Схема пневматической подвески: Пневматическая подвеска автомобиля: описание и принцип работы

Содержание

Пневматическая подвеска – устройство, принцип работы

Пневматическая подвеска (обиходное название – пневмоподвеска) – вид подвески, обеспечивающий регулирование уровня кузова относительно дороги за счет применения пневматических упругих элементов. В настоящее время пневматическая подвеска устанавливается в качестве опции на некоторых моделях автомобилей бизнес-класса и больших внедорожниках (например, Volkswagen Touareg, Audi Q7).

По своей сути пневмоподвеска не является отдельным видом подвески автомобиля, т.к. реализована со многими конструкциями подвесок (МакФерсон, многорычажная подвеска и др.). В настоящее время пневмоподвеску используют на своих автомобилях многие автопроизводители: Audi, Bentley, BMW, Lexus, GM, Ford, Land Rover, Mercedes-Benz, SsangYong, Subaru, Volkswagen. Некоторые конструкции подвесок имеют собственные названия, например, Airmatic Dual Control от Mercedes-Benz.

Основными преимуществами пневматической подвески являются комфортабельность, геометрическая проходимость и безопасность автомобиля. Пневмоподвеска, как правило, применяется в комбинации с автоматически регулируемыми амортизаторами. Такая конструкция называется адаптивная пневмоподвеска.

Пневматическая подвеска включает пневматические упругие элементы на каждое колесо, модуль подачи воздуха, ресивер и систему управления.

Пневматический упругий элемент выполняет основную функцию подвески – поддержание определенного уровня кузова автомобиля. Это достигается путем изменения давления и соответствующего ему объема воздуха в упругих элементах.

Пневматический упругий элемент состоит из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Конструктивно пневматический упругий элемент может изготавливаться со встроенным амортизатором или устанавливаться отдельно. Упругий элемент, объединенный с амортизатором, имеет название пневматическая стойка (по аналогии с амортизаторной стойкой подвески МакФерсон).

Манжета пневматического упругого элемента изготавливается из прочного многослойного эластомера.

В некоторых конструкциях упругих элементов применяется дополнительные пневмоаккумуляторы. Для поддержания давления при утечке воздуха в упругом элементе может устанавливаться клапан остаточного давления.

Модуль подачи воздуха служит для питания упругих элементов воздухом. Он включает
электродвигатель, компрессор и осушитель воздуха. Конструктивно в модуль включен блок электромагнитных клапанов системы управления подвеской.

Ресивер представляет собой резервуар для воздуха и обеспечивает регулирование дорожного просвета при движении на небольшой скорости без включения компрессора, а также корректировку положения кузова на стоянке.

Конструкция и работа элементов адаптивной подвески рассмотрена в отдельной статье.

Модуль подачи воздуха и пневматические стойки образуют пневматическую систему подвески. Система может быть открытой или закрытой (замкнутой). Предпочтительной является замкнутая пневматическая система, обеспечивающая минимальные потери воздуха, а значит экономию энергии на его создание.

Создание и регулирование давления в пневматической системе подвески осуществляется с помощью электронной системы управления, которая включает
входные датчики,
блок управления и
исполнительные устройства.

К входным устройствам относятся датчики уровня кузова, ускорения кузова, температуры компрессора, давления в системе, а также переключатель режимов работы.

С помощью переключателя на панели приборов осуществляется ручное регулирование уровня кузова. Датчики отслеживают параметры работы системы и преобразуют их в электрические сигналы.

Блок управления преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе блок управления взаимодействует с блоками системы управления двигателем, системы курсовой устойчивости.

В системе управления пневматической подвески используются следующие исполнительные устройства: клапаны пневматических упругих элементов (для создания давления), выпускной клапан (для сброса давления), переключающий клапан (для поддержания давления в ресивере), реле включения компрессора. Конструктивно все клапаны сосредоточены в блоке электромагнитных клапанов, расположенном в модуле подачи воздуха.

Принцип работы пневматической подвески

В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма управления:

автоматическое поддержание уровня кузова;

принудительное изменение уровня кузова;

автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения.

