Услуги

Марки

Шоссе

Техцентры на карте

Новости

Архив новостей

Вопрос-ответ

Архив ответов

Устройство пневмоподвески автомобиля (стр. 1 из 3). Устройство пневмоподвески автомобиля

принцип работы, устройство, плюсы и минусы, отзывы владельцев. Комплект пневмоподвески для автомобиля

Последние модели автомобилей среднего класса практически все без исключения оснащаются пневматической подвеской. Во всяком случае, такая возможность предлагается опционально у крупных производителей. Также и машины, конструкция которых изначально не ориентировалась на интеграцию подобных систем, нередко обеспечиваются пневматикой. У нее есть немало преимуществ, поэтому опытные автолюбители при наличии возможности такого рестайлинга не советуют от него отказываться. С большей долей вероятности уже в ближайшие годы доминирующим механизмом ходовой несущей части будет именно пневмоподвеска. Принцип работы этого механизма довольно сложен, что обуславливается сопряжением разноплановых систем. Достаточно сказать, что взаимодействовать приходится традиционным компрессорным установкам с типовой автомобильной механикой. Этим отчасти обуславливаются и недостатки подобных механизмов. Впрочем, его стоит рассмотреть подробнее.

пневмоподвеска принцип работы

Устройство подвески

Система формируется целой группой компонентов, которые в итоге обеспечивают подвесочный функционал. Механическую основу составляют исполнительные механизмы подвески, благодаря которым возможна регулировка и поддержка клиренса. Одним из ключевых элементов является компрессор, подающий воздушную смесь в ресивер – так называемый пневмобаллон. К слову, наиболее современными ресиверами рукавного типа оснащается пневмоподвеска «Мерседес», у которой, впрочем, есть существенный недостаток. Поверхность баллона несмотря на присутствие защитных оболочек может накапливать песок, трение которого в долгосрочной перспективе изнашивает металлические стены, приводя к необходимости замены. С другой стороны, этот момент наступает лишь через несколько лет, поэтому обновление может выполняться комплексно с другими устаревшими механизмами. Из ресивера же воздушная среда отправляется к исполнительной группе механизмов, которые и оказывают необходимое физическое воздействие на конструкцию ходовой части.

Комплект пневмоподвески

установка пневмоподвески

Полная комплектация пневматической подвески включает еще больше компонентов, чем базовая конструкция. Все дополнительные компоненты можно разделить на две части – функциональную арматуру и средства измерения. Что касается первой категории, то ее представляют механические клапаны с фитингами, трубки, защитные средства для самого компрессора и влагоуловитель. Надо понимать, что влага для таких подвесок является наиболее опасной средой воздействия. К приборам измерения относятся манометры. Данный аппарат необходим для регулировки показателей давления – он может быть механическим или электронным. Современный комплект пневмоподвески чаще включает цифровые манометры, работа которых тесно связана с датчиками давления. Присутствие детектора указывает на возможность автоматической подстройки параметров компрессора под определенные условия работы.

Принцип работы

Как и большинство пневматических систем, автомобильная подвеска такого типа работает за счет подачи воздушной массы, то есть сжатого воздуха. Источником рабочей среды выступает компрессорная установка – она интегрируется в систему подвески. А приемником и непосредственным механическим регулятором клиренса является так называемая рессорная подушка. На каждом колесе имеется своя часть от общей инфраструктуры рессор, которую и обслуживает пневмоподвеска. Принцип работы получается следующий: компрессор подает воздух на ресивер, затем на систему распределения, а она, в свою очередь, наполняет или освобождает рессорные подушки. Что касается системы распределения, то ее формируют каналы подачи воздуха, а также система датчиков и контролирующих узлов, которые физически отвечают за манипуляции подвеской.

комплект пневмоподвески

Виды пневмоподвесок

Классификация пневмоподвесок определяется возможностью оснащения колес рессорными подушками. Так, простейшая одноконтурная система может интегрироваться лишь в одну ось машины. Пользователь может установить ее на заднюю или переднюю ось на выбор. Классические пневмоподвески устанавливались на заднюю ось грузовиков, что позволяло регулировать ее жесткость с корректировкой на загруженность кузова. Несколько иначе может функционировать двухконтурная пневмоподвеска. Принцип работы данного механизма дает возможность интеграции рессорных узлов на одну или две оси. Если же механизм устанавливается на одну ось, то водитель получает возможность независимой регулировки колес, но только на выбранной оси. Соответственно, двухконтурная система позволяет обеспечивать независимость регулировки одновременно для двух осей. Больше всего возможностей управления дает четырехконтурная система. Поэтому для ее контроля используется автоматика, с помощью датчиков отслеживающая позиции и рабочие параметры на каждой рессорной точке.

Установка пневмоподвески

Установочный процесс состоит из следующих этапов:

Запиливается лонжерон подходящего размера, после чего в него вваривается труба. Не стоит забывать на этом этапе о промазке и зачистке металлических поверхностей.
Устанавливаются стойки. Можно выполнить данную операцию в сервисе, а можно самостоятельно – но в любом случае процедура будет долгой и весьма нудной.
Производится непосредственная установка пневмоподвески со всеми основными компонентами – ресивером, влагоуловителем, компрессором и комплектом клапанов. Фиксация элементов производится механически путем закручивания или сваркой – в зависимости от того, какие возможности для этого предоставляет конкретная конструкция.

