С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Принцип работы пневмоподвески мерседес

Принцип работы пневмоподвески мерседес


Принципы работы, неисправности, обслуживание AIRMATIC w220. Часть 1 — бортжурнал Mercedes-Benz S-class S.T.A.R.S 2003 года на DRIVE2

Вся информация собрана и представлена ресурсами w220.ee и benz-club.org

Пневматическая подвеска Airmatic появилась в широком применении на Mercedes W220 в качестве стандартной. Как опция на нем устанавливалась активная гидроподвеска ABC (код 487) на моделях S500, а S600 шли только с Active Body Control. Все же остальные модели получили с завода пневмоподвеску Airmatic, которая обеспечивала как статическую, так и динамическую поддержку с помощью четырех пневмостоек. Каждая стойка представляет собой пневматический баллон и амортизатор, собранные в один блок. В стойки Airmatic подается воздух из воздушного компрессора, расположенного за передним бампером автомобиля, вблизи переднего колеса. На противоположной стороне — центральный резервуар, который поддерживает давление через пневматическую линию и блок клапанов. Блок клапанов подключен к компьютеру, который контролирует давление в системе, вес транспортного средства, требуемую высоту транспортного средства, его положение (угол) на данный момент и затем устанавливает дорожный просвет соответственно этим данным.

Преимущества пневмоподвески AirmaticВысокий уровень безопасности движения и комфорта ездыАдаптация жесткости подвески к дорожным условиям и стилю вожденияЦентр тяжести автомобиля понижается, так как клиренс автоматически уменьшается при скорости выше 70 км/часЗа счет уменьшения клиренса – уменьшается аэродинамическое сопротивление автомобиля и расход топливаИндивидуальная адаптация: увеличение клиренса автомобиля на плохих дорогах и при необходимости переезда через препятствия; два возможных уровня жесткости пневмоподвески для комфортного или спортивного стилей вождения в автомобилях, произведенных до 08.1999; три возможных уровня жесткости пневмоподвески для комфортного, спортивного и экстремального стилей вождения на автомобилях, производимых после 09.1999Функционирование системы

Пневматическая подвеска Airmatic не настолько продвинутая, как ABC, но она реагирует на изменение дорожной обстановки и требует довольно много данных для того, чтобы обеспечить должное функционирование системы и комфорт для пассажиров.

Нормальный режим работы (двигатель заведен): когда автомобиль находится в неподвижном состоянии, уровень регулируется, если есть разница между высотой передней/задней осей более чем на +/- 10 мм. Измерение производится при открытии двери или крышки багажника.

Во время движения уровень перенастраивается, если есть разница в клиренсе по осям достигает более чем +/- 20мм. В остальное время движения уровень регулируется до +/- 10 мм каждые 15 минут.

В зависимости от ситуации, давление в системе поддерживают как компрессор, так и резервуар высокого давления (ресивер). Сжатый воздух из резервуара используется только, когда это необходимо, чтобы не закачивать воздух в резервуар слишком часто. Это происходит, например, если высота автомобиля падает ниже критического уровня при загрузке транспортного средства, или если водитель переключил систему в положение «увеличенный дорожный просвет». Давление из ресивера также используется, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии, чтобы минимизировать шум. В стандартной ситуации при движении транспортного средства, воздух в пневматические стойки поступает напрямую от компрессора.

Снижение клиренса автомобиля распознается модулем управления от датчиков уровня кузова при загрузке автомобиля. При срабатывании электромагнитных клапанов воздух подается к стойкам на передний, или задний мост, пока Ваш Mercedes-Benz не достигнет заданной высоты. Кроме того, клапан сброса давления открывается для уменьшения давления в стойке при разгрузке автомобиля (если не срабатывает система блокировки).

Функция “Wake-up” (Все происходит в течение 1 минуты)Припаркованный автомобиль «просыпается» еще до запуска двигателя. Модуль управления AIRmatic с ADS получает сигналы от дверного контактного датчика, или датчика на крышке багажника, указывающие, что водитель может в ближайшее время запустить двигатель и проехать на автомобиле. Нынешний уровень транспортного средства сразу же проверяется и корректируется, если это необходимо. Клиренс автомобиля на передней оси считается критическим, если полный выворот колес не может быть гарантирован. В этом случае на многофункциональный дисплей в комбинации приборов выводится сообщение, чтобы предупредить водителя: «Stop car too low».

