Пневмоподвеска: факты из истории и элементы конструкции

 
 
 
 

Сегодня, наверное, не каждый вспомнит, что пневподвеска была изобретена более ста лет назад. Специалисты Freudenberg Group, куда входят бренды Corteco и Vibracoustic, рассказывают об истории пневмоподвесок, параметрах современных пневмобаллонов и инновационных разработках.

   
 

Америка, начало

Впервые конструкция пневмоподвески была запатентована в США, в 1901-м году. Идея состояла в том, чтобы установить на ось автомобиля два пневмоэлемента, продолговатой формы, каждый из которых имел на конце клапан. Массового применения это решение сначала не нашло, но Первая мировая война дала толчок к развитию подобных систем: пневмоподвеска шасси позволила снизить вес самолетов, а также увеличить грузоподъемность и проходимость военных грузовиков.

  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
   
 

В послевоенное время пневмоподвеска стала появляться и на гражданских автомобилях, один из них  Scarab (Скарабей), выпускавшийся американской компанией Stout. Модель производилась с 1932-го года, а в 1946-м был представлен прототип с кузовом из стекловолокна и пневмоподвеской. Система включала четыре пневмоподушки, компрессор и ресивер.

   
  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
  Stout Scarab, прототип 1946-го года со стеклопластиковым кузовом и пневмоподвеской.
   
 

В конце 1940-х пневмоподвески начали применяться в автоспорте, и сразу вызвали интерес: модели Oldsmobile с четырьмя пневмобаллонами внутри пружин часто занимали призовые места. В конце 1950-х пневмоподвеска стала доступна в качестве опции на моделях таких автопроизводителей, как Cadillac, Buick, Ambassador, и других.

   
  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
  Гоночные Oldsmobile с пневмобаллонами внутри пружин часто занимали призовые места, что подогревало интерес с пневмоподвескам.
   
 

Европа середины ХХ века

В Европе первым массовым автомобилем с пневмоподвеской, вернее ‒ с гидропневматической подвеской стал Citroen DS 19. Представленный в 1955-м году на парижском автосалоне, этот автомобиль по праву заслужил звание одной из самых инновационных моделей своего времени.

   
  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
 

Благодаря гидропневматической подвеске переменной жесткости, на малых скоростях Citroen DS 19 демонстрировал высокую плавность хода, а на больших ‒ достаточно острую по меркам того времени управляемость. К слову, именно по причине выдающейся плавности хода Citroen DS 19 часто использовали в качестве съемочного автомобиля, например ‒ для кино.

   
 

Однако, французский производитель был не единственным, и формально даже не первым: в 1949-м году немецкая компания Borgward начала разработку своей версии пневмоподвески, и в 1959-м представила модель Р100. В плане комфорта автомобиль стал достойным ответом для моделей Mercedes-Benz того времени. Пружины на автомобиле отсутствовали. Их функцию выполняли пневматические подушки и амортизаторы. Было выпущено около 2500 Borgward Р100, после чего компания, к сожалению, разорилась.

Инженеры Daimler-Benz изучили и по достоинству оценили разработки Borgward, и в 1962 году дебютировал Mercedes-Benz W112, версия 300SE которого оснащалась управляемой четырехконтурной пневмоподвеской. В Mercedes-Benz также отказались от упругих элементов (рессор, пружин) и установили на каждое колесо конусообразный пневмобаллон, который сохранял постоянный клиренс, благодаря системе управления.

   
  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
 

Cadillac Eldorado 1957-го года в топовой версии Brougham оснащался пневмоподвеской, имел выдающуюся плавность хода и стоил дороже, чем Rolls-Royce Silver Cloud того же модельного года.

   
 

Покупатели высоко оценили степень комфорта, и в 1963-м году пневмоподвеска появилась также на Mercedes-Benz 600 (W100). Понятно, что со временем системы пневмоподвесок совершенствовались, однако основной принцип действия оставался неизменным практически с момента изобретения: первые системы также имели баллоны, компрессор и ресивер.

Пневмобаллоны Vibracoustic

Поскольку пневмобаллоны (пневморессоры) являются, по сути, основными рабочими элементами пневмоподвески, от их параметров многое зависит. Сегодня под брендом Vibracoustic Freudenberg Group производит несколько типов пневмобаллонов. Для передней оси это, как правило, осевые или продольные баллоны. Как понятно из названия, нити корда расположены продольно ‒ такое решение позволяет совместить прочность с компактностью и добиться низкого уровня внутреннего трения.

На задней оси применяются, в основном, кросс-слойные баллоны, обладающие большей стойкостью к высокому давлению. Снаружи пересекающиеся слои корда покрыты эластомером, еще один слой эластомера расположен между слоями, и свойства материала этого внутреннего слоя напрямую влияют на ресурс баллона и эксплуатационный комфорт.

Для того, чтобы совместить противоречивые требования комфорта и управляемости, компания Freudenberg Group разработала адаптивные двух- и трехкамерные пневмостойки, которые способны менять жесткость на ходу, в зависимости от дорожных условий (см. фото).

  Pneimopiekare, пневмоподвеска, auto rezerves daļas, автозапчасти, авто запчасти, Inter Cars, intercars.lv
  Трехкамерные регулируемые пневмостойки Vibracoustic имеют четыре степени жесткости, которая меняется на ходу в зависимости от дорожных условий.
   
 

Двухкамерные пневмобаллоны имеют две степени жесткости, трехкамерные ‒ до четырех. Идея в том, что камеры для воздуха ‒ смежные, а их включение / выключение меняет внутренний объем. Упрощенно говоря, чем больше объем ‒ тем мягче демпфирование, чем меньше объем ‒ тем жестче становится стойка.

Водитель может выбрать режим (степень демпфирования) самостоятельно, либо переключить систему в автоматический режим, предоставить выбор электронике. Система способна выбирать жесткость каждой пневмостойки индивидуально, благодаря чему достигается уменьшение крена в поворотах, а также уменьшение клевков при торможении и приседаний при разгоне.

Для адаптивных двух- и трехкамерных пневмостоек были разработаны принципиально новые клапаны управления, то есть ‒ включения и выключения упомянутых пневмокамер. Их отличительная особенность ‒ не только улучшенное быстродействие, но и тихая работа, что особенно важно при использовании на гибридах и электромобилях, где по причине отсутствия шума двигателя другие шумы становятся гораздо слышнее.

Более подробная информация об инновационных разработках Freudenberg Group доступна на ресурсах www.freudenberg.com и  www.vibracoustic.com.

 
   
 

Выбор деталей

На рынке предлагается множество пневмобаллонов. Баллоны не вполне понятного происхождения зачастую визуально очень похожи на изделия именитых брендов, однако имеют более привлекательную цену. У кого-то может возникнуть резонный вопрос: зачем платить больше за то же самое? Просто переплата за бренд?

Не совсем так: самое важное зачастую не видно снаружи. Например, баллоны задней пневмоподвески Mercedes-Benz GL для разных версий внешне выглядят одинаково, однако для обычных модификаций применятся одни поршни, для AMG-версий ‒ другие. При этом в некоторых предлагаемых на рынке аналогах это не учтено: для разных версий автомобиля предлагаются одинаковые по конструкции пневмобаллоны, что, как минимум, не лучшим образом сказывается на комфорте и управляемости. 

К слову, даже в случае с оригинальными деталями надо быть внимательным при выборе. Говоря о тех же опорах двигателя, важно не ошибиться в модификации. Разница в мощности двигателя всего на 10% существенно влияет на уровень вибраций, и в результате новые, но слегка не соответствующие подушки могут привести к тому, что и после замены чувствуются повышенные вибрации, не смотря на хорошую шумо- и виброизоляцию современных автомобилей.

 
 
 
 
 
sagatavots / подготовлено brauc.com; car-use.lv ®