Монтируется инфраструктура в виде электропроводки (соединяется с АКБ), циркулирующих узлов, блока управления и т. д.
Все установленные компоненты сопрягаются между собой комплектной фурнитурой. При необходимости стоит воспользоваться переходниками и фитингами.

Управление подвеской

пневмоподвеска плюсы и минусы

Регулировка может производиться как в автоматическом, так и в ручном режиме. Чаще всего предусматривается блок с автоматическим управлением. Он размещается недалеко от самого компрессора и служит для подачи команд клапанам через электропроводку. Вывод панели управления есть и в салоне – через него сам пользователь может давать команды. Как минимум у оператора должна быть возможность настройки клиренса по конкретным значениям высоты. Значение 1 мм является базовой величиной, которую по умолчанию имеет почти любая пневмоподвеска. Принцип работы, взаимосвязанный с функцией компрессора и трансляцией сжатого воздуха через несколько каналов, конечно, не позволяет с высокой долей точности устанавливать уровень положения кузова. Но благодаря высокоточным индикаторам водители современных систем, тем не менее, могут рассчитывать на получения более или менее достоверных данных о клиренсе, а также на его автоматическую коррекцию.

Преимущества механизма

пневмоподвеска мерседес

В основном преимущества пневматических подвесок сводятся к комфорту при движении. Ни водитель, ни пассажиры не ощущают резких толчков при езде по неровному покрытию, к примеру, если сравнивать с традиционными типами рессор. Также отмечается гибкость в установке, управлении и эксплуатации в целом. Точечная подстройка механизмов позволяет рациональнее использовать ресурс элементов и узлов, на которых базируется пневмоподвеска. Плюсы и минусы в этом отношении могут сходиться и расходиться, поскольку раздельное управление компонентов также обуславливает и сложность настройки системы. И еще один существенный плюс заключается непосредственно в возможности подъема клиренса, что недоступно для альтернативных вариантов подвесок.

Недостатки пневмоподвески

Опять же, сложность механизмов подвески выходит на первый план. Дело не только в проблематичности установки таких систем, но и в дальнейшей сложности ремонта. Даже если удастся найти хорошего специалиста, отдельные компоненты могут выйти из строя так, что потребуется пересмотр всей инфраструктуры. Правда, если используется одноконтурная задняя пневмоподвеска, то серьезных проблем в этом отношении можно будет избежать. Такие комплекты отличаются простотой, минимальным количеством фурнитуры и вспомогательных компонентов.

пневмоподвеска микроавтобус

Есть и целая группа недостатков, связанных с чувствительностью компрессора. Уже говорилось, что система не терпит залива жидкостью, но также она боится морозов. К этому же стоит добавить и требования к дорожному покрытию, которые предъявляет пневмоподвеска. Плюсы и минусы в этой части тоже переплетаются, если проводить сравнение с другими механическими типами подвесок. Пневматика хороша тем, что ее исполнительные узлы характеризуются прочностью и износостойкостью. Однако функциональная рабочая часть с компрессором и электротехническими элементами без надлежащей защиты может быть повреждена.

Отзывы о пневмоподвеске

В процессе эксплуатации пользователи пневмоподвески отмечают стабильность движения, ровность и удобство при управлении механизмами. Особенно это касается автоматических систем. С другой стороны, все перечисленные свойства актуальны только в случаях, если применяется штатная заводская пневмоподвеска. Отзывы владельцев о пакетах, которые внедрялись кустарными способами, содержат немало критики. Она выражается и в необходимости постоянной замены отдельных деталей, и в нарушениях в бортовой электроцепи, а также в механической слабости конструкции как таковой.

Заключение

задняя пневмоподвеска

Не всегда себя оправдывает и выбор заводского пневматического пакета в качестве опции. Надо учитывать, что изначально такие системы разрабатывались для грузовых машин, в которых они и проявляют свои лучшие качества. Благодаря качественно установленной пневмоподвеске микроавтобус может обеспечивать высокий подъем кузова, его автоматическое выравнивание в условиях неравномерной нагрузки и т.д. Эти и другие преимущества могут пригодиться и водителю легковой машины, но надо не забывать про высокие финансовые затраты. Кроме немалого ценника пневматики как опции, от водителя потребуются и регулярные вложения в техническое обслуживание механизма.

загрузка...

fjord12.ru

Устройство пневмоподвески автомобиля

ВведениеПри движении по неровностям дороги на колёса автомобиля действуют ударные нагрузки. Эти нагрузки через систему подрессирования и направляющие элементы передаются на кузов автомобиля. Одна из задач подвески — демпфирование этих нагрузок.

При рассмотрении конструкции системы подрессоривания следует всегда различать её упругие и демпфирующие элементы.

Благодаря их совместному действию достигаются:

Безопасность

Сохраняется постоянный контакт колеса с дорогой, имеющий большое значение для эффективной работы тормозов и точности рулевого управления.

Комфорт

Под этим понятием подразумевается защита пассажиров от воздействия колебаний, угрожающих их здоровью или создающих неприятные ощущения, а также сохранение целостности перевозимого груза.

Надёжность работы

Под этим понятием подразумевается защита кузова и агрегатов автомобиля от высоких ударных и вибрационных нагрузок.