Если модуль управления «разбудили» (например, открыв одну из дверей), далее наступает период свободного времени до того, как водитель запустил двигатель, в течение которого корректируется клиренс Вашего Мерседеса. Это сокращает время ожидания, необходимое для коррекции уровня и подготавливает автомобиль к езде более оперативно. Давление в общем ресивере используется, чтобы поднять стоящий автомобиль. Компрессор используется только если ресивер пуст, при этом выполняются следующие условия: если клиренс автомобиля снижен более чем на 30 мм, он поднимается до нормального уровня воздухом из ресивера (если остаточное давление в нем > 11 бар). При падении клиренса транспортного средства < -65 мм и при остаточном давлении ресивера 12,4 bar, а далее – воздухом из ресивера.

Если автомобиль уровень поднимается более чем на 10 мм во время разгрузки, он опускается до нормального уровня путем снижения давления в пневмостойках.

При включенном зажигании происходит все то же самое, но без лимита по времени. При выключении зажигания система следит за давлением в ресивере, чтобы его хватило на режим «wake up» – примерно то же самое было в старых W126, которые нагнетали вакуум в коллектор центрального замка – выйдя из автомобиля, вы слышали гудящий насос, который услужливо заботился о вакууме до вашего следующего визита.

Функционирование пневматической подвески Airmatic с модулем управления ADS можно условно поделить на основные этапы:Получение данных от датчиков для последующей обработкиЛогическая обработка данных выдача «приказов» системеЦепь безопасностиПолучение данных

Следующие входные сигналы обрабатываются логическим компонентом и используются для расчетов или для предоставления дополнительной информации:

Расчет вертикального ускорения кузоваПолучение сигналов от датчиков ускорения кузоваРасчет скорости автомобиляСчитывание данных о скорости автомобиляСравнение данных с сигналом статуса скоростиРасчет продольного и поперечного ускорения кузоваПолучение данных от датчика вращения колесаПолучение сигнала от датчика угла поворота рулевого колесаРасчет продуктивности компрессораКонтроль температуры и давления наружного воздухаПоказатель давления в резервуареПоказатели скорости автомобиляПоказания датчиков уровня автомобиляРасчет сигнала для клапана управленияПолучение сигнала о уровне кузова слева спереди, справа спередиПолучение сигнала о уровне заднего мостаРасчет необходимого давления в основном резервуареПолучение сигнала о уровне кузова слева спереди, справа спередиполучение сигнала о уровне заднего мостаПолучение данных от датчиков давленияРасчет уровня автомобиляПолучение данных от датчиков уровняИнформационные сигналы (управление)Данные от выключателя стоп-сигналаСигнал от переключателя Comfort и SportСигнал от регулятора клиренсаСигнал от контактов в дверях, багажнике, от пульта дистанционного управленияЛогическая обработка данных

Входящие сигналы обрабатываются в логическом компоненте и преобразуются в выходные сигналы.

Сигналы от датчиков ускорения кузова (B24/3, B24/8, B24/9)Вертикальное ускорение кузова вычисляется с использованием сигналов от датчиков ускорения кузова.

Показатели скорости переднего колеса, слева и справа:

Используются показатели скорости колес и данные от модуля управления ESPСкорость автомобиляПродольное ускорениеСостояние транспортного средства. Считывается различие между движущимся и неподвижным транспортным средством.

Сигнал датчика угла поворота рулевого колеса (N49):

Боковое ускорение автомобиля вычисляется с использованием сигнала от датчика угла поворота рулевого колеса и сигнала скорости вращения колес.Сигнал от датчиков уровня (В22/8, В22/9, В22/3):

Оба датчика уровня передней оси дают 2 сигнала. Датчики определяют и передают расстояние между центром колеса и кузовом автомобиля с левой и правой сторон транспортного средства.Датчики заднего моста также выдают 2 сигнала. Датчик определяет и передает расстояние между ценром колеса и кузовом (с той разницей, что тут рассчитывается средний показатель левого и правого колес).

