Das Funktionsprinzip der Luftfederung von Lastkraftwagen

Dieser Artikel diskutiert das Prinzip der Funktionsweise der Teile. luftfederung mit einigen Tricks in Bezug auf Anpassungen an das pneumatische System. Der Vorteil der Luftfederung gegenüber der Federung ist die Leichtgängigkeit, die Höhenverstellbarkeit des Rahmens, und dies ist sehr praktisch beim Be- und Entladen des Wagens sowie beim Ein- und Auskuppeln des Zuges.

Dieses System wird zunehmend in moderne Autosund vor allem bei LKWs können sie nach der Managementmethode in drei Haupttypen unterteilt werden:
- Vollelektronische Luftfederung an Mercedes, MAN, Renault, DAF, Scania;
- Elektromechanische Federung. ist auf Volvo, Scania gefunden;
- Federung mit mechanische Kontrolle, gefunden auf älteren Modellen von Traktoren und auf Anhängern.

Zunächst kommt die Luft in der Luftfederung nach dem Füllen der Konturen des Arbeits- und Parkhauses bremssystemeDas ist das Prinzip der Arbeit in fast allen lastwagen. In dem pneumatischen Federungssystem gibt es notwendigerweise zwei bypassventilDas erste Ventil ohne Rückfluss öffnet die Luft zu den Airbags und wenn der Druck im System etwa 8 Atmosphären erreicht, leitet das zweite Bypassventil mit umgekehrter Strömung Luft von den Kissen zum Luftfederungsempfänger, wenn der Druck 10 Atmosphären erreicht. Die Luft gelangt zuerst in die Luftfedern und erst dann in den Empfänger, und nach dem Befüllen verwendet der Empfänger diese Reserve in der entgegengesetzten Richtung.

Bei einer elektromechanischen oder mechanisch gesteuerten Aufhängung tritt Luft zuerst in den Einlass des Rahmenpegelventils ein. Diese Vorrichtung befindet sich am Rahmen und ist mit Hilfe der einstellbaren Traktion schwenkbar mit der Brücke des Autos verbunden. Es dient zur automatischen Einstellung der Aufhängung in der Transportposition, und eine anspruchsvollere Version übernimmt auch die Funktion der automatischen Begrenzung der Höhe der Aufhängung bei maximaler Anhebung. Abhängig von der Position des Rahmens relativ zur Brücke kann das Ventil den Luftweg zu den Kissen öffnen, die Luft blockieren oder den Luftbalg mit der Atmosphäre verbinden und etwas Luft freisetzen. An der Hinterachse können zwei Ventile montiert werden, wobei die rechte und die linke Seite separat geregelt werden. Pin-Bezeichnungen: Eingang 11, Ausgang zu Luftbalgen 21 und 22, Atmosphäre 3. Bei einer komplexeren Konstruktion arbeiten zusätzliche Anschlüsse 12 und 23 in der Vorrichtung zur Begrenzung der maximalen Hubhöhe, und wenn Luft an Klemme 4 angelegt wird, wächst die Chassisebene 75 - 85 mm höher als der Transport Position (praktisch bei der Installation von Schneeketten). Ein Beispiel für die Verwendung eines Ventils dieser Konstruktion ist die mechanisch gesteuerte Luftfederung von Scania. Über Ventildefekte erzählen wir noch, aber für den Moment gehen wir weiter.

Ein manuelles Niveaueinstellventil ist direkt zwischen dem Ventil und den Airbags installiert. Es kann mechanisch sein, mit einem Schalthebel oder elektropneumatisch mit einem Bedienfeld in der Kabine. Diese Vorrichtung hat drei Positionen: Transport (in dem die Airbags direkt mit dem Bodenniveauventil verbunden sind), Body Lift (in dem die Airbags mit dem Luftempfänger verbunden sind) und Körperabsenkung (in der die Luft von den Kissen in die Atmosphäre gelangt). Der Handgriff des mechanischen Krans hat eine Zwischenposition - STOP, in der sich die Schlüsse der pneumatischen Luftschläuche überschneiden. Der manuelle Kran hat ein ziemlich einfaches Gerät und sein detaillierte Beschreibung Es ist nicht sinnvoll. Beachten Sie, dass dieser "Wunder-Techniker" nur noch selten auf Lastwagen zu finden ist, nur bei älteren Modellen, aber luftgefederte Anhänger haben diesen Kran serienmäßig.