При движении автомобиля его кузов испытывает не только поступательные перемещения вверх и вниз, но и колебания вокруг продольной, поперечной и вертикальной осей и вдоль них.

Наряду с кинематикой подвески, система подрессоривания также оказывает существенное воздействие на эти перемещения и колебания.

Поэтому правильный подбор упругих и демпфирующих элементов подвески (компонентов системы подрессоривания) имеет важное значение.

Система подрессориванияВ качестве несущих компонентов системы подрессоривания выступают упругие элементы, расположенные между подвеской и кузовом. Эта система дополняется шинами и сиденьями, имеющими собственную упругость.

Упругие элементы могут быть выполнены из стали, резины/эластомеров, а также использовать в качестве рабочего тела газы/ воздух. Возможно и комбинированное использование перечисленных материалов.

В подвеске легковых автомобилей обычно используются стальные упругие элементы. Стальные упругие элементы имеют самые разные конструктивные исполнения, среди которых самое широкое распространение получили винтовые пружины.

Пневматическая подвеска, используемая уже в течение долгого времени на грузовых автомобилях, благодаря своим достоинствам всё больше входит в употребление и на легковых автомобилях.

Существуют понятия подрессоренные массы автомобиля (кузов с трансмиссией и частично ходовая часть) и неподрессоренные массы автомобиля (колёса с тормозными механизмами, а также частично массы ходовой части и приводных валов).

Жесткость и эффективность демпфирования системы подрессоривания обуславливают частоту собственных колебаний кузова автомобиляНеподрессоренные массыНеподрессоренные массы стараются уменьшить, чтобы минимизировать их влияние на характеристику колебаний (частоту собственных колебаний кузова). Кроме того, благодаря малой инерции таких масс снижаются ударные нагрузки на неподрессоренные узлы конструкции и значительно улучшается характеристика работы подвески. Эти факторы ведут к заметному повышению комфорта в движении.

Примеры снижения величин неподрессоренных масс:

· Алюминиевый колесный диск с пустотелыми спицами

· Узлы шасси (поворотный кулак, корпус ступичного подшипника, рычаг подвески и т. д.) из алюминия

· Тормозной суппорт из алюминия

· Оптимизированные по массе шины

· Оптимизация массы деталей ходовой части (например, ступиц колёс)

КолебанияЕсли подрессоренная масса будет выведена из положения равновесия некоторой силой, то в упругом элементе возникнет восстанавливающая сила, которая позволит массе выполнить движение возврата. При этом масса «проскакивает» положение равновесия, и при этом вновь возникает восстанавливающая сила. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока из-за сопротивления воздуха и внутреннего трения в упругом элементе колебания не затухнут.Частота собственных колебаний кузоваКолебания характеризуются величиной амплитуды и частотой. При настройке ходовой части особое значение имеет частота собственных колебаний кузова. Частота собственных колебаний неподрессоренных масс находится для автомобиля среднего класса в пределах 10-16 Гц. Путём соответствующей настройки подвески частота собственных колебаний кузова (подрессоренной массы) доводится до 1-1,5 Гц

Частота собственных колебаний кузова в основном определяется характеристиками упругих элементов (жёсткостью) и величиной подрессоренной массы.

Большая масса или мягкие упругие элементы обуславливают низкую частоту собственных колебаний кузова и большой ход подвески (амплитуду).

Небольшая масса или жёсткие упругие элементы обуславливают высокую частоту собственных колебаний кузова и малый ход подвески.

В зависимости от индивидуальной восприимчивости частота собственных колебаний кузова ниже 1 Гц может вызывать тошноту. Частоты более 1,5 Гц ухудшают комфортность езды, а, начиная с величины около 5 Гц, ощущаются как вибрация.Определение

Колебания	Перемещение массы (кузова) вверх и вниз.
Амплитуда	Наибольшее отклонение колеблющейся массы от положения равновесия (амплитуда колебаний, ход подвески).
Период	Время одного колебания.
Частота	Число колебаний (периодов) за единицу времени (секунду).
Частота собственных колебаний кузова	Число колебаний подрессоренной массы (кузова) за единицу времени (секунду).
Резонанс	Масса «подталкивается» некоторой силой синхронно с ритмом своих колебаний, из-за чего увеличивается амплитуда (раскачивание).

Настройка частотыВ зависимости от размеров двигателя и оборудования осевая нагрузка (подрессоренные массы) одной модели автомобиля варьируется очень сильно.

Чтобы сохранять высоту кузова (т. е., внешний облик) и частоту собственных колебаний кузова, которая определяет динамику движения, почти одинаковыми для всех вариантов, в соответствии с осевой нагрузкой на передней и задней осях устанавливаются различные комбинации упругих элементов и амортизаторов.

Так, например, частота собственных колебаний кузова для Audi A6 настраивается на 1,13 Гц на передней оси и на 1,33 Гц на задней оси (расчётные величины).

Жёсткость упругих элементов, таким образом, является решающим фактором для величины частоты собственных колебаний кузова.

Степень демпфирования колебаний амортизатором не оказывает заметного влияния на величину частоты собственных колебаний кузова. Она влияет лишь на то, насколько быстро затухнут колебания (постоянная затухания).