Датчик стоп-сигнала (S9/1):

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, сигнал принимается когическим компонентом и жесткость всех стоек переключается на «жестко», что уменьшает «клевки» носа автомобиля при торможении.Переключение в режим «Комфорт» и «Спорт» переключатель (N72/1s3):

переключение режима пневмоподвески «Комфорт» и «спорт» информирует систему о выборе, сделанном водителем между одной комфортной и 2 спортивными настройками жесткости. Режим «Комфорт» обеспечивает демпфирование в пределах комфортного диапазона, насколько стиль вождения и дорожные условия это позволят. Режим «Спорт 1″ делает ход подвески несколько жестче. «Спорт 2″ сразу же настраивает жесткость амортизаторов на максимум. Установленные водителем настройки сохраняются, пока не будут изменены водителем же (даже при выключении зажигании).Сигнал регулировки клиренса от переключателя (N72/1s2):

Модуль управления использует сигналы от переключателя регулировки уровня для определения предпочтений водителя относительно уровня автомобиля:Нормальный уровеньувеличенный клиренсADS IIМодуль управления использует показатели вертикального, продольного и поперечного ускорения кузова и скорости движения, чтобы определить оптимальный уровень жесткости пневмостоек. 4 разных уровня жесткости могут быть установлены для каждого из колес, контролируемые клапанами, расположенными на стойках. Так, например, жесткость устанавливается автоматически на спорт 1 при скорости скорости >160 км/ч.Контроль и регулировка клиренсаМодуль управления использует параметры от переключателя высоты автомобиля, выбранной водителем и скорости движения автомобиля для контроля соответствующего уровня через регулирующие клапаны и устанавливает правильный уровень транспортного средства в соответствии с загрузкой автомобиля.Пневмоподвеска AIRmatic, снабжена резервуаром давления, чтобы сделать время изменения уровня как можно более коротким (например, чтобы выровнять автомобиль после погрузки). Сжатый воздух из резервуара используется только когда это необходимо, чтобы не закачивать воздух в резервуар слишком часто. Это происходит, например, если высота автомобиля падает ниже критического уровня при загрузке транспортного средства, или если водитель переключил систему в положение «увеличенный дорожный просвет». Давление из бачка также используется, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии, чтобы минимизировать шум. В стандартной ситуации при движении транспортного средства, воздух в пневматические стойки поступает напрямую от компрессор.Управление компрессором

Компрессор управляется через реле. Поскольку компрессор не предназначен для непрерывной работы, длительность и фаза охлаждения контролируются, чтобы избежать перегрузки компрессора.

Цепь безопасностиВ пневматической подвеске Airmatic с ADS модуль управления отслеживает все важные компоненты системы после включения и в процессе эксплуатации. Цепь безопасности следит за исправностью сигналов от датчиков, исправностью модуля управления и электрическими компонентами системы. Если обнаруживается неисправность, система отключается, и отображается соответствующее сообщение на многофункциональном дисплее панели приборов, чтобы предупредить водителя. Блок клапанов больше не контролируется и пневмостойки переключаются в режим «hard» (жесткий уровень для безопасности вождения). Кроме того, код неисправности записывается в модуле управления. Контроль клиренса частично выключается в зависимости от вида неисправности — система всегда стремится поддерживать выбранный уровень транспортного средства. Кроме того, цепь безопасности непрерывно контролирует напряжение аккумуляторной батареи. Если напряжение падает ниже 10,5 V или превышает 17.5 V, то система отключается до тех пор, пока напряжение не вернется в заданный диапазон.

Компоненты подачи давления

42 — Airmatic центральный ресиверА9/1 — Пневатический компрессор AIRmatic

Y36/6 – блок клапанов контроля клиренса

В обычном режиме пневмоподвеска AIRmatic работает с давлением от 6 до 10 бар в зависимости от нагрузки. Электрический компрессор служит для подачи давления. Кроме того в системе пневмоподвески Airmatic имеется ресивер (42), который хранит сжатый воздухе под давлением между 13 и 16 бар. Давление в системе поддерживается от компрессора при движении автомобиля, либо из ресивера при стоящем автомобиле, или простое компрессора.

Управление клиренсомВ пневмоподвеске AIRmatic клиренс переднего и заднего мостов поддерживается благодаря пневматической системе подвески. AIRmatic поддерживает кузов на постоянном уровне при работающем двигателе независимо от нагрузки. Для этого воздух из воздушного компрессора поставляется к пневмостойкам через блок клапанов для корректировки уровня автомобиля. Клиренс автомобиля на передней оси фиксируется, как и на задней (с той разницей, что на передней оси учитываются показатели и справа и слева, а на задней – лишь усредненный показатель) двумя датчиками уровня, данные отправляются в модуль управления AIRmatic. Высота каждой из пневмостоек управляется блоком клапанов и предохранительным клапаном на компрессоре.