Автоматическое поддержание определенного уровня кузова в пневматической подвеске осуществляется независимо от степени загруженности автомобиля. Датчики уровня кузова постоянно измеряют расстояние от колес до кузова. Результаты измерений сравниваются с заданной величиной. При расхождении показаний электронный блок управления задействует необходимые исполнительные устройства: клапаны упругих элементов для подъема, выпускной клапан для опускания подвески.

Принудительное изменение высоты кузова обычно предусматривает три уровня: номинальный, повышенный и пониженный. Номинальный уровень используется для передвижения по обычным дорогам со скоростью до 100 км/ч. Пониженный уровень применяется для высокоскоростного движения. Повышенный уровень нужен для передвижения вне дорог и реализуется на скорости до 40 км/ч. Уровни кузова устанавливаются водителем с помощью переключателя. В конструкции пневмоподвески больших внедорожников предусмотрен дополнительный уровень для посадки пассажиров и погрузки багажа, который реализуется на неподвижном автомобиле.

Автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости обеспечивает устойчивость автомобиля в движении. При увеличении скорости программа управления подвеской переводит уровень кузова последовательно от повышенного к номинальному и далее, с ростом скорости, к пониженному. При снижении скорости система переводит положение кузова из пониженного в номинальное.

Применение амортизаторов с регулируемой степенью демпфирования значительно расширяет характеристики пневматической подвески, позволяя помимо высоты кузова изменять жесткость подвески в зависимости от условий движения.

схема пневмоподвески ПАЗ : ЯрКамп

Опубликована18 июля 2018

Содержание статьи:

Особенности пневматических подвесок

Пневмобаллоны: конструкция и основные характеристики

Принцип действия демпфирующего устройства

Регуляторы расположения кузова: характеристики и принцип действия

Конструктивные особенности пневматических подвесок ПАЗ-320412

Подвеска автобуса – комплекс устройств, установка которого обеспечивает гибкую связь между несущей системой и колесами. На автобусах обычно устанавливается пневматическая подвеска, поскольку она способна обеспечить поддержание высоты пола на стабильном уровне, вне зависимости от количества людей и грузов, находящихся в салоне.

Особенности пневматических подвесок

На большинстве моделей автобусов ЛиАЗ устанавливают пневморессорные зависимые подвески. Их отличие от других видов подвесок – присутствие упругого элемента, с помощью которого усилие, направленное на колеса, перераспределяется на кузов. Пневмоэлементы подвески в комплексе с гидроамортизаторами обеспечивают:

плавный ход машины

снижение вибраций кузова

устойчивость

Устройство рессорно-пневматической подвески ЛиАЗ:

упругие элементы – пневмобаллоны (пневморессоры), в которые компрессором закачивается воздух

регуляторы левых и правых пневмобаллонов – расположены на раме, связь с кронштейнами осуществляется посредством рычагов

При повышении числа пассажиров в салоне регуляторы направляют воздушный поток в баллоны до тех пор, пока уровень пола не достигнет требуемой величины. При снижении усилия на пол часть воздуха выпускают в окружающее пространство. Благодаря такому регулированию, жесткость подвесок изменяется в широком диапазоне.

В составе передней пневмоподвески ЛиАЗ – две пневморессоры. Нижний фланец пневмобаллона закреплен к опоре, верхний – к дополнительному баллону. В составе задней подвески – 4 пневморессоры, верхний фланец которых соединяется с кронштейном. Внутреннее пространство кронштейна служит дополнительным баллоном. Внутри пневмобаллона имеется резиновый буфер, который является ограничителем хода сжатия.

Пневмоподвески с электронным управлением реализованы в автобусах ЛиАЗ 429260 и моделях MAN. В модели ЛиАЗ 529260 на обоих мостах установлены зависимые пневмоподвески с телескопическими амортизаторами. Спереди имеются две пневморессоры с электронными регуляторами положения кузова, сзади – 4 упругих элемента с двумя регуляторами механического типа.