В стандартной ходовой части без регулирования дорожного просвета задняя ось, как правило, настроена на более высокую частоту собственных колебаний кузова. Это сделано из расчета, что при загрузке автомобиля в основном увеличивается нагрузка на заднюю ось, что автоматически понижает частоту собственных колебаний.Параметры упругих элементовХарактеристика упругого элемента (жёсткость)

При построении графика в координатах сила-ход мы получим графическую характеристику упругого элемента.

Жёсткость упругого элемента — это отношение действующей силы к ходу. Жёсткость упругих элементов измеряется в Н/мм

Она даёт представление о том, является ли упругий элемент мягким или жёстким.

Если жёсткость упругого элемента является постоянной на протяжении всего хода, то он имеет линейную характеристику.

Мягкой упругий элемент обладает пологой характеристикой, а жёсткий упругий элемент отличается крутой характеристикой.Винтовая пружина становится более жёсткой при:

· увеличении диаметра прутка;

· уменьшении диаметра пружины;

· уменьшении числа витков.

Если жёсткость упругого элемента растёт вместе с увеличением его деформации, то он имеет прогрессивную характеристику.

Винтовые пружины с прогрессивной характеристикой можно отличить по:

a) неравномерному шагу витков;

b) конической форме навивки;

c) переменному диаметру прутка;

d) комбинации двух упругих элементов (пример см. на следующей странице).Основы теории пневматической подвескиПневматическая подвеска с регулированием дорожного просвета

Такая пневматическая подвеска является регулируемой.

При использовании пневматической подвески регулирование дорожного просвета не связано с дополнительными техническими ухищрениями, поэтому интегрируется в общую систему настроек. Основные достоинства регулирования дорожного просвета:

· Статический ход сжатия упругого элемента (пневмобаллона) не зависит от нагрузки и всегда одинаков

· Уменьшаются габариты колёсных ниш, обусловленные величиной свободного перемещения колёс. Это благоприятно сказывается на общем использовании объёма кузова автомобиля.

· Кузов автомобиля может иметь более мягкое подрессоривание, что повышает уровень комфорта в движении.

· Сохранение полного хода сжатия и отбоя упругого элемента при любых нагрузках.

· Сохранение полного дорожного просвета при любых нагрузках.

· При загрузке не изменяются углы установки колес.

· Не увеличивается Cx (коэффициент аэродинамического сопротивления), нет ухудшения внешнего вида.

· Меньший износ шаровых опор благодаря небольшим углам наклона пальцев.

· При необходимости возможна более высокая нагрузка.

Неизменное (расчётное) положение кузова автомобиля (подрессоренной массы) поддерживается путём регулировки давления в пневмобаллонах.

Статический ход сжатия благодаря регулированию давления всегда остаётся одинаковым и его не требуется принимать в расчёт при конструировании колесных ниш.

Sстат=0

Другой особенностью пневматической подвески с функцией регулирования дорожного просвета является то, что частота собственных колебаний кузова остаётся почти постоянной при изменении массы автомобиля.

Помимо принципиальных достоинств системы регулирования дорожного просвета, её внедрение на пневматической подвеске обеспечивает важнейшее преимущество.

Благодаря тому, что давление воздуха в пневматических упругих элементах регулируется в зависимости от нагрузки, достигается изменение жёсткости пропорционально величине подрессоренной массы. В результате этого частота собственных колебаний кузова и, вследствие этого, комфорт в движении остаются почти неизменными вне зависимости от нагрузки.

Следующим преимуществом является обусловленная принципом действия прогрессивная характеристика пневматического упругого элемента.

При помощи полностью несущей пневматической подвески обеих осей (Audi allroad quattro) можно регулировать величину дорожного просвета автомобиля:

обычное положение для движения в городе;

пониженное положение для езды на высокой скорости для улучшения динамики и уменьшения силы сопротивления воздуха;

повышенное положение для движения по пересеченной местности и по плохим дорогам.

«Полностью несущая» означает:

Системы регулирования дорожного просвета часто представляют собой комбинацию стальных или газонаполненных упругих элементов с гидравлическим или пневматическим устройством регулирования. Величина усилия, воспринимаемого такой подвеской, слагается из суммы усилий, воспринимаемых работающими упругими элементами. Поэтому такую подвеску называют «частично несущей» (Audi 100/Audi A8).

Подвески с регулированием дорожного просвета (на задней оси) и Audi allroad quattro (на задней и передней осях) имеют несущие пневматические упругие элементы и поэтому называются «полностью несущие».Конструкция пневматического упругого элементаНа легковых автомобилях в качестве упругих элементов используются пневмобаллоны рукавного типа.

При малых габаритах такая конструкция обеспечивает большую деформацию упругого элемента.

Пневматический упругий элемент состоит из:

· Верхней крышки корпуса

· Резинокордного рукавного элемента

· Поршня (нижней крышки корпуса)

· Зажимного кольца

Наружный и внутренний слои изготавливаются из высококачественного эластомера. Материал устойчив к любым атмосферным воздействиям и является маслостойким. Внутренний слой воздухонепроницаемый.

Каркас воспринимает усилия, возникающие благодаря внутреннему давлению в пневмобаллоне.

Высококачественный эластомер и корд из полиамидной нити позволяют рукавному элементу легко раскатываться и обеспечивают минимальное трение (чувствительность) в этом упругом элементе.

Требуемые характеристики обеспечиваются в диапазоне температур от -35°C до +90°C.

Крепление манжеты (рукавного элемента) между верхней крышкой корпуса и поршнем осуществляется металлическими зажимными кольцами. Зажимные кольца запрессовываются в условиях производства.

Рукавный элемент раскатывается по поршню.

В зависимости от принятой кинематической схемы подвески оси пневмобаллоны могут устанавливаться отдельно от амортизаторов или вместе с ними (пневматическая амортизаторная стойка).

Пневмобаллоны не должны сжиматься или разжиматься, когда в них нет давления, так как при этом манжета не может правильно раскатываться по поршню (возможны её повреждения).

На автомобиле с пневмобаллонами, в которых отсутствует давление, перед тем, как приподнимать или опускать его (например, при помощи подъёмника или домкратов), в пневмобаллонах с использованием диагностического тестера необходимо создать давление.Амортизатор с пневматическим регулированием демпфированияДля того, чтобы поддерживать постоянной степень демпфирования и, тем самым, ходовые качества при изменении нагрузки от частичной до полной, в пневматической подвеске с регулированием дорожного просвета, а также в 4-уровневой пневматической подвеске автомобиля на задней оси устанавливаются амортизаторы с бесступенчатой, изменяющейся в зависимости от нагрузки характеристикой.

Благодаря пневматической подвеске, наряду с сохранением постоянной частоты собственных колебаний кузова, удаётся также достигать почти не зависящей от нагрузки характеристики колебаний кузова автомобиля.

Этими конструктивными мероприятиями достигается хороший комфорт при движении с частичной нагрузкой, одновременно при полной нагрузке колебания кузова достаточно эффективно гасятся.

В этом случае речь идёт о так называемом амортизаторе PDC (Pneumatic Damping Control = пневматическое регулирование демпфирования). Усилие демпфирования может варьироваться в зависимости от давления в пневмобаллоне.

Изменение усилия демпфирования осуществляется при помощи отдельного клапана PDC, встраиваемого в амортизатор. Он соединен шлангом с пневматическим упругим элементом.

Пропорциональное нагрузке давление в пневматическом упругом элементе изменяет гидравлическое сопротивление клапана PDC, т. е. усилие демпфирования при отбое и сжатии.

Чтобы сгладить скачки давления в пневматическом упругом элементе (при сжатии и отбое), во входной воздушный канал клапана PDC встроен дроссель.

Устройство и принцип действияКлапан PDC изменяет гидравлическое сопротивление между рабочими камерами 1 и 2. Рабочая камера 1 с помощью отверстий соединена с клапаном PDC. При низком давлении в пневматическом упругом элементе (условия нагрузки — снаряженный или имеющий небольшую частичную нагрузку автомобиль) клапан PDC имеет малое гидравлическое сопротивление, благодаря чему часть масла направляется в обход соответствующего демпфирующего клапана. Тем самым уменьшается усилие демпфирования.

Гидравлическое сопротивление клапана PDC находится в определённой зависимости от управляющего давления (давления в пневматическом упругом элементе). Усилие демпфирования зависит от гидравлического сопротивления соответствующего клапана демпфирования (сжатия/отбоя), а также клапана PDC.

Работа при ходе отбоя и высоком давлении в пневматическом упругом элементеУправляющее давление, а, следовательно, и гидравлическое сопротивление клапана PDC высоки. Большая часть масла (в зависимости от величины управляющего давления) должна дросселироваться через поршневой клапан, усилие демпфирования повышается.Работа при ходе отбоя и низком давлении в пневматическом упругом элементеПоршень идет вверх, часть масла дросселируется через поршневой клапанный узел, другая часть перетекает через отверстия в рабочей зоне 1 к клапану PDC. Поскольку управляющее давление (давление в пневматическом упругом элементе) и, следовательно, гидравлическое сопротивление клапана PDC малы, то усилие демпфирования уменьшается.Работа при ходе сжатия и низком давлении в пневматическом упругом элементеПоршень уходит вниз, рассеивание энергии обеспечивается донным клапанным узлом и, в некоторой степени, гидравлическим сопротивлением движению поршня. Часть вытесняемого штоком поршня масла дросселируется через донный клапанный узел в компенсационную камеру. Другая часть перетекает туда через отверстия в рабочей камере 1 к клапану PDC. Поскольку управляющее давление (давление в пневматическом упругом элементе) и, следовательно, гидравлическое сопротивление клапана PDC малы, то усилие демпфирования уменьшается.Работа при ходе сжатия и высоком давлении в пневматическом упругом элементеУправляющее давление и, следовательно, гидравлическое сопротивление клапана PDC высоки. Большая часть масла (в зависимости от величины управляющего давления) должна пройти через донный клапанный узел, усилие демпфирования повышается

Заключение

Достоинства пневмоподвески

· пневмоподвеска имеет большую энергоемкость в основном рабочем диапазоне и при больших прогибах, обеспечивая снижение амплитуды колебаний, уменьшение количества энергии, поглощаемой амортизаторами, упрощают регулировку. При этом в подвесках со стальными упругими элементами прогрессивная характеристика достигается только за счет сильного усложнения конструкции;

· легкость автоматического регулирования жесткости и динамичного хода подвески в соответствии с условиями нагружения, что позволяет получить большую плавность хода и улучшить другие эксплуатационные качества;

· при одинаковых размерах упругого элемента пневмоподвескапозволяет иметь высокую степень унификации для автомобилей разной грузоподъемности со значительной разницей в величине подрессоренных масс;

· пневмоэлементы имеют чрезвычайно высокую долговечность, недостижимую для стальных упругих элементов;

· постоянное положение кузова облегчает обеспечение правильной кинематики пневмоподвески и рулевого привода, снижается центр тяжести автомобиля и, следовательно, повышается его устойчивость;

· при любой нагрузке обеспечивается надлежащее положение фар, что повышает безопасность движения в ночное время; точная регуляция тормозных усилий на колесах в зависимости от изменения нагрузок на них;

Итог получается достаточно простым: учитывая, что стоимость изготовления пневмоподвесок почти сравнялась со стоимостью рессорных подвесок, применение первых позволяет получить большой технико-экономический эффект.

www.coolreferat.com

Пневматическая подвеска автомобиля - описание и устройство

Применение инновационных технологий позволило отойти от неуклюжести применяемых систем, их неточности и медленной работы. На смену морально устаревшим приходят системы, интегрированные для работы с электронными приборами современного типа. Они охватывают своим контролем все, начиная от высоты посадочного положения и заканчивая параметрами давления в пневматической подвеске.

Автомобильная подвеска является часто недооцененной. Если говорить о комфортности и безопасности автомобильной эксплуатации, то подвеску нельзя обособлять от остальных элементов, поскольку она представляет собой единое целое с ними наравне с колесными парами автомобиля. При хорошей работе амортизационно-пружинного механизма вы не почувствуйте дефекты дорожного полотна, попадающие под колеса при движении.

При каждом утяжелении веса вашего автомобиля или его облегчении, при быстрой или медленной езде, осуществлении рулевого вращения в любую из сторон вы проверяете на выносливость амортизационно-пружинный механизм. Пружина является отголоском консерватизма в деле обеспечения плавности движения. У нее отсутствует функциональный набор и множественные настройки.

Принцип работы пневматической подвески

Подвеска пневматического типа пришла на замену пружинам в виде пневматических рессор. Они представляют собой емкости из пластика или резины, обладающие определенной степенью жесткости и накачанные до определенных параметров давления и высоты с целью пружинной имитации. Это, пожалуй, и все, что объединяет рессоры с пружиной. При добавлении к рессорам пневматического типа воздушного компрессорного оборудования, датчиков и систем электронного контроля, пневмоподвеска становится гарантом целого ряда преимуществ по отношению к ее аналогу на основе металла. К некоторым из этих преимуществ относится настройка и адаптационные способности к шероховатостям дорожного полотна, а также нагрузочная регулировка.

Главным достоинством пневматической подвески автомобиля является ее способность к повышению или понижению автомобильного кузова по высоте, способствующая увеличению или уменьшению автомобильного клиренса. Пневмоподвеска широко применяется в молодежной среде, эксплуатирующей транспортные средства отечественных производителей.

Составные элементы подвески пневматического типа

На заре внедрения пневмоподвесок, они работали по простому принципу. Пружины заменялись подушками, накачанными до определенных параметров в плане давления и высоты. Накачка производилась посредством применения компрессорной установки через подушечный клапан. Прогресс в технологических и эксплуатационных процессах привел к добавлению в существующую конструкцию нескольких новых компонентов. Они усложнили роль подвески, привнеся в нее контрольные функции. Современная подвесочная система является обладателем схожего компонентного состава по отношению к прежним аналогам. Расхождения касаются установочного принципа и управления.

Материал, из которого выполнена рессора пневматического типа, не претерпел временных изменений. Подушка по-прежнему изготавливается с применением резины и полиуретана. Подобное сочетание способствует сохранению целостности структуры, воздушному внутреннему удержанию, устойчивости к истирающему воздействию дорожного мусора и агрессивным средам наравне с лучами солнца.

Виды пневматических подвесок

Пневматические подвески по своему устройству разделяются на три типа:

с двойной подушкой	с наличием конической втулки	с подвижной конструкцией рукава

Первый тип представляет собой конструкцию песочных часов. Подушка разделена вертикальной осью, в середине которой присутствует обод из стали. Подобное конструктивное решение придает большую гибкость сбоку, в отличие от других вариантов исполнения пневматических рессор.

Второй вид призван выполнять аналогичные функции подушки, но применяется при монтаже в более сложных участках. Он дает большую возможность регулирования просвета дороги.

Третий тип допускает широкую вариативность в изменении автомобильного дорожного просвета.

Компрессорная установка для пневмоподвески

Большая часть подвесочных систем комплектуется сегодня бортовой автомобильной компрессорной установкой в виде электронасоса, сжимающего воздушную массу и перемещающего ее к рессорам через многочисленные трубки. Установка крепится к рамной конструкции автомобиля или в багажном отсеке. Компрессор имеет воздушный осушитель.

При закачке воздуха из атмосферы, происходит его сжатие и перемещение внутрь полости подушки. Обрабатываемый воздушный поток является влажным. Эта влага в состоянии нарушить устоявшийся режим работы системы. Посредством воздействия специальным веществом-поглотителем на воздушную массу осушитель выделяет из нее влагу перед закачкой в систему.

Сегодняшние компрессорные системы имеют воздушный резервуар, поддерживающий уровень давления и обеспечивающий переход его в межподушечном пространстве. Активизация компрессора происходит как в ручном режиме, так и с применением автоматики. Контроль за ним лежит на водителе или электронной системе. Оба варианта успешно сочетаются.

Компоненты пневматической подвески

Перечисленное является далеко не исчерпывающим компонентным составом системы. Рассмотрим другие элементы, помогающие в рабочем процессе подвески.

Пневмолинии предназначены для проведения сжатого воздушного потока в недра подушки. Они сравнимы с обычными шлангами и трубками, выдерживающими высокое воздушное давление. Направление линий проходит вдоль автомобильной рамы. Материалом изготовления пневмолиний служит как резина, так и сталь. Последняя отличается высокими прочностными свойствами.

Клапаны, напоминающие шлюзы, через которые проходит воздушный поток к различным системным частям подвески. Подвесочным клапанам отведена ведущая роль в изоляции и контроле над автомобильным креном. Воздушные массы распределяются неравномерно.

Предыдущие аналоги подвесочной системы были выполнены в виде двусторонних установок, в которых пара подушки слева и справа соединялась посредством единственной линии и имела воздушное давление, являвшееся общим. При вхождении автомобиля в крен один из мешков с воздушным наполнением подвергался сжатию, выталкивая массу воздуха через линию в направлении к другой подушке и способствуя ее расширению. Результатом подобного процесса становился увеличивающийся угол крена. Сегодняшние системы снабжены клапанами, препятствующими возникновению подобной ситуации.

Соленоиды нашли применение в системах, управляемых электронным способом. Они ответственны за наполнение и спуск воздушных мешков. Системная настройка производится с учетом разнообразных условий, поэтому командное поступление происходит на каждый соленоид. В результате рессорные клапаны открываются или закрываются, оставляя определенный воздушный уровень в каждом из них.

Системы электронного управления с использованием электронного блока основаны на применении очень простого софта, который усложняется постепенно. Программа контролирует параметры давления и просвет дороги в режиме реального времени. Модульные системы принимают информационный поток посредством разнообразных входных источников, включая датчики дорожного просвета, и переводят компрессорную установку в различные рабочие режимы.

Она может быть даже выключена при необходимости. Электронная составляющая рабочей системы подвески является частью, подвергшейся наибольшему количеству инновационных внедрений, которые продолжают появляться с завидной регулярностью. Подобные системы стоят особняком от других компонентов автомобиля и не соотносятся с ними.

Продажа наборов пневматической подвески

Сегодня автомобильная приспособленность к подвескам пневматического типа не считается дешевым удовольствием. По этой причине их можно встретить исключительно в легковых машинах премиум-класса и в транспортных средствах грузового типа. Но осуществить монтаж подвески реально для любого типа автотранспорта. Правда, это будет допотопным аналогом заводского варианта. Роль такой подвески сведется к ручному изменению клиренса при попадании в трудные условия на дороге.

Компании-производители наладили выпуск разнообразных наборов подвески пневматического типа, что приводит потребителя в замешательство при виде огромного количества комплектных комбинаций различного качества.

Присутствующие в продаже комплекты считаются пружинными заменителями. Пружины представляют собой составляющую системы более крупных размеров. Многие производители выпустили на рынок комплекты для ремонта, касающегося системы пневмоподвески. Они способны заменить многие системные компоненты на более продвинутые.

Подушки безопасности снабжены основным комплектом, предназначенным для пружинной замены вместе с компрессорным оборудованием и пневмолиниями.

Большая часть комплектов реализуется с системой, состоящей из двух контуров. Она является причиной большого кузовного крена.

Стоит упомянуть те типы подвесок, которые оказывают влияние на их ценообразование, а также комфортность при эксплуатации.

Существует четыре варианта подобных подвесок:

система подвески пневматического типа с одним контуром, применяемая для единственной оси и создающая идентичное давление с идентичными параметрами во всех подушках;
подвеска с двумя контурами для двух осей, позволяющая проводить регулировку высотных параметров автомобильного переда и зада;
пневмоподвесочная система с двумя контурами, предназначенными для одной оси, регулирующая параметры уровень давления в воздушных подушках раздельно и предотвращающая крены кузова;
пневматическая система подвески с четырьмя контурами, являющаяся более совершенной и дорогой, способная к интеграции в бортовую компьютерную систему. Это обеспечивает тотальный контроль над системой. Линии, состоящие из четырех контуров, распределены по четырем направлениям и сочетаются с высокотехнологичным контроллером. Управление каждой подушкой осуществляется раздельно, несмотря на связь между ними, обеспечиваемую контроллеров для управления в динамике и в статике.

Приобретение комплекта пневматической подвески нельзя производить случайным образом. Необходимо четкое понимание, зачем вам нужна подобная система. Скажем, для «Газели» подходит одна система для улучшения показателей грузоподъемности и других параметров при грузовых перевозках, а для гоночного авто требуется продукт с другим производительным уровнем.

vmotore.ru

Устройство пневмоподвески автомобиля

просмотр и скачивание документа - внизу страницы

Введение

При движении по неровностям дороги на колёса автомобиля действуют ударные нагрузки. Эти нагрузки через систему подрессирования и направляющие элементы передаются на кузов автомобиля. Одна из задач подвески — демпфирование этих нагрузок.

Благодаря их совместному действию достигаются:

Безопасность

Комфорт

Надёжность работы

Система подрессоривания

В качестве несущих компонентов системы подрессоривания выступают упругие элементы, расположенные между подвеской и кузовом. Эта система дополняется шинами и сиденьями, имеющими собственную упругость.

Жесткость и эффективность демпфирования системы подрессоривания обуславливают частоту собственных колебаний кузова автомобиля

Неподрессоренные массы

Неподрессоренные массы стараются уменьшить, чтобы минимизировать их влияние на характеристику колебаний (частоту собственных колебаний кузова). Кроме того, благодаря малой инерции таких масс снижаются ударные нагрузки на неподрессоренные узлы конструкции и значительно улучшается характеристика работы подвески. Эти факторы ведут к заметному повышению комфорта в движении.

Примеры снижения величин неподрессоренных масс:

· Алюминиевый колесный диск с пустотелыми спицами

· Узлы шасси (поворотный кулак, корпус ступичного подшипника, рычаг подвески и т. д.) из алюминия

· Тормозной суппорт из алюминия

· Оптимизированные по массе шины

· Оптимизация массы деталей ходовой части (например, ступиц колёс)

Колебания

Если подрессоренная масса будет выведена из положения равновесия некоторой силой, то в упругом элементе возникнет восстанавливающая сила, которая позволит массе выполнить движение возврата. При этом масса «проскакивает» положение равновесия, и при этом вновь возникает восстанавливающая сила. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока из-за сопротивления воздуха и внутреннего трения в упругом элементе колебания не затухнут.

Частота собственных колебаний кузова

Колебания характеризуются величиной амплитуды и частотой. При настройке ходовой части особое значение имеет частота собственных колебаний кузова. Частота собственных колебаний неподрессоренных масс находится для автомобиля среднего класса в пределах 10-16 Гц. Путём соответствующей настройки подвески частота собственных колебаний кузова (подрессоренной массы) доводится до 1-1,5 Гц

Определение

Настройка частоты

В зависимости от размеров двигателя и оборудования осевая нагрузка (подрессоренные массы) одной модели автомобиля варьируется очень сильно.

Так, например, частота собственных колебаний кузова для AudiA6 настраивается на 1,13 Гц на передней оси и на 1,33 Гц на задней оси (расчётные величины).

Параметры упругих элементов

Характеристика упругого элемента (жёсткость)

При построении графика в координатах сила-ход мы получим графическую характеристику упругого элемента.

Она даёт представление о том, является ли упругий элемент мягким или жёстким.

Мягкой упругий элемент обладает пологой характеристикой, а жёсткий упругий элемент отличается крутой характеристикой.

Винтовая пружина становится более жёсткой при:

· увеличении диаметра прутка;

· уменьшении диаметра пружины;

· уменьшении числа витков.

Винтовые пружины с прогрессивной характеристикой можно отличить по:

a) неравномерному шагу витков;

b)конической форме навивки;

c) переменному диаметру прутка;

d)комбинации двух упругих элементов (пример см. на следующей странице).

Основы теории пневматическойподвески

Пневматическая подвеска с регулированием дорожного просвета

Такая пневматическая подвеска является регулируемой.

· Статический ход сжатия упругого элемента (пневмобаллона) не зависит от нагрузки и всегда одинаков

· Кузов автомобиля может иметь более мягкое подрессоривание, что повышает уровень комфорта в движении.

mirznanii.com

Особенности конструкции пневмоподвески

Пневмоподвеска – это один из видов автомобильной подвески, где в качестве упругого элемента применяется замкнутая емкость с воздухом. В качестве такой емкости, содержащей сжатый воздух, может выступать пневматическая подушка либо пневмостойка, если речь идет о подвеске Мак-Ферсона. Пневматика, как легко понять, имеет преимущество над пружинами или рессорами:

В случае применения стоек, амортизатор совмещается с упругим элементом;
Характеристики пневмоподвески можно менять во время движения;
С пневмоподвеской машина отлично проходит повороты, крены кузова – небольшие, а комфорт и плавность хода превосходны.

В то же время, для пневматической подвески характерны несколько недостатков. Как только любая из емкостей пневмоподвески теряет герметичность, автомобиль лишается возможности передвижения по дороге. Машину с неисправной пневмоподвеской нельзя даже буксировать, не говоря о перемещении «своим ходом». Компания Subaru в 98-м году выпустила модель Legasy, оснащенную комбинированным вариантом подвески, где пневматические подушки совмещались с витыми пружинами. В случае выхода пневматики из строя, такой автомобиль сохраняет базовый клиренс и может самостоятельно передвигаться.

Недостатки

Ресурс «настоящей» пневмоподвески, конструкция которой не содержит пружин, не может превышать 70 000 – 80 000 км. Детали пневматики не ремонтируют, а заменяют. В целом, такой вариант выглядит не слишком привлекательно с точки зрения цены. Помимо этого, пневматические упругие элементы необходимо периодически очищать от грязи, для чего автомобиль вывешивают на подъемнике. Еще заметим, что детали пневмоподвески, которые выполнены из резины, теряют свою эластичность при низких температурах. Если все это владельца не пугает, можно попробовать провести тюнинг, установив пневматическую подвеску на место штатной.

Конструкция стоек пневматической подвески