Компоненты пневмоподвески AIRmaticРасположение электрических/электронных компонентов

А9/1 – компрессор пневмоподвески AIRmaticA1p13 — Многофункциональный дисплейВ7 — Датчик давления пневмоподвески AIRmaticВ22/3 – датчик уровня заднего мостаВ22/8 – датчик высоты левого переднего колесаВ22/9 — датчик высоты правого переднего колесаB24/3 — левый передний датчик ускорения кузоваB24/4 — правый передний датчик ускорения кузоваB24/6 — правый задний датчик ускорения кузоваК40/7 — правый передний предохранитель и модуль релек0 – реле компрессора пневмоподвески AIRmaticN49 — датчик угла поворота рулевого колесаN51 — модуль управления AIRmatic с ADSN72/1s2 – переключатель клиренсаN72/1s3 – переключатель режимов комфорт/спортS9/1 – концевой выключатель стоп-сигналаХ11/4 – компьютерный выходY36/6 – блок клапановY51 – клапан передней левой пневмостойкиY52 — клапан передней правой пневмостойкиY53 — клапан задней левой пневмостойки

Y54 — клапан задней правой пневмостойки

Пневмоподвеска AIRmatic, расположение пневматических компонентов

40 — передняя пневмостойка41 – задняя пневмостойка42 – Главный коллектор пневмоподвески AIRmaticА9/1 – Компрессор AIRmaticY36/6 – блок клапанов пневмоподвески AIRmaticY51 – клапан передней левой пневмостойкиY52 — клапан передней правой пневмостойкиY53 — клапан задней левой пневмостойки

Y54 — клапан задней правой пневмостойки

Компрессор пневмоподвески AIRmatic (А9/1)

Электрический компрессор создает давление, необходимое для подъема автомобиля. Предохранительный клапан, встроенный в компрессор используется для снижения клиренса транспортного средства.

М1 – мотор компрессора (электродвигатель)а – воздушный фильтрb – клапан избыточного давленияс — влагоотделитель (осушитель)g — линия высокого давленияh — монтажная пластина (кронштейн)А9/1 — компрессор AIRmaticВ7 — датчик давления пневмоподвески AIRmatic

Y36/6 – блок клапанов пневмоподвески

Основная часть компрессорного агрегата – сам компрессор и электродвигатель. Также тут присутствуют осушитель воздуха, фильтр, предохранительные клапаны и блок клапанов. Блок клапанов закреплен той же монтажной панелью чуть выше компрессора и запитан от него пневматической магистралью высокого давления.

Осушитель воздуха, как вы понимаете, удаляет влагу из оного. Предохранительный клапан установлен в компрессорной установке (У1) требуется для отвода воздуха при опускании автомобиля. Разряженный воздух проводится через осушитель обратно в атмосферу. Это также очищает фильтр. Влагоотделитель — необслуживаемый. Конденсат отводится обратно в атмосферу при сбросе давления.

Воздушный фильтрЗанятно, но довольно трудно получить информацию о функционировании и плановом техническом обслуживании воздушного фильтра. В общих чертах, рекомендуется менять фильтр время от времени, чтобы предотвратить повреждение компрессора пневмоподвески AIRmatic. А вот сколько это – кто его знает. Я бы предложил так же, как и фильтр салона. Фильтр может забиться мусором и отложиться соль с зимы после наших заботливых дорожжников, которые могут блокировать фильтр. Для W220 его номер A2203200069, или WK32/6 или WK32/7 MANN. Стоит он 10 Евро в оригинале, а заменить его станет в 15-20 минут. Фото нового и б/у фильтра.

Замена компрессора на примере W220Отсоедините аккумулятор.Снимите подкрыльник (правая передняя часть).Отсоедините патрубки высокого давления (1) и компрессор (А9/1)Отсоединить разъем клапана избыточного давления (A9/1y1).Отсоедините разъем электодвигателя от компрессора (3).Вытяните шланг забора воздуха с воздушным фильтром (2) из лонжерона.Открутите гайки, фиксирующие компрессор (А9/1).Отсоедините реле компрессора (К40/7kO) только при установке нового компрессора. При других работах не отсоединяйте реле во избежание его повреждения!Устанавливать в обратном порядке.