Die Einrichtung eines elektropneumatischen Krans, der auf modernen Lastkraftwagen installiert ist, ist etwas komplizierter. Die Hebe-, Senk- und Transportpositionsfunktionen werden durch eine Kombination von zwei Magnetventilen ausgeführt. In der Anfangsposition, ohne Spannung an die Solenoide anzulegen, strömt die Luft ungehindert von dem Rahmenpegelventil zu den Airbags. Wenn der manuelle Einstellmodus vom Bedienfeld aktiviert wird, gibt es Befehle zum Anheben (zwei Magnetspulen sind aktiviert) oder Absenken (ein Magnetventil). Um die maximale Hubhöhe zu begrenzen, ist ein induktiver Sensor am Rahmen installiert. Bei Luftfederung an der Vorderachse erfolgt die Steuerung über ein separates elektropneumatisches Ventil.

Auf Scania sieht das System ein wenig anders aus. Die manuelle Steuerung erfolgt über drei Magnetventile. Das erste Ventil wird ausgelöst, wenn der manuelle Modus eingeschaltet wird - es schließt den Stammausgang des Rahmenpegelventils. Das zweite Ventil arbeitet beim Anheben der Aufhängung, es verbindet den Druckluftbehälter mit Kissen. Das dritte Ventil dient zum Ablassen von Luft in die Atmosphäre beim Absenken. Die maximale Höhe für das manuelle Heben ist durch das uns bereits bekannte Bodenventil begrenzt, jedoch von einer komplexeren Konstruktion. Die Luft tritt am Eingang bei Nummer 12 und durch das offene Ventil ein und der Auslass 23 wird zu den Kissen geschickt. In der Position der entsprechenden maximal zulässigen Höhe (es ist einstellbar), schließt das Ventil und stoppt den Aufzug.

Überlegen Sie absichtlich die Geschichte des Systems elektronische Steuerung Luftfederung und fahren Sie mit der Beschreibung der Luftfederung des Staplers mit der Radformel 6x2 fort. Das Design ist durch das Vorhandensein einer zusätzlichen Brücke-Faultier kompliziert. Diese Brücke kann sich entweder hinter der führenden Brücke oder davor befinden. In einem guten Zustand ist der Luftdruck in den Pneumosucks der Antriebs- und Stützbrücken gleich. Dadurch können Sie die Belastung gleichmäßig auf die Achsen verteilen und in die Gesetzgebung einpassen. Als Referenz präsentieren wir die Daten der Gewichtsbeschränkungen für einige Länder.

Um den Rollwiderstand zu reduzieren und den Reifenverschleiß zu reduzieren, wird die Stützachse häufig angehoben. Funktional geschieht dies wie folgt. Magnetventilinstalliert in der pneumohighway, schneidet die Luftzufuhr zu den Kissen ab und gibt die Luft in sie in die Atmosphäre frei. Gleichzeitig wird dem Brückenhubkissen Luft zugeführt. Um das Absenken der Federung durch erhöhte Belastung der Antriebsachse zu kompensieren, werden die Pneumatikzylinder der Bodenventile in Betrieb genommen. Indem sie die Traktion verlängern, die das Ventil mit der Antriebsachse verbindet, ermöglichen sie der Aufhängung, die Transportposition beizubehalten. Die Belastung der Achse ist durch den Druck in den Airbags leicht zu bestimmen. Konstruktionsbedingt sollte jedes System automatisch die Überlastung der Antriebsachse erkennen und darauf reagieren. Zu diesem Zweck muss in der Luftfederung 6x2 ein Überlastsensor eingebaut werden, der in diesem Fall ein normaler Kontakt ist. Wenn beim Anheben des Wagens die maximale Belastung der Antriebsachse erreicht wird, wird der Drucksensor ausgelöst und nach einigen Sekunden (das Zeitrelais zur Filterung von Kurzzeitlasten arbeitet im System) senkt sich die Brücke automatisch ab. Bei einem beladenen Auto funktioniert der Aufzug des Wagens nur in dem Modus, in dem die Zugkraft erhöht wird. Die Brücke steigt für einige Sekunden an und senkt sich automatisch ab. Die Funktion der Erhöhung der Traktion kann detaillierter beschrieben werden. Abhängig von der Gesetzgebung zur Begrenzung von Axialbelastungen gibt es verschiedene Möglichkeiten für Sonderkonstruktionen. Zum Beispiel hebt sich die Brücke in einigen vereinfachten Versionen nicht an, und um die Zugkraft zu erhöhen, wird Luft einfach von den Kissen freigesetzt. Oder eine andere Option - die Luft aus den Kissen wird nicht freigegeben, sondern schließt einfach gleichzeitig mit der Luftzufuhr zum Airbag, um die Brücke anzuheben. Die Brücke steigt, bis der Gegendruck zu stark wird. Die Erhöhung der Belastung der Antriebsräder ist sichergestellt, und es gibt eine deutliche Einsparung an Luft- und Kompressorenergie.

