как можно ниже. Не делайте этого! Вы должны иметь просвет хотя бы в 25 мм при полностью спущенных пневмобаллонах. Также необходимо предусмотреть по крайней мере 115 мм на подъём подвески для безопасного проезда «лежачих полицейских» или других неровностей дороги.
  • Карданный вал и шаровые опоры. Крепления опор можно вынести довольно далеко. Карданный вал тоже «выпирает» из туннеля трансмиссии не на всю длину. Ваша задача – определить эти величины и принять их во внимание.
  • Зазор вокруг пневмобаллонов. Единственное правило: баллоны никогда не должны ни обо что тереться.

Перечисленные факторы требуют значительных конструктивных поисков, ведь их необходимо соблюсти все. Достоинством пневмоподвески является возможность изменять высоту кузова путем накачки/стравливания воздуха из пневмобаллонов в любом диапазоне скоростей для всесторонней оценки конструкции подвески. Грамотная доводка обычной подвески гораздо сложнее.

Что можно сказать о компрессоре?

После того как вы правильно спроектировали и смонтировали пневмоподвеску, вам понадобится источник сжатого воздуха и возможность управлять им. В теории можно использовать внешнюю пневмомагистраль или даже бутылку сжатого газа, чтобы надуть подвеску. Тем не менее, наиболее эффективным методом является использование бортового компрессора с ресивером и регулировочным клапаном.

компрессор пневмоподвески

С компрессорной системой вы можете модернизировать, настраивать подвеску, экономить или как угодно экспериментировать без опасного компромисса. Настойка качества езды требует очень малых приращений давления воздуха.

Достичь этого сложно, поскольку пневмобаллоны имеют сравнительно небольшой внутренний объём. Кроме того, когда вы дополнительно нагружаете автомобиль топливом, багажом или пассажирами, придётся снова идти за воздушным шлангом.

Вы можете быстро оценить, насколько удобна бортовая компрессорная система. Любая пневмоподвеска действительно нуждается в компрессоре и системе управления им. Пределов конструктивного воплощения компрессорной системы нет.

Основные критерии: время накачки подвески и удобство эксплуатации. Чем быстрее вы хотите заставить работать систему, тем более мощный компрессор и вместительный ресивер вам понадобятся.

Типичные рейсинговые машины, для которых не критична скорость подъёма кузова, используют единственный компрессор с 2-литровым ресивером и двумя переключателями управления. Если же вы хотите, чтобы автомобиль поднимался за две секунды, потребуются пара компрессоров с номинальным давлением в 10 атм., два ресивера объёмом 12 литров каждый и 4-магистральная система управления. Очевидно, такое оборудование будет дороже.

Зачем нужна 4-уровневая система управления?

Есть несколько причин для индивидуального контроля пневмобаллонов. Одна из самых веских – исключить перетечку воздуха на поворотах. В двухуровневой системе баллоны с одной стороны кузова связаны между собой. Когда, например, вы поворачиваете налево, центробежная сила будет отклонять кузов вправо – и дополнительно нагружать баллоны правой стороны. Под этой нагрузкой воздух будет утекать в левые баллоны, усугубляя крен кузова.

Еще одной проблемой является выравнивание автомобиля. Если вес распределён равномерно, пружины нагружены одинаково, и кузов занимает строго горизонтальное положение («держит уровень»). В реальной ситуации вес водителя, топливного бака и неравномерное сопротивление пружин приводят к значительному отклонению кузова от горизонтали.

В этом случае можно добавить давление воздуха в пневмоопоры одной стороны (или с угла), чтобы выровнять автомобиль. Такие сложности характерны для тяжёлых автомобилей с полиуретановыми втулками и без стабилизаторов. Пятнадцать секунд на подъём кузова – это не так уж и много. Но если вы сидите в автомобиле с пальцем на выключателе, этот период может показаться вечностью.

4-уровневая система управления будет поднимать кузов быстрее, поскольку оперирует большим количеством воздуха. Электромагнитные клапаны RidePro также обеспечивают более простое подключение и возможность установки цифрового датчика.

Как и в любом конструировании, создание пневмоподвески требует серьезного планирования и предусмотрительности. Не бойтесь задавать вопросы! Опросите несколько источников. Довольно быстро вы получите достоверную информацию. Когда вы найдете энтузиаста, который расскажет вам много ценного, не теряйте с ним связь. Нельзя предугадать заранее, как скоро вам потребуется больше сведений.

Резюме

Преимущества пневмоподвески:

  • вы можете оптимизировать грузоподъемность и жесткость пружины почти под любой вес автомобиля;
  • вы можете заново оптимизировать вашу подвеску при изменении нагрузки (например, дозаправка топливом, посадка людей, погрузка багажа, буксировка прицепа);
  • вам не нужно волноваться о подборе компонентов подвески под максимальный вес автомобиля. Вы сможете настроить пневмоподвеску для точного соответствия любой итоговой массе;
  • пневмоподвеска может адаптироваться для различных стилей вождения и качества дорог;
  • кузов вашего автомобиля может быть экстремально опущен для хорошего эстетического впечатления на парковке выставочного центра. А затем вновь поднят на нормальную высоту для комфортной и безопасной езды по шоссе;
  • вы можете компенсировать загрузку автомобиля для поддержания кузова на оптимальном уровне, что приведёт к более равномерному износу шин и улучшению управляемости.

Поделиться:



2015-2017 © Pnevmo-Podveska.com. Все права защищены. Любое копирование материалов сайта разрешено только при условии публикации активной ссылки на первоисточник.