Обзор компонентов пневматической подвески AIRmatic

Блок клапанов пневмоподвески AIRmatic (Y36/6)

Расположенный над компрессором блок клапанов пневмоподвески (номер детали A2203200258) находится в правом переднем крыле. Блок клапанов управляет клиренсом автомобиля, отмеряя, сколько воздуха необходимо каждой из стоек. Он имеет электромагнитный клапан на каждое колесо (y1, y2, y3 и y4) для подъема или опускания транспортного средства. Пневмоподвеска AIRmatic с центральным коллектором (у5) соединяется с блоком клапанов. Датчик давления системы (В7) расположен на торце блока.

6 полиамидных патрубков ведут от блока клапанов к следующим компонентам:

1 — левая передняя пневмостойка2 — правая передняя пневмостойка3 — левая задняя пневмостойка4 — правая задняя пневмостойка5 — центральный ресивер

Р — воздушный компрессор

40 – передние пневмостойки41 — задние пневмостойкиk — обратный клапан остаточного давления42 – главный ресивер пневмоподвескиА9/1 – компрессор AIRmaticm1 – электродвигатель компрессорау1 – клапан сброса давленияВ7 — датчик давления пневмоподвески AIRmaticY36/6 – блок клапановy1 – клапан левой передней стойкиУ2 — клапан правой передней стойкиУ3 — клапан левой задней стойкиу4 — клапан правой задней стойкиу5 – пневмоклапан центрального ресивераа – воздушный фильтрб – предохранительный клапан

с — влагоотделитель

По соображениям безопасности только один клапан может работать в тот же момент. Если мост просел слишком низко, давление подается между левым и правым клапанами поочередно.

Подъем автомобиляКлапана у1, у2, у3 и у4 – соответственно спереди слева, спереди справа, сзади слева и сзади справа, открываются по мере необходимости и сжатый воздух из центральногоресивера или воздушного компрессора с электродвигателем через блок клапанов (Y36/6) направляется пневмостойкам. Как только необходимый уровень транспортного средства достигается на переднем колесе, соответствующий клапан (y1 или y2) закрывается, другой клапан остается открытым до тех пор, пока уровень автомобиля также не скорректируется на другом колесе. На задней оси оба клапана (у3 и у4) закрываются, когда транспортное средство достигает заданного уровня, среднего между правым и левым (помните, раньше уже писалось, что высота считывается с каждого из передних датчиков, а от задних берется среднее значение).

Опускание автомобиляОткрываются клапана всех пневмостоек (у1, у2, у3 и у4) открываются, как и блок клапанов (Y36/6). Вместе с ними открывается клапан сброса давления (у1) в компрессоре пневмоподвески airmatic (А9/1) и сжатый воздух выходит через этот клапан. Клапана на пневмостойках остаются открытыми до тех пор, пока автомобиль не достигнет необходимого клиренса.

Проверка на отсутствие утечек

На правой стороне транспортного средства снять подкрыльник, чтобы получить открытый доступ к компрессору и блоку клапанов.

Используя спрей для обнаружения утечек (или на худой конец что-то типа мыльного раствора), нанесите его на линии соединения 1, 2, 3, 4, 5, P на блоке клапанов и подождите 10-15 минут после распыления. Это поможет обнаружить незначительные утечки. Тяжелые утечки очевидны сразу.

Временами блок клапанов выходит из строя, когда клапаны перестают держать давление, либо вовсе не могут закрыться из-за заусенец. Теоретически некоторые СТО берутся его чинить, но как долго такой ремонт «продержится» — это как лотерея.

Датчик давления пневмоподвески AIRmatic (В7)

Расположен в правой передней части у блока клапанов. Измеряет давление в системе и используется модулем управления для перепроверки входящих данных.

Функционирование

a — электронный модуль (гибридный)b – входящее давлениеc — линияd — металлический корпусe – стеклянный сердечникf – уплотнение стеклаg — номинальное давлениеh — датчик давленияi — силиконовое масло

k — металлическая защитная диафрагма

Чувствительный элемент сравнивает входящее давление (b), которое должно быть измерено с эталонным давлением (g) в датчике. Давление (b) передается на датчик давления (h) с помощью металлической защитной диафрагмы (k) и силиконового масла (i). Блок электроники (а), получает данные о давлении в виде аналогового напряжения на ЭБУ, находится внутри металлического корпуса (D).