Lasst uns jetzt über die Fehler reden.

Die Scharniere des Ventils der Höhe des Rahmens verschleißen und springen ab, und das Auto kann entsprechend niedriger oder signifikant "wachsen". Es ist besser, die Scharniere bei sichtbarem Verschleiß zu ersetzen, wenn möglich, den ursprünglichen Schub beizubehalten. Das Rahmen-Niveau-Ventil erfordert Aufmerksamkeit, wenn der Schub vorhanden ist, und die Federung immer noch nicht gehorcht. Meistens kann dieses Element repariert werden, wenn Sie den notwendigen Reparatursatz zur Hand haben. Die einzige Kontraindikation ist gebrochener Exzenter oder Schaft des Hebels. Ein elektropneumatisches Ventil kann auch mit einem geeigneten Reparatursatz repariert werden, nachdem die Magnetwicklungen mit einem Ohmmeter überprüft wurden. Beim Volvo FH tritt manchmal eine Fehlfunktion auf, wenn auf der linken und rechten Seite der Kissen ein unterschiedlicher Druck herrscht. Wenn zwei Füllstandsventile installiert sind (dies ist selten), ist der Grund ein anderer Ventilbetrieb, aber häufiger gibt es ein Ventil auf beiden Seiten und die Fehlfunktion ist am wahrscheinlichsten in einem elektropneumatischen Ventil.
In jüngster Zeit haben fast alle Hersteller damit begonnen, Lkw mit einem elektronischen Luftfederungssystem auszustatten. Das System wurde von Wabco entwickelt und trägt den offiziellen Namen ECAS (Electronically Controlled Air Suspension). Trotz der Tatsache, dass verschiedene Hersteller manchmal das System anders nennen, ist es funktional das Gleiche. Der Messteil des Systems besteht in der Regel aus zwei am Rahmen montierten Sensoren. An vorderachse in Gegenwart von Airbags setzen Sie einen Sensor. Das Sensor-Design ist eine induktive Spule und ein Kern. Der Kern bewegt sich innerhalb der Spule unter der Wirkung eines Hebelmechanismus mit einer Kurbel. Je nach Stellung des Hebels kann die Spule unterschiedliche Induktivitäten aufweisen. Die Größe der Induktivitätselektronik erhält Informationen über die aktuelle Höhe der Aufhängung. Die Steuereinheit ist der Hauptteil des Systems. Es befindet sich in der Fahrerkabine und enthält einen Mikroprozessor, eine Speichereinheit und eine Endstufe zur Ansteuerung von Aktoren. In diesem Fall ist die Hauptvorrichtung ein Block von Magnetventilen. Es befindet sich in unmittelbarer Nähe der Pneumocylinder.

Ein Ventilblock zum Steuern einer Achse hat drei Magnete. Einer von ihnen steuert das zentrale Luftzufuhr- und -ablassventil in der inneren Kammer des Geräts. Zwei weitere Ventile verbinden den Innenraum der Einheit mit dem Luftbalg auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs. Nach Angaben von Wegsensoren auf beiden Seiten der Achse wird die Höhe der Seiten des Wagens eingestellt und trotz der ungleichmäßigen Verteilung der Ladung auf die Karosserie bleibt die horizontale Position erhalten. Bei Fahrzeugen mit einer Liftachse werden die Kissen und die Achse in einer Einheit gesteuert: In diesem Fall hat sie eine komplexere Struktur, aber das Funktionsprinzip bleibt bestehen. Ein Drucksensor ist notwendigerweise in dem Luftfederrohr vorhanden. Das maximale Signal pro Achse wird aus dem an der Steuereinheit ankommenden digitalen Signal ermittelt.

Ein obligatorisches Element des Systems ist das Bedienfeld. Zusätzlich zu den standardmäßigen Hebe-, Senk- und Transportpositionsfunktionen ermöglicht die Konsole die Programmierung mehrerer Zwischenpositionen, die in verschiedenen Situationen bequem genutzt werden können. Einige Elektronikoptionen (MAN F2000, Volvo FM) ermöglichen es, die Höhe der Transportposition durch Umschalten der Tasten am Armaturenbrett zu ändern. Wenn Sie die Transportposition für ein leeres Fahrzeug senken, können Sie die Verformung der Reifen durch die Ladung kompensieren, wenn der Lauf leer ist.

Abschließend den Artikel, ein paar allgemeine Tipps:
1. Die Belastung der Achse eines beladenen Wagens kann über ein Manometer deutlich angezeigt werden, das mit dem Steueranschluss der Luftfeder verbunden ist.
2. Durch unterschiedliche Drücke in den Luftfedern der Antriebs- und Stützbrücken kann es zu ungleichmäßigen Lastverteilungen auf den Achsen kommen, dafür sind die im Artikel genannten Vorrichtungen und Mechanismen verantwortlich. Wenn es keine Möglichkeit gibt, die Ursache der Fehlfunktion genau zu bestimmen, ist es möglich, die pneumatischen Federn beider Brücken über Testleitungen vorübergehend miteinander zu verbinden.
3. Die korrekte Einstellung der Höhe der Rahmenhöhe beeinflusst indirekt die Verteilung der Lasten entlang der Achsen.

Luftfederungsteile für DAF, Scania, Iveco, Renault, MAN, Iveco, Mercedes LKW können online erworben werden

Systeme, die derzeit auf Lastkraftwagen zu finden sind, können gemäß der Steuerungsmethode in drei Haupttypen unterteilt werden:

Vollelektronisch (Mercedes, MAN, Renault, DAF, Scania);

Elektromechanisch (Volvo, Scania);

Mechanisch gesteuerte Federung (alte Traktormodelle und Anhängerfederung).

Lass uns ein bisschen über alles erzählen.

Nach dem Engineering-Konzept beginnt die Luft in der Luftfederung nach dem Füllen der Konturen der Arbeits- und Feststellbremsanlage zu fließen (dieses Prinzip gilt für fast alle Lkw). Im Luftfedersystem befinden sich zwei Entlastungsventile. Das erste Ventil ohne Rückströmung öffnet den Luftweg zu den Kissen, wenn der Druck im System etwa 8 Atmosphären erreicht; im Empfänger) und nach dem Befüllen des Empfängers können Sie diese Reserve in die entgegengesetzte Richtung verwenden.

Ein manuelles Niveaueinstellventil ist direkt zwischen dem Ventil und den Airbags installiert. Es kann mechanisch sein, mit einem Schalthebel oder elektropneumatisch mit einem Bedienfeld in der Kabine. Diese Vorrichtung hat drei Positionen: Transport (in dem die Airbags direkt mit dem Bodenniveauventil verbunden sind), Body Lift (in dem die Airbags mit dem Luftempfänger verbunden sind) und Körperabsenkung (in der die Luft von den Kissen in die Atmosphäre gelangt). Der Handgriff des mechanischen Krans hat eine Zwischenposition - STOP, in der sich die Schlüsse der pneumatischen Luftschläuche überschneiden. Der manuelle Kran hat ein ziemlich einfaches Gerät und seine detaillierte Beschreibung macht keinen Sinn. Beachten Sie, dass dieser "Wunder-Techniker" nur noch selten auf Lastkraftwagen zu finden ist, nur bei älteren Modellen, aber luftgefederte Anhänger haben diesen Kran serienmäßig.

Wir werden absichtlich die Geschichte der elektronischen Luftfederungssteuerung hinter sich lassen und mit der Beschreibung der Luftfederung eines LKW mit einer 6x2-Radformel fortfahren. Das Design ist durch das Vorhandensein einer zusätzlichen Brücke-Faultier kompliziert. Diese Brücke kann sich entweder hinter der führenden Brücke oder davor befinden. In einem guten Zustand ist der Luftdruck in den Pneumosucks der Antriebs- und Stützbrücken gleich. Dadurch können Sie die Belastung gleichmäßig auf die Achsen verteilen und in die Gesetzgebung einpassen. Als Referenz präsentieren wir die Daten der Gewichtsbeschränkungen für einige Länder.

Um den Rollwiderstand zu reduzieren und den Reifenverschleiß zu reduzieren, wird die Stützachse häufig angehoben. Funktional geschieht dies wie folgt. Ein Magnetventil, das in der pneumatischen Hauptleitung installiert ist, schließt die Luftzufuhr zu den Kissen und gibt die darin enthaltene Luft in die Atmosphäre ab. Gleichzeitig wird dem Brückenhubkissen Luft zugeführt. Um das Absenken der Federung durch erhöhte Belastung der Antriebsachse zu kompensieren, werden die Pneumatikzylinder der Bodenventile in Betrieb genommen. Indem sie die Traktion verlängern, die das Ventil mit der Antriebsachse verbindet, ermöglichen sie der Aufhängung, die Transportposition beizubehalten. Die Belastung der Achse ist durch den Druck in den Airbags leicht zu bestimmen. Konstruktionsbedingt sollte jedes System automatisch die Überlastung der Antriebsachse erkennen und darauf reagieren. Zu diesem Zweck muss in der Luftfederung 6x2 ein Überlastsensor eingebaut werden, der in diesem Fall ein normaler Kontakt ist. Wird beim Anheben des Wagens die maximale Belastung der Antriebsachse erreicht, wird der Drucksensor ausgelöst und nach einigen Sekunden (das Zeitrelais zur Filterung von Kurzzeitlasten arbeitet im System) senkt sich die Brücke automatisch ab. Bei einem beladenen Auto funktioniert der Aufzug des Wagens nur in dem Modus, in dem die Zugkraft erhöht wird. Die Brücke steigt für einige Sekunden an und senkt sich automatisch ab. Die Funktion der Erhöhung der Traktion kann detaillierter beschrieben werden. Abhängig von der Gesetzgebung zur Begrenzung von Axialbelastungen gibt es verschiedene Möglichkeiten für Sonderkonstruktionen. Zum Beispiel hebt sich die Brücke in einigen vereinfachten Versionen nicht an, und um die Zugkraft zu erhöhen, wird Luft einfach von den Kissen freigesetzt. Oder eine andere Option - die Luft aus den Kissen wird nicht freigegeben, sondern schließt einfach gleichzeitig mit der Luftzufuhr zum Airbag, um die Brücke anzuheben. Die Brücke steigt, bis der Gegendruck zu stark wird. Die Erhöhung der Belastung der Antriebsräder ist sichergestellt, und es gibt eine deutliche Einsparung an Luft- und Kompressorenergie.

Lasst uns jetzt über die Fehler reden.

Die Scharniere des Ventils der Ebene des Rahmens verschleißen und springen ab, und das Auto kann dementsprechend tiefer oder deutlich "wachsen". Es ist besser, die Scharniere bei sichtbarem Verschleiß zu ersetzen, wenn möglich, den ursprünglichen Schub beizubehalten. Das Rahmen-Niveau-Ventil erfordert Aufmerksamkeit, wenn der Schub vorhanden ist, und die Federung immer noch nicht gehorcht. Meistens kann dieses Element repariert werden, wenn Sie den notwendigen Reparatursatz zur Hand haben. Die einzige Kontraindikation ist gebrochener Exzenter oder Schaft des Hebels. Ein elektropneumatisches Ventil kann auch mit einem geeigneten Reparatursatz repariert werden, nachdem die Magnetwicklungen mit einem Ohmmeter überprüft wurden. Beim Volvo FH tritt manchmal eine Fehlfunktion auf, wenn auf der linken und rechten Seite der Kissen ein unterschiedlicher Druck herrscht. Wenn zwei Füllstandsventile installiert sind (dies ist selten), ist der Grund ein anderer Ventilbetrieb, aber häufiger gibt es ein Ventil auf beiden Seiten und die Fehlfunktion ist am wahrscheinlichsten in einem elektropneumatischen Ventil.

In jüngster Zeit haben fast alle Hersteller damit begonnen, Lkw mit einem elektronischen Luftfederungssystem auszustatten. Das System wurde von Wabco entwickelt und trägt den offiziellen Namen ECAS (Electronically Controlled Air Suspension). Trotz der Tatsache, dass verschiedene Hersteller manchmal das System anders nennen, ist es funktional das Gleiche. Der Messteil des Systems besteht in der Regel aus zwei am Rahmen montierten Sensoren. An der Vorderachse in Gegenwart von Airbags setzen Sie einen Sensor. Das Sensor-Design ist eine induktive Spule und ein Kern. Der Kern bewegt sich innerhalb der Spule unter der Wirkung eines Hebelmechanismus mit einer Kurbel. Je nach Stellung des Hebels kann die Spule unterschiedliche Induktivitäten aufweisen. Die Größe der Induktivitätselektronik erhält Informationen über die aktuelle Höhe der Aufhängung. Die Steuereinheit ist der Hauptteil des Systems. Es befindet sich in der Fahrerkabine und enthält einen Mikroprozessor, eine Speichereinheit und eine Endstufe zur Ansteuerung von Aktoren. In diesem Fall ist das Hauptgerät ein Block von Magnetventilen. Es befindet sich in unmittelbarer Nähe der Pneumocylinder.

Abschließend den Artikel, ein paar allgemeine Tipps:

1. Die Belastung der Achse eines beladenen Wagens kann über ein Manometer deutlich angezeigt werden, das mit dem Steueranschluss der Luftfeder verbunden ist.

2. Durch unterschiedliche Drücke in den Luftfedern der Antriebs- und Stützbrücken kann es zu ungleichmäßigen Lastverteilungen auf den Achsen kommen, dafür sind die im Artikel genannten Vorrichtungen und Mechanismen verantwortlich. Wenn es keine Möglichkeit gibt, die Ursache der Fehlfunktion genau zu bestimmen, ist es möglich, die pneumatischen Federn beider Brücken über Testleitungen vorübergehend miteinander zu verbinden.

3. Die korrekte Einstellung der Höhe der Rahmenhöhe beeinflusst indirekt die Verteilung der Lasten entlang der Achsen.

Schematische Darstellung der Luftfederung mit elastischen Gummikordeln und automatischer Regulierung der Körperposition: 1 - elastisches Element; 2 - die Achse des Autos; 3 - Auto-Rahmen; 4 - zusätzlicher Lufttank; 5 - Kanal; 6 - Körperpositionsregler; 7 - Kompressor; 8 - Tank

Die Eigenschaften der Aufhängung beeinflussen eine Vielzahl von Fahrzeugeigenschaften: Laufruhe, Komfort, Bewegungsstabilität, Haltbarkeit sowohl der Maschine selbst als auch einer Anzahl ihrer Komponenten und Teile. Bei schweren Straßenverhältnissen sind es die Aufhängungsfähigkeiten und nicht die Motorleistung, die die durchschnittlichen und maximalen Fahrgeschwindigkeiten bestimmen.

Die Erfahrungen beim Betrieb von Lastwagen zeigen, dass auf unebenen Straßen die Durchschnittsgeschwindigkeit um 35-40% sinkt, der Kraftstoffverbrauch um 50-70% steigt und die Überholstrecke um 35-40% abnimmt. Gleichzeitig sinkt die Produktivität des Kraftverkehrs um 32-36%, und die Transportkosten steigen um 50-60%. Dazu kommen noch die Verluste, die durch den übermäßigen Verbrauch von Metall, Kraftstoff, Gummi und zusätzlichen Arbeitskosten verursacht werden. Um diese Verluste zu reduzieren, können Sie entweder die Straße verbessern, die teuer ist, oder die Aufhängung des Fahrzeugs, die noch teurer ist, verbessern, aber in Bezug auf Tausende von Autos, erweist es sich als billiger.

Dennoch stellen Straßen mit einer glatten Oberfläche sehr strenge Anforderungen an die Aufhängung. Schließlich wächst die Geschwindigkeit ständig, und die Anforderungen an die Steuerbarkeit und Stabilität von Autos und Lastzügen werden immer strenger.

Eine Analyse des Designs von Automobilen zeigt, dass das Gewichtsverhältnis der Fahrzeugnutzung, bestimmt durch das Verhältnis der Nutzlast zu ihrem Eigengewicht, kontinuierlich zunimmt. Der Wunsch nach einem minimalen Eigengewicht, eine Erhöhung des Gewichtungsfaktors der Nutzung des Autos und maximaler Komfort führt dazu, dass die Federung mit Stahlfedern nicht immer in der Lage ist, in die Anforderungen für sie zu passen. In vielen Fällen sollte die Aussetzung Folgendes bieten:

Maximale Leichtgängigkeit in Abwesenheit von signifikanten gegenseitigen Verschiebungen der gefederten und ungefederten Teile des Wagens;

Der Mindestabstand zwischen der Karosserie (Chassis) und den Achsen;

Die Konstanz der Höhe der Stufe oder des Niveaus des Bodens, wenn sich die Last ändert.

Mit den linearen Eigenschaften herkömmlicher elastischer Elemente ist es nicht möglich, eine akzeptable Eigenschwingungsfrequenz von 90-120 min -1 zu erreichen, was Entwickler dazu zwingt, sich an elastische Elemente mit einer nicht linearen, progressiven Charakteristik zu wenden: pneumatisch oder hydropneumatisch mit einer Reihe von Vorteilen.

Erstens haben diese elastischen Elemente einen großen Energieverbrauch im Hauptarbeitsbereich und bei großen Auslenkungen und reduzieren daher die Schwingungsamplitude, reduzieren die von Stoßdämpfern absorbierte Energiemenge, vereinfachen die Einstellung. Gleichzeitig wird bei den Aufhängungen mit elastischen Stahlelementen die progressive Charakteristik nur aufgrund der hohen Komplexität der Konstruktion erreicht.

Der zweite Vorteil ist die einfache automatische Steuerung der Steifigkeit und der dynamischen Bewegung der Aufhängung in Abhängigkeit von den Belastungsbedingungen, was eine größere Laufruhe und verbesserte andere Leistungsmerkmale ermöglicht. Mit der gleichen Größe des elastischen Elements ermöglicht die Aufhängung einen hohen Vereinheitlichungsgrad für Fahrzeuge mit unterschiedlicher Tragfähigkeit signifikanter Unterschied in der Größe der gefederten Masse. Dies ist die dritte Tugend. Viertens haben pneumatische Elemente eine extrem hohe Haltbarkeit, die für elastische Stahlelemente unerreichbar ist. Zum Beispiel werden GMC-Zylinder bis zu 1 Million km gepflegt.

Die konstante Position des Körpers erleichtert die Bereitstellung der korrekten Kinematik des Federungs- und Lenkgetriebes, verringert den Schwerpunkt des Fahrzeugs und erhöht folglich dessen Stabilität. Jede Ladung sorgt dafür, dass die Scheinwerfer richtig positioniert sind, was die Fahrsicherheit in der Nacht erhöht. Das ist fünf. Sechstens, um die Stabilität des Fahrzeugs beim Bremsen zu verbessern, ist oft eine andere Funktion der Luftfederung zugeordnet: genau einstellen bremskraft auf Rädern abhängig von der Änderung der Lasten auf ihnen. Fast Luftfederung macht es genauer als mechanische Kontrollsysteme bremsdruck und hat keinen Nachteil elektronische Systeme, die Arbeitsausfälle bei hoher Luftfeuchtigkeit ermöglichen. Und schließlich, dank ihm erhöht sich die Lebensdauer des Autos als Ganzes.

Das Ergebnis ist ziemlich einfach: Angesichts der Tatsache, dass die Kosten für die Herstellung von Luftfederungen fast gleich hoch sind wie die Kosten für Federungen, ermöglicht die Verwendung der ersten Federung eine große technische und wirtschaftliche Wirkung.

Es gibt zwei Arten von pneumatischen elastischen Elementen:

Mit einer variablen effektiven Fläche, abhängig von der Bewegung der Stützflansche des Elements (in der Regel Gummikordel);

Kolbentyp, bei dem bei Verformung die effektive Fläche konstant bleibt.

Der am weitesten verbreitete Gummi-Gummi-Doppelfaltenbalg. Ein solcher Zylinder ist zwischen den Stützflanschen (Platten) der Aufhängung installiert und an diesen mit Schrauben befestigt, während die Schultern der Schale zwischen den Flanschen festgeklemmt sind und den inneren Hohlraum abdichten. Der Ring begrenzt die radiale Ausdehnung, sorgt für das korrekte Falten der Schalen unter Druck, trägt zur Erhöhung der Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit des Behälters bei.

Die Eigenfrequenz der Schwingungen nimmt mit steigender statischer Belastung ab, je langsamer der Gasdruck, und daher kann die Gleichmäßigkeit des leeren und vollen Busses nicht gleich sein.

Die Haltbarkeit der Zylