← Автосервис, запчасти, шины

Второе дыхание

Второе дыхание
suspension.jpg"Пневма" - так древние греки называли дыхание. И продолжали, поднимаясь выше: для них это слово несло также значения "дух", "душа", "жизненная сила", даже "нематериальная первооснова Вселенной". Владевшие греческим языком ранние христиане называли так третью ипостась божественной троицы. Позаимствовав массивную часть словарного запаса у Греции, Западная Европа круто обошлась с производными "пневмы", осудив их носить сугубо утилитарное значение. Дыхание, дух и пр. превратились в газ (или смесь газов - ведь ее представляет собой воздух). Впрочем, первый известный труд под названием "Пневматика" был написан рукой именно грека, и еще за сто лет до начала нашей эры. В труде рассматривались механизмы, двигавшиеся под влиянием сжатого и нагретого воздуха. С тех пор "пневматический" означает "работающий под давлением газа или смеси газов". Это и есть самое простое описание принципа работы пневмоподвески, о которой пойдет речь.
Главная рабочая деталь любой подвески - ее упругий элемент. В случае с пневматической подвеской роль подобного упругого элемента выполняет сделанная из эластичного, но достаточно жесткогодля своих целей материала пневморессора, называемая также пневмоподушкой или пневмобаллоном. Почему не то чтобы правильнее, но по-своему логичнее очень аккуратно использовать последнее наименование? Во избежание путаницы.
Дело в том, что рессоры подразделяются на два типа: рукавный (этот тип наиболее распространен среди автомобильной техники, поэтому далее, говоря о пневморессоре, мы будем иметь в виду прежде всего и в основном его) и собственно баллонный (баллонные рессоры используются, как правило, в промышленной технике, на прицепном оборудовании; ранее ими оснащались различные автобусы). Баллоны выдерживают больше нагрузки, но при этом дают меньше запаса для вертикального маневра платформы. Рукава наоборот - нагрузка на них должна быть сравнительно скромная, однако они обеспечивают широкий диапазон изменения уровня кузова относительно земли, что, конечно, особенно удобно при погрузочно-разгрузочных работах.
Итак, центральная часть системы - пневматическая рессора, точнее, их комплект: столько, сколько требуется в каждом конкретном случае. Оставшееся устройство пневмоподвески довольно просто. Во-первых, это система подачи рабочей смеси, то есть воздуха, где главными элементами являются электрический двигатель и компрессор. Компрессор нагнетает воздух в так называемый ресивер (с английского буквально - приемник), специальный резервуар, передающий "пневму" в упругие элементы и способный в некоторых ситуациях менять клиренс и положение кузова без участия компрессора. Всеми этими элементами заведует система управления, смысл которой состоит в считывании информации со специальных датчиков, отображающих положение автомобиля на дороге, и соответствующем урегулировании работы исполнительных устройств - клапанов и реле. Около полутора десятков лет тому назад система управления сталаэлектронной. Наконец, в комплектацию пневматической подвески зачастую входят реактивные штанги и амортизаторы - последние во взаимодействии с упругими элементами формируют стойки, напоминающие стойки стандартной подвески.
За счет своего устройства и принципа работы пневмоподвеска, непрерывно отслеживая расстояние между колесами и платформой, способна поддерживать постоянный уровень кузова относительно дороги вне зависимости от нагрузки, поступающей на рамы, способна изменять этот уровень до необходимого в нужный момент по воле водителя, а также в автоматическом режиме доводить уровень в зависимости от скорости движения. Отсюда - усиление функционала автомобиля, а также его устойчивости, то есть одновременно безопасности и комфорта. О комфорте уже было сказано, но есть одна требующая отдельного внимания деталь.
Частота и резонанс
Больное место жесткой подвески - резонанс, явление, возникающее, когда частота возбуждающих колебаний, вызванных внешними условиями, начинает совпадать с собственными колебаниями узла. В результате лавинообразно - и при полном бессилии амортизационного ресурса - возрастает амплитуда вынужденных колебаний, что способно привести в лучшем случае к неприятным ощущениям, в худшем - к разной степени разрушительным последствиям. Всем еще, пожалуй, со школьной скамьи известен ряд хрестоматийных случаев, из-за которых солдаты, двигающиеся вдоль мостов, переходят со строевого шага на свободный, чтобы не вызвать резонанса и избежать обрушения. С подвеской, конечно, все не так трагично, однако страдает от резонанса она подчас довольно ощутимо, хотя внешне до поры до времени тревожные симптомы незаметны, - а уж водитель или пассажир при этом в любом случае испытываюттелесный и душевный дискомфорт.
Пневмоподвеска избавлена от этой болезненной проблемы. Частота ее собственных колебаний очень мала и составляет около 1-1,5 Гц. Это приблизительно соответствует частоте собственных колебаний человеческого тела при ходьбе со средней скоростью. Даже чисто теоретически, не садясь в автомобиль, легко понять, что при такой частоте комфортность езды заметно повышается.
Легковой транспорт и транспорт коммерческий
Сейчас все чаще в интернете и в печатных изданиях можно встретить технико-публицистические материалы, основной пафос которых состоит в том, чтобы заявить: наконец-то можно говорить о пневматической подвеске для легковых автомобилей не как об экзотике, доступной лишь избранным, способным заплатить за нее значительную сумму, но как о системе, реальной даже для потребителя среднего достатка. Вполне возможно, это действительно превращается в тенденцию. Но в рамках нашей статьи мы не будем отвлекаться на обсуждение животрепещущего вопроса, а для начала просто заглянем в недавнее прошлое.
Все мы прекрасно знаем, что культура перегруза у наших коммерческих перевозчиков встречается далеко не повсеместно, вытесняемая жаждой заработать побыстрее и побольше, - и позволительная толика может превратиться буквально в таран для штурма пневматической подвески.
Действительно, еще некоторое время тому назад упоминание пневмоподвески означало, что речь идет либо о коммерческом транспорте, либо о дорогих автомобилях бизнес-класса. Но между первыми и вторыми есть существенная разница. Если грузовики и автобусы массово оснащаются пневмоподвеской в ее чистом виде уже довольно давно - первые внедрения от компаний, сегодня являющихся транснациональными производителями и лидерами в рассматриваемой области, начались с середины 50-х, а в СССР с тогда еще мощным инженерно-технологическим комплексом в автопроме со второй трети 60-х начал производиться наш родной ЛиАЗ 677 на баллонах, - то легковушки относительно широкими для этого рынка тиражами стали сходить с конвейера с нею чуть больше десяти лет тому назад.
До этого сначала был выведен в серию узел несколько иного типа, хотя во многих классификациях он рассматривается как вариант пневмоподвески - речь идет о гидропневматической, или, по-другому, пневмогидравлической подвеске. Уже из самого названия видно, что здесь работает не только газ, но дуэт газа и жидкости. В сложносоставном упругом элементе гидропневматической подвески жидкость служит средой, через которую (при помощи особой мембраны) происходит передача давления на газ, который и является собственно "пружинящей" материей. В качестве своего рода ресиверов выступают гидравлические цилиндры, поставляющие жидкость в упругие элементы. Широко известны дата и авторство первой установки такой подвески на легковой автомобиль - это сделали конструкторы Citroen в 1954 году. Очевидно, что система схожа с тем узлом, который является основной темой нашего разговора, однако все же она не полностью пневматическая.
А десятилетие спустя выходит Mercedes-Benz 600, в котором, дабы избежать нарушения авторских прав производителей Citroen, вводится полностью пневматическая, или воздушная, если калькировать англо-саксонский термин, подвеска. Mercedes-Benz 600 - до боли знакомое российскому уху наименование, и хоть при этом у нас возникает в памяти представительская машина середины 90-х, у обеих моделей есть один общий признак: они являются крайне имиджевыми, дорогими и малотиражными (каждая по меркам своего времени) автомобилями. Интересно, кстати, что из модели W140 (от чьих версий S600 пошел мем "шестисотый") незадолго до выпуска воздушная подвеска была изъята - производитель занимался доводкой технологии и включил ее как опцию в следующее поколение экипажей S-класса, начиная с W220, ставшего широко продаваться с 2000 г. Тот самый десятилетний с лишком временной промежуток между недавним прошлым и сегодняшним днем, о котором говорилось выше.
Почему же так поздно легковой автопром дошел до широкого внедрения полностью пневматической подвески? И почему она по-прежнему так дорога, несмотря на многочисленные заявления, что теперь уже не является чем-то из ряда вон? Ответ, кажется, прост. Для введения подобной системы в автомобиль требуется компактно выстроить воздушную магистраль, которая в легковушках не предусмотрена как стандартная составляющая. Напротив, и без того напичканная пневматикой коммерческая техника является идеальной средой для вписывания пневмоподвески.
Поломки и ремонт
Как и в любой подвеске, упругий элемент пневмосистемы прежде всего боится перегрузок. Разумеется, одна из самых приятных особенностей пневматической подвески состоит в том, что, с одной стороны, можно легко утихомирить бешено свингующий на пружинах пустой грузовой отсек и, с другой стороны, без проблем допустить толику перегруза поверх штатной массы. Но все мы прекрасно знаем, что культура перегруза у наших коммерческих перевозчиков встречается далеко не повсеместно, вытесняемая жаждой заработать побыстрее и побольше, - и позволительная толика может превратиться буквально в таран для штурма пневматической подвески.
Профессионалы рассказывают о таком "забавном" случае с машинами МАЗ 6422А9. Там стоит специальный датчик перегрузки: если давление на мост выходит за положенный предел, система пневмоподвески входит в ступор и отказывается выполнять команды водителя. Вооруженные желанием максимального заработка, перевозчики каким-то образом научились обходить электронику и не давать ей застопориться на пределе заводских принципов. Пример дан в качестве иллюстрации к тому факту, что неудивительно, почему наиболее частой причиной выхода из строя пневмоподушек является их некорректная эксплуатация.
А если дело в системе управления, а не в упругом элементе? Независимые автосервисы в большинстве своем способны сказать на это только одно: мы поменяем подушку(и), а дальше смотрите сами - другого оборудования нет.
Когда подушка выходит из строя, она начинает с той или иной скоростью выпускать требующийся для создания необходимого уровня давления воздух, "травить" его. Машине не хватает дыхательного ресурса, чтобы в должной степени обеспечить управление воздушной подвеской. И причиной "травли" может стать не только некорректная эксплуатация, но и неправильный монтаж. К примеру, элементарное несоблюдение момента затяжки крепежных деталей - и с ресурса упругого элемента можно смело скидывать энное количество времени.
Огромное влияние на работу упругих элементов оказывают также контакты с агрессивной средой, как эндогенной (скажем, потек сальник редуктора), так и экзогенной (прежде всего это реагенты, пик популярности которых приходится на зимнее время года). Большинство современных пневморессор рассчитаны на подобную химическую агрессию и могут выдерживать ее достаточно долго - но когда именно эта ситуация грозит превратиться в критическую, хозяева и водители, как правило, не угадывают. Стоит ли говорить, что и это тоже неудивительно и предсказуемо.
Есть и специфические для пневмоподвески условия, за которыми нужно постоянно следить. Для рукавного типа упругого элемента характерно образование складки на месте вхождения поршня в подушку. Чистота этой полости - один из залогов здоровья пневмосистемы. Любые критические скопления, наслоения и вкрапления рекомендуется удалять регулярно. Иначе - разрыв. Как водится, не ко времени и не к месту.
Второй класс причин, вызывающих поломки - неисправности, "благоприобретенные" прямо на заводе-изготовителе. Второе и третье места - сразу после некорректной эксплуатации - среди причин выхода пневмоподвески из строя, по мнению специалистов, занимают соответственно некачественное изготовление подушки или низкое качество материала поршня и верхней пластины упругого элемента.
Одним из преимуществ пневмоподвески является относительная простота замены неисправной подушки. Раньше водители автопарков вообще проделывали эту операцию сами, захватывая с собой в дорогу дополнительные экземпляры. Сейчас это тоже вполне просто сделать - если не самому (самому не рекомендуется вообще; на подобное можно пойти разве что в режиме сверхжесткой экономии своих или хозяйских денег), то практически на любом автосервисе, хоть дилерском, хоть независимом. Но проблемы в век электроники не исчерпываются так быстро и удобно, отнюдь.
Что делать, если загорелась лампочка неисправности пневмоподвески? Первый вариант - см. выше. А если дело в системе управления, а не в упругом элементе? Независимые автосервисы в большинстве своем способны сказать на это только одно: мы поменяем подушку(и), а дальше смотрите сами - другого оборудования нет. Оно есть, как показывает практика, в основном на дилерских станциях, куда вынуждены по сложным вопросам пневмоподвески обращаться даже владельцы постгарантийных авто. Среди независимых мало кто может сладить с электроникой, если неисправность зависит именно от нее. Подобные сервисы, чтобы получить клиентов, должны проявлять инициативу и заключать соглашения с компаниями, предоставляющими комплексные решения, в которые входят и тестирующие устройства для проверки, сброса и перепрошивки электронной управляющей системы.
И последнее: специалисты советуют при ремонте пневмоподвески обращать внимание на сопутствующие неисправности, которые могут повредить основным элементам, даже если они только что прошли перемонтаж, ремонт или полное обновление. Это прежде всего касается пневматических магистралей и механических частей датчиков и клапанов.
"Рынок АВТОзапчастей", август 2011 г.
Рынок АВТОзапчастей