Пневмобаллоны: конструкция и основные характеристики

Пневмобаллоны (пневморессоры) выполняют функции не только упругих элементов, но и гасителей колебаний. В конструкцию пневмобаллонов передней подвески входят:

резиново-кордовая оболочка с бандажным кольцом

резиновой буфер – размещается во внутреннем пространстве баллона, зафиксирован на кронштейне, его функция – ограничивать сжимающего хода подвески

Внизу пневморессора стыкуется с кронштейном балки моста, вверху – с фланцем дополнительного воздушного резервуара посредством демпфирующего устройства, в состав которого входят:

корпус

опора

шайбы и клапаны, стянутые резьбовым крепежом

Принцип действия демпфирующего устройства

Во время сжатия воздух открывает клапан и попадает через специальные калиброванные отверстия из пневмобаллона в дополнительный резервуар

Сила сопротивления воздушному потоку при его перемещении через калиброванные отверстия уменьшает нагрузку на автобусный кузов

При отдаче воздушный поток через отверстия переходит обратно из дополнительного резервуара в баллон. При этом происходит гашение колебаний кузова

Устройство и принцип действия пневморессор и демпфирующих элементов задней подвески аналогичны передней подвеске. Отличие – в передней подвеске имеется один регулятор, в задней – два.

Регуляторы расположения кузова: характеристики и принцип действия

Регулятор – устройство, сконструированное для поддержания определенного уровня в пневмобаллонах. Благодаря этому, уровень пола салона автобуса остается на определенном уровне над дорожным полотном.

В состав регулятора входят:

корпус

вал с эксцентриком, расположенный во втулке в боковой части корпуса

рычаг, размещенный на внешнем конце вала, соединяется тягой с передней или задней балкой моста

пробка с сетчатым фильтром – располагается внизу корпуса, посредством сетчатого фильтра внутренняя полость корпуса сообщается с внешним пространством

Эксцентриковый палец вала входит в шток, имеющий в центре сквозное отверстие. Полость регулятора соединяется трубами с пневмобаллонном.

При нормальном уровне автобуса:

шток располагается в среднем положении

клапаны закрыты

пневматические баллоны отключены от атмосферы и пневматики автобуса

При росте нагрузки на пол салона:

пневморессора сжимается

рычаг поворачивает вал с эксцентриком

шток перемещается вверх

открывается клапан I ступени

воздух из пневмосистемы машины перемещается в полость корпуса регулятора, а затем к пневмобаллону

пол кузова устанавливается на заданном уровне

рычаг принимает исходное положение

воздушный поток из пневмосистемы машины перекрывается

При резком возрастании статической нагрузки или при очень высокой нагрузке:

эксцентрик поднимает шток очень быстро и на такой уровень, что после открытия клапана I ступени открывается клапан II ступени

воздух в пневмобаллон поступает очень интенсивно

требуемая высота пола восстанавливается очень быстро

Такое регулирование обеспечивает плавный ход машины и стабильный уровень пола над дорожным полотном, независимо от числа людей в салоне

Конструктивные особенности пневматических подвесок ПАЗ-320412

В состав передней подвески этой модели входят: продольные полуэллиптические рессоры и гидроамортизаторы. В задней подвеске, кроме этих элементов, присутствуют пневматические баллоны, которые фиксируются верхними опорами к кузову, а нижними – к картеру заднего моста. В состав пневмобаллона входит резинокордная оболочка, которая напрессовывается на нижнюю и верхнюю опоры пневморессоры.

Схема передней подвески

1 – верхняя опора чашки рессоры

2, 4 – кронштейн амортизатора

3 – основной буфер

5 – втулка

6 – палец амортизатора

7 – амортизатор

8 – упор

9 – крышка кронштейна

10 – нижняя опора

11 – стремянка рессорная

12 – балка передней оси

13 – буфер

14 – рессора

15 – стабилизатор

Схема задней пневмоподвески

1 – опора рессоры

2 – рессора

3 – регулятор уровня пола

4 – амортизатор

5 – штуцер, посредством которого подводится воздух

6 – пневмобаллон

7 – стабилизатор, обеспечивающий поперечную устойчивость

А – высота пневматического баллона

Б – установочный размер рычага привода регулятора.

Назад к новостям

Система пневматической подвески — схема, детали, работа, типы, преимущества

Содержание

Пневматические рессоры используются в системах пневматической подвески. Установка и конфигурация систем пневматической подвески различаются для разных марок и моделей, но основной принцип остается одним и тем же. Металлическая пружина (витковая или листовая) удаляется, а подушка безопасности, также называемая пневматической пружиной, вставляется или изготавливается для установки на место заводской пружины. При подаче воздуха в подушку безопасности подвеску можно регулировать как вверх, так и вниз (поднимать или опускать).