Пневмоподвеска на Mercedes

Любой, даже начинающий, автомобилист понимает, для чего в машине нужна подвеска. Пружины, рессоры и амортизаторы призваны призваны обеспечить комфорт, а так же внятную управляемость. Но вот что интересно, на некоторых наиболее совершенных автомобилях в качестве упругого элемента используется сжатый воздух.

Что дает элетарная пневматическая подвеска?

Действительно, пневмоподвеску можно встретить лишь на автомобилях класса люкс, которым по статусу необходима высокая плавность хода.

В качестве примеров можно назвать большие модели Mercedes-Benz:

1. Представительский S класс

Рис. Mercedes S класс

2. Средне размерный внедорожник ML

Рис. Mercedes ML

3. Гигант GL, который так же оснащается пневмоподвеской.

Рис. Mercedes GL

Преимущества пневмоподвески

Пневмоподвеска на Mercedes позволяет водителю сам на ходу может выбирать жесткость подвески, например на разбитой дороге будет хорош самый мягкий режим- комфорт, в городе лучше всего подойдут стандартный настройки, а на шоссе идеален режим спорт, в этом положении машина рулится наиболее точно.

Пневмоподвеска на Mercedes характеризуется великолепной курсовой устойчивостью, и это не единственное достоинство подвески. В самых трудных ситуациях, когда машина увязла в глубокой колее или перед вами возникло серьезное препятствие благодаря пневматической подвеске можно поднять автомобиль над поверхностью земли и выбраться из опасного места. Помощь пневматических элементов дают дополнительные возможности для успешного преодоления преград.

Mercedes-Benz GL действительно выдающийся автомобиль и как мы знаем из выпуска новостей, даже президент России не отказывает себе в удовольствии прокатиться за рулем такого красавца.

Да, топ версия с индексом 500 стоит не дешево, а вот дизельный вариант с чудесным двигателем предлагается по очень привлекательным ценам.

Рис. Mercedes GL 500

Пневмоподвеска на Mercedes дает максимальный дорожный просвет 307 мм, а глубина преодолеваемого брода достигает 600 мм.

В той машине по мимо замечательной умной подвеске, есть масса других не ординарных технических решений.

Реальный покупатель выбирает между двумя большими престижными «немцами» c пневмоподвеской Mercedes-Benz GL и Audi Q7.

Нашли ошибку? Выделите текст мышью и нажмите Ctrl+EnterБыла ли эта информация полезной? Второе поколение Mercedes-Benz GL-класса. На трассе Нюрбургринг, где в последние недели тестируют новинки представители европейскогЗнаменитое тюнинг-ателье Brabus показала своё видение на версию Mercedes-Benz E-Class, который огласили самым мощным кабриолетом в мире. Новинка обладает 12-цилиндровым двигателем от Mercedes-Benz S600 с турбиной, объем которого был 5,5, а стал 6,3 литра. Под капотом у «мурзика» 800 «лошадей»,Компания Mercedes-Benz показала официальные фотографии новинки C63 AMG Coupe Black Series. Автомобиль является самой мощной версией C-Class за все время существования этой модели. Обновленный Mercedes-Benz M-класса Mercedes-Benz показал фотографии нового поколения M-класса. На M-Class будут устанавливать триMercedes-Benz представил второе поколение большого внедорожника GL на автосалоне в Нью-Йорке.И все-таки автокомпания Mercedes-Benz будет представлять свои автомобили на Женевском автосалоне.Дилеры Mercedes-Benz в Европе приступили к приему предварительных заказов на универсал повышенной проходимости E-class All-Terrain.Показать еще

Описание основных проблем пневматической подвески при эксплуатации атвомобиля в экстремальных условиях

Уже никого нельзя удивить наличием в подвеске внедорожных автомобилей пневматических упругих элементов. Что же касается опасений по вопросам надёжности, то их полностью опровергает статистика. Тогда появляется вопрос: «могут ли расчёты разработчиков быть неверными?»

О назначении различных типов подвески

Ни для кого не является секретом, что от величины дорожного просвета и высоты кузова автомобиля над дорогой в большой степени зависит поведение транспортного средства в различных условиях передвижения. Требования к внедорожным и скоростным автомобилям диаметрально противоположны.

Случались, конечно, попытки придать спортивной машине способности «вездехода» и наоборот. Однако чаще всего создателям такого рода гибридов удавалось добиться лишь некоторого компромисса рабочих характеристик и качеств.

Любой универсальный автомобиль всегда проигрывал узконаправленным: одним – на бездорожье, а другим – на асфальте. Более или менее удачным примером универсальных автомобилей являются машины с регулируемой величиной дорожного просвета. Непростая конструкция подвески таких автомобилей позволяет увеличивать дорожный просвет для пересечения бездорожья и снижать центр тяжести на трассе.

Защита элементов пневмоподвески

В пневматической подвеске автомобиля Volkswagen Touareg резиновый рукав пневмоэлемента закрывается сплошным стаканом из алюминия и гофрированным кожухом из пластика. Помимо защиты уязвимой резиновой складки от попадания внутрь посторонних элементов, грязи и снега этот стакан и кожух защищают подушку от проколов.

Прочный и твёрдый пластиковый поддон, который находится в нижней части заднего пневматического баллона автомобиля Mercedes-Benz ML, служит для его защиты от острых сучьев. Однако во время движения в колее туда попадает много снега и грязи.

Инженеры Land Rover обеспечили защиту подушек с помощью прочных стальных кожухов. Однако сделать это было возможно лишь в верхней части, из-за чего под них может набиться много грязи. По наблюдению специалистов автосервисов при одной и той же схеме в «рукава» автомобиля Discovery 3 набивается существенно меньше грязи, чем в такие же детали машины Range Rover.

По какому принципу работает воздух?

Сегодня самым распространённым способом регулировки дорожного просвета является использование так называемых «подушек», наполненных под давлением воздухом. Не сложно догадаться, что регулировать дорожный просвет можно лишь при использовании только независимой подвески. Это осуществляется за счёт хода сжатия (нижнее положения) либо хода отбоя (верхнее положение).

В автомобилях с цельными балками мостов (к примеру, первое и второе поколение Range Rover) пневмоподвеской регулируется только высота кузова над дорогой и меняется жёсткость ходовой части. Величина клиренса же меняется лишь благодаря внешнему диаметру шин.

Изначально при производстве автомобилей были популярными пневмоэлементы баллонного типа, а позже для легковых автомобилей стали использовать только «рукавные» элементы, напоминающие по своей структуре диагональную покрышку, силовой каркас которой образовывали два слоя кордовых нитей, ориентированных под строго определённым углом друг к другу.

Принцип работы

Принцип работы такого пневмоэлемента заключается в том, что с изменением давления в пневмосистеме и ходе подвески меняется высота баллона, а его часть фактически накатывается на направляющую. Часть рукава при этом постоянно остаётся «вывернутой», а другая – «подвёрнутой». К тому же одна из них оказывается то внутри изгиба, то снаружи.

Во время «накатывания» резинокордного рукава меняется его диаметр за счёт того, что слои корда поворачиваются относительно друг друга. За счёт таких особенностей работы можно получить необходимую степень прогрессивной упругости пневматического элемента в разных зонах хода подвески.

Это необходимо, чтобы обеспечить высокую плавность хода: в средней части хода желательно иметь незначительное увеличение жёсткости, а в крайних частях – высокую прогрессивность.

При продолжительном движении в снежной колее снег будет забиваться в складки пневматических элементом, уплотняться и превращаться в лёд.

Объять необъятное

Как правило, недостатки являются прямым продолжением достоинств. Чем меньшую толщину имеет резинокордная конструкция, тем лучше это сказывается на работе, потому что разница рабочих диаметров внутреннего и наружного слоёв корда меньше. Однако, вместе с этим промежуточный слой резины, который обеспечивает поворот слоёв корда друг относительно друга, тоже уменьшается.

Следовательно, существенно возрастают требования к материалам и стабильности их рабочих характеристик при эксплуатации в разных условиях, например, при экстремальных температурах. В этом и заключаются проблемы, возрастающие либо убывающие за счёт конкретной конструкции пневматического элемента и особенностей его монтажа на автомобиль.

Теоретически создание упругого элемента, сохраняющего свои свойства в широком температурном диапазоне от -80°C до +80°C, на сегодняшний день не составит особого труда. В настоящее время уже есть материалы, к примеру, базирующиеся на кремнийорганических соединениях, способные сохранять свойства и в более широком температурном диапазоне. Но за счёт дороговизны применение они нашли только в космических разработках.

Если верить статистике, основная часть внедорожников, оснащённых пневматической подвеской, используется сегодня в достаточно тепличных щадящих условиях современных мегаполисов. Вряд ли эти автомобили будут использоваться для исследования жерла вулканов и покорения льдов Антарктики.

