Zawieszenie pneumatyczne - wady i zalety
Zawieszenie pneumatyczne można pokochać od pierwszego odczucia. Zapewnia wspaniały komfort jazdy, nieosiągalny dla innych rozwiązań, potrafi zmienić charakterystykę jazdy auta na różnych rodzajach nawierzchni. Można je też znienawidzić od pierwszej awarii, bo koszty naprawy są wysokie, a częstotliwość defektów w autach używanych jest dość wysoka.
Jak zapewnić komfort kierowcy i pasażerom samochodów?
Co muszą zrobić inżynierowie, żeby zapewnić kierowcy i pasażerom komfort w kabinie samochodu? Muszą wyciszyć silnik (nie dotyczy aut elektrycznych, choć ten też potrafi hałasować), wyciszyć odgłosy z zewnątrz (szczelne drzwi i okna, dobre uszczelki gumowe, specjalne panele wyciszające ze specjalnej pianki, specjalne rodzaje szyb) i zadbać o to, aby jak najmniej drgań przenosiło się do wnętrza kabiny. Silnik i skrzynia biegów nie mogą być przytwierdzone bezpośrednio do płyty podłogowej lub ramy silnika. Muszą być zastosowane elementy, które tłumią drgania, czyli poduszki silnika i skrzyni biegów. Pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów stosowane jest dwumasowe koło zamachowe, aby zniwelować drgania silnika, przechodzące na skrzynię biegów i półosie, a także wyczuwalne we wnętrzu kabiny. Do tego wygodna kanapa, dobre opony z odpowiednim ciśnieniem.
Na koniec zawieszenie. To ono musi sprostać drganiom i nierównościom drogi, które są przenoszone do wnętrza samochodu. Są zatem tuleje metalowo-gumowe, które niwelują drgania zawieszenia, amortyzatory, które nieco niwelują drgania (bo ich głównym zadaniem jest utrzymywanie stałego kontaktu koła z nawierzchnią) i przede wszystkim sprężyny. Zwykłe metalowe sprężyny samochodowe, zwoje grubego, stalowego drutu, które dbają o właściwy prześwit i o to, aby pasażerowie odczuwali jak najmniej niemiłych „atrakcji” podczas jazdy po nierównościach.
Zawieszenie pneumatyczne – co to jest?
Jeśli chcemy jeszcze więcej komfortu, poczuć się tak, jakbyśmy płynęli na miękkiej poduszce, to musimy coś zrobić ze sprężynami. Można zastosować sprężyny o miękkim nastawieniu, które będą lepiej amortyzować nierówności drogi. Ale można pójść jeszcze dalej i całkowicie wyeliminować sprężyny, zastępując je innym rozwiązaniem - miechem powietrznym. Metalową poduszką, która znacznie lepiej tłumi nierówności niż zwykła sprężyna. Takie rozwiązanie odkrywa też zupełnie nowe możliwości…
Jak działa zawieszenie pneumatyczne?
Sprężyna zawieszenia jest zastąpiona przez poduszkę metalowo-gumową. To podłużny element, wykonany z bardzo mocnej gumy, ze wzmocnieniami z metalu. Do poduszki podłączony jest przewód ciśnieniowy. Poduszka gumowa zawieszenia nazywana jest miechem powietrznym.
Obok sprężyny pracuje standardowy amortyzator albo jego zaawansowana wersja, czyli amortyzator o zmiennym skoku tłumienia. Stosowana jest też konstrukcja zblokowana, jak kolumna MacPhersona w standardowym zawieszeniu samochodowym. W tej konstrukcji miech powietrzny jest zintegrowany z amortyzatorem. To konstrukcja prostsza w montażu (lepiej dla producenta i mechanika), ale droższa w zakupie (gorzej dla właściciela auta).
Centrum sterowania zawieszenia pneumatycznego to elektroniczny moduł sterujący (sterownik), który co oczywiste, musi współpracować z systemami bezpieczeństwa aktywnego (ABS, ASR, ESP i ich pochodne).
Sterownik zawieszenia pneumatycznego kieruje pracą układu, poprzez rozdzielacz ciśnienia, z szeregiem zaworów (w tym bezpieczeństwa) oraz z dodatkowym zbiornikiem, który jest rezerwą powietrza. Sterownik zbiera informacje z czujników położenia zawieszenia/czujników ugięcia zawieszenia (stosuje się różne nazwy), które informują go o aktualnym położeniu. Jeśli auto ma na wyposażeniu oświetlenie przednie z żarnikami ksenon, w układzie są zamontowane dodatkowe czujniki, umożliwiające automatyczne ustawienie przednich reflektorów, w zależności od wybranej wysokości zawieszenia.
W układance niezbędny jest jeszcze jeden element. To kompresor, który zapewnia ciśnienie w układzie. Kompresor zawieszenia pneumatycznego może być napędzany przez swój własny silnik elektryczny albo poprzez silnik samochodu (benzynowy, diesla).
W starszych samochodach zawieszenie pneumatyczne było stosowane tylko na tylnej osi. W nowszych jest stosowane na obydwu osiach.
Jakie funkcje zapewnia zawieszenie hydropneumatyczne?
Najważniejszą funkcją jest to, że poduszki gumowe/miechy powietrzne idealnie tłumią nierówności. Jazda takim autem sprawia, że podróżuje się jak na puchowej poduszce.
Ale to nie wszystko. Jeśli samochód ma również adaptacyjne amortyzatory, możliwe jest korzystanie z różnych ustawień twardości zawieszenia i wysokości prześwitu. Można zatem wybrać:
• Ustawienie komfortowe – najwyższa siła tłumienia nierówności;
• Ustawienie sportowe/twarde – niski prześwit na autostrady i drogi szybkiego ruchu;
• Ustawienie na drogi niskiej jakości – najwyższy prześwit i dobra jakość tłumienia.
W starszych autach, w których stosowano zawieszenie pneumatyczne tylko na tylnej osi, możliwe było obniżanie auta, aby móc je wygodniej ładować. W niektórych modelach zawieszenia pneumatycznego możliwe jest opuszczenie auta na czas postoju. Auto „wstaje” po uruchomieniu silnika.
Wady zawieszenia pneumatycznego
Są dwie wady zawieszenia pneumatycznego. Pierwsza to unieruchomienie auta po awarii, wymagające zawsze wezwania lawety. Druga to wysokie koszty napraw. Jednak warto pamiętać, że zawieszenie pneumatyczne to element wyposażenia przede wszystkim drogich aut premium. Wysokie koszty napraw nie powinny być zaskoczeniem dla nabywców takich samochodów.
Problemy i narzekania na wysoki koszt naprawy dotyczą przede wszystkim nabywców kilkunastoletnich aut z zawieszeniem pneumatycznym. Z racji dużego spadku cen takie samochody stały się dostępne dla osób o niższych dochodach. Niestety, nie każdy bierze pod uwagę koszty napraw i serwisowania samochodu premium, stąd późniejsze rozczarowania.
Co się najczęściej psuje? Same miechy powietrzne, które tracą szczelność na skutek starzenia się gumy. Psują się przewody ciśnieniowe, a przede wszystkim miejsca ich mocowania, które tracą szczelność. Awariom ulegają też czujniki i zestaw zaworów.
Sam kompresor nie jest awaryjny, ale kierowcy często narzekają na to, że się psuje. Kompresor zawieszenia pneumatycznego psuje się wtedy, kiedy w układzie jest nieszczelność. Na przykład miecha. Wówczas kompresor musi stale pracować, aby wyrównać braki ciśnienia w układzie. Dochodzi wówczas do jego zatarcia.
Zawieszenie pneumatyczne można znaleźć w takich samochodach jak Audi (w modelach serii A6 i A8), Mercedes Benz (serii E i S), BMW (serii 7 i X), Land Rover, Citroen C4 Picasso, Jeep Grand Cherokee, Jaguar, Toyota Land Cruiser, Volkswagen Phaeton, Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne… Ciekawostką jest dostawczy Fiat Scudo, także wyposażony w zawieszenie pneumatyczne.
Na koniec jeszcze jedna ciekawostka. Istnieje możliwość usunięcia z samochodu zawieszenia pneumatycznego i powrotu do zawieszenia „sprężynowego”. I są osoby, które tak robią, ze względu na wysokie koszty naprawy albo chęć przebudowy auta na sportowe.
Michał Lisiak