Пневматическая пружина представляет собой не что иное, как гибкие сильфоны, обычно изготавливаемые из резины, армированной тканью, содержащие сжатый воздух, который используется для переноса нагрузки на транспортные средства. Давление воздуха надувает сильфоны и поднимает шасси с оси. Пневматические рессоры обладают эластичностью или «пружинимостью» при сжатии. Сегодня он используется на многих большегрузных грузовиках, прицепах и автобусах.

См. также: Детали пневматической тормозной системы, работа, схема, принцип работы, преимущества

Характеристики пневматических рессор:

1. Они мягкие, если автомобиль не загружен, но жесткость увеличивается при увеличении нагрузки за счет увеличения давления воздуха внутри камеры. Таким образом, он обеспечивает оптимальный комфорт при езде как при легкой, так и при полной загрузке автомобиля.
2. Высота транспортного средства поддерживается постоянной за счет изменения давления воздуха всякий раз, когда происходит изменение нагрузки.
3. Пневматические рессоры повышают устойчивость автомобиля, поглощая дорожные толчки.
4. Системы пневматических рессор спроектированы так, чтобы максимально увеличить безопасную грузоподъемность, устойчивость и общее качество езды.

Типы пневматических амортизаторов :

Доступны следующие три основных типа пневматических амортизаторов.

с двойной спиралью,
с конической втулкой,
с закручивающейся втулкой.

Конструкция с двойной спиралью выглядит так, как будто маленькие шины расположены одна над другой. Этот тип пневматических рессор обычно имеет большую грузоподъемность, более короткий ход и более прогрессивную жесткость пружины, что лучше всего подходит для использования в большинстве передних подвесок, где пружина находится значительно внутри точки нагрузки подвески. Это приводит к увеличению требований к грузоподъемности при разделении требований к проезду.

Пневматические рессоры с коническими и роликовыми втулками меньшего диаметра, с более длинным ходом и более линейной жесткостью пружины. Они лучше всего подходят для большинства задних приложений, поскольку требуют больше хода и меньше требований к грузоподъемности.

Устройства для регулирования давления воздуха и компрессоры для сжатия воздуха необходимы в пневматических рессорных подвесках. В этих системах обычно используются небольшие электрические воздушные компрессоры или воздушные компрессоры с приводом от двигателя, которые иногда заполняют бортовой резервуар воздушного ресивера, в котором хранится сжатый воздух для использования в будущем без задержки. А вот подвесная система более сложная. Пневматическая подвеска с электронной модуляцией встроена в современные автомобили вместе с пневматической рессорой.

Типы пневматической подвески:

Ниже приведены различные типы систем пневматической подвески в зависимости от конструкции используемой пневматической рессоры.

Пневматическая подвеска сильфонного типа
Пневматическая подвеска поршневого типа
Пневматическая подвеска с удлиненными сильфонами

(i) Пневматическая подвеска сильфонного типа (пружина):

Пружина этого типа состоит из резиновых сильфонов. Сильфон выполнен в виде круглых секций с двумя изгибами для правильного функционирования, как показано на рисунке. Итак, пневматическая подвеска сильфонного типа заменяет винтовую пружину.

Пневматическая рессора сильфонного типа

(ii) Пневматическая подвеска поршневого типа (пружина):

Эта рессора имеет металлический воздушный резервуар в форме перевернутого барабана. Барабан соединен с рамой. Скользящий поршень соединен с нижним поперечным рычагом. Гибкая диафрагма обеспечивает герметичность. Диафрагма плотно соединена по внешней окружности с кромкой барабана и в центре с поршнем, как показано на рисунке

. Пневматическая пружина поршневого типа

. (iii) Пневматическая пружина с эластичным сильфоном:

9.0002 Когда эта система подвески применяется к задней оси автомобиля, используются удлиненные пневмобаллоны. Эти сильфоны имеют приблизительно прямоугольную форму, но имеют полукруглые концы, обычно имеющие две гофры. Эти колена расположены между задней осью и рамой автомобиля. Для сопротивления крутящим моментам и тягам на задней оси используются радиусные тяги.

Пневматическая пружина с удлиненным сильфоном

Система пневматической подвески:

Схема системы пневматической подвески:

Диаграмма систем воздушной подвески

Компоненты системы воздушной подвески:

воздушный фильтр
Air Accumulator
Lister Valve
AIR Spring
CONTROL CONTROL
AIR SPRIN
Линия подачи

Конструкция пневматической подвески:

Схема системы пневматической подвески показана на рис. Четыре пневматические рессоры, которые могут быть сильфонного или поршневого типа, устанавливаются в одном и том же месте. где обычно устанавливаются винтовые пружины. Он также состоит из воздушного компрессора, воздушного аккумулятора, предохранительного клапана, клапана управления подъемом, уравнительного клапана и трубопровода.

Работа пневмоподвески:

Воздушный компрессор забирает атмосферный воздух через фильтр и сжимает его до давления около 240 МПа, при котором поддерживается давление воздуха в аккумуляторном баке, который также снабжен предохранительным клапаном. клапан. Этот воздух под высоким давлением проходит через клапан управления подъемом и выравнивающие клапаны к пневматическим пружинам, как показано на рисунке. Каждая пневматическая пружина заполнена сжатым воздухом, поддерживающим вес автомобиля. Воздух еще больше сжимается и поглощает удары, когда колесо сталкивается с неровностями на дороге.

Difference Between Air Suspension System And Rigid Suspension System

Air Suspension System	Rigid Suspension System
1. In this system air springs or air bellows are used	1. В этой системе используются листовая пружина или винтовая пружина, или и то, и другое.
2. В системе пневмоподвески прогиб колес контролируется устройствами автоматического управления.	2 В данной системе отсутствует устройство автоматического управления.
3. Повышенный комфорт при езде и сниженный уровень шума.	3 Комфорт при езде ниже по сравнению с пневматической подвеской.
4. Коэффициент жесткости пружины значительно меньше меняется в условиях нагрузки и без нагрузки по сравнению с обычными пружинами.	4. Жесткость больше по сравнению с системой пневматической подвески.
5. Жесткость системы увеличивается с увеличением прогиба.	5. Жесткость системы уменьшается с увеличением прогиба.
6. Применение: автобусы Volvo, автомобили класса люкс	6. Применение: автомобили большой и средней грузоподъемности, легковые автомобили и т. д.
7. Снижение утомляемости водителя и пассажира.	7. Повышенная утомляемость водителя и пассажира по сравнению с системой пневмоподвески.
8. Состоит из компрессора, резервуара, выравнивающего клапана, пневматических рессор или пневмобаллонов и т. д.	8. Состоит из листовой рессоры, винтовой пружины, амортизатора, скобы, скобы и т. д.

Преимущества пневматической подвески:

Преимущества пневматической подвески:
1) Переменное пространство для отклонения колес оптимально используется благодаря устройствам автоматического управления
2) Поскольку высота над уровнем моря также постоянна, избегаются изменения положения фар из-за меняющихся нагрузок.
3) Жесткость пружины значительно меньше изменяется в условиях нагрузки и без нагрузки по сравнению с обычной стальной пружиной. Это снижает динамическую нагрузку.
4) Повышенный уровень комфорта при езде и снижение уровня шума благодаря пневматическим рессорам снижают утомляемость водителя и пассажиров.

Недостатки системы пневматической подвески:

Более высокая начальная стоимость
Занимает больше места.
Стоимость обслуживания больше.
Из-за отсутствия трения необходимо демпфирование дорожных толчков.

Применение системы пневматической подвески:

Система пневматической подвески используется в современных автобусах, Volvo, легковых и грузовых автомобилях для обеспечения комфортной езды.

Эл. Сосуды под давлением Сосуды, резервуары и трубопроводы, которые транспортируют, хранят или получают жидкости, называются сосудами под давлением.
Сосуд высокого давления определяется как сосуд с давлением…

Продолжить чтение

ссылка на Шарнирное соединение — детали, схема, расчет конструкции, применение

Шарнирное соединение — детали, схема, расчет конструкции, применение

Шарнирное соединение
Шарнирное соединение используется для соединения двух стержней, находящихся под действием растягивающих нагрузок. Однако, если соединение направляется, стержни могут выдерживать сжимающую нагрузку. Шарнирный шарнир…

Продолжить чтение