Принцип экономической целесообразности пока не отменяли. К примеру, Mercedes-Benz ML оборудованы пневмоэлементами компании ATE, ни технологически, ни конструктивно не отличающимися от тех, что повально используются в системах подрессоривания тракторных сидений и подвесках кабин грузовых машин. Эти элементы доказали свою надёжность многолетним опытом эксплуатации.

Повреждения

На расправленном пневматическом элементе видно, что дырка образовалась на наиболее нагруженном участке оболочки – там, где она сужается. При вертикальном ходе колеса он попадал то на внутреннюю, то на наружную часть складки.

Наличие следов грязи на рабочей поверхности элемента показывают:

  1. Степень складывания резинового упругого элемента в процессе работы;
  2. Что абразив с лёгкостью попадает в место трения поверхностей и задерживается там на определённое время.

Резинокордная оболочка при температурах ниже -40°C теряет свою эластичность. Для продления её «жизни» нужно перевести подвеску в спортивный режим, уменьшив тем самым её ход.

Песок и мелкие камни, летящие из-под колёс, также могут быть крайне опасными для пневмоподвески. Со временем они способны протереть даже специальные защитные пневмоэлементы.

Испытание пневмоподвески низкой температурой

Для среднестатистических условий эксплуатации автомобиля достаточно диапазона температур от -40°C до +40°C, в пределах которого хватает качественных и недорогих материалов. Но при поездке в Тикси мы немного выехали из «комфортного» диапазона температур. И первые проблемы с пневмобаллонами проявились после ночёвки при температуре -47°C.

Разрушиться успели только задние пневмоэлементы, так как подверглись большему охлаждению, чем передние. Потому что передние подушки, которые располагаются в нишах брызговиков, прогревались ночью теплом работающего двигателя, а днём находились в более щадящих условиях из-за того, что корпус амортизатора служил их направляющей.

Во-первых, за счёт этого во всех фазах хода подвески обеспечивалась соосность элемента, а во-вторых, в процессе работы корпус немного нагревался, что не давало элементу обмёрзнуть.

У задних подушек не было внешнего подогрева, а при движении автомобиля по снежной колее на пластиковых направляющих моментально появлялась корка льда. Радиус изгиба пневмоэлемента из-за этого уменьшался, что заметно повышало напряжение в его рабочей зоне (в особенности при поднятом положении кузова).

Ситуацию дополнительно ухудшала небольшая конструктивная несоосность монтажа пневматического элемента, которая вызывала при ходе подвески некоторый перекос. Но как показывает практика, в обычных эксплуатационных условиях фатальных последствий эти особенности не вызывают.

На схеме рукавного упругого пневматического элемента видно, как из-за льда, намерзающего на поверхности направляющей, уменьшается радиус изгиба резинокордной оболочки. В добавок ко всему, вода в твёрдом состоянии является прекрасным режущим материалом.

Другие факторы, оказывающие воздействие на пневмоподвеску

К сожалению, низкие температуры – не единственная проблема пневматических подвесок. Не менее губителен для них и перегрев. Если верить статистике, передние подушки на дорогах пустынь Австралии, Северной Африки и других жарких регионов разрушаются значительно чаще задних независимо от модели машины. Слабым местом подвески является всё тот же сгиб.

Помимо перегрева причиной проблемы может быть то, что при езде по бездорожью, в складку набиваются мелкие камни, грязь и песчинки, которые протирают внешний защитный слой пневмоподушки.

Современные пневмоподвески обладают ещё одним слабым местом – «мозги» и датчики. Если долго ехать по глубокому снегу, передние датчики уровня кузова часто обмерзают. Электроника пневмоподвески регистрирует это как неисправность, переходя в защитный режим, и перестаёт реагировать на команды опустить или поднять кузов.

Эту проблему достаточно легко устранить. Необходимо просто очистить датчик от снега и льда и завести автомобиль.

Задняя пневмоподвеска Mercedes-Benz ML является весьма ремонтопригодной. Например, чтобы заменить подушки необходимо снять колесо, открутить пневматический шланг и снять пневмоэлемент с защёлок.

Если в зимнее время после езды по снегу регулятор высоты подвески перестал функционировать, то причиной скорее всего является обмёрзший датчик уровня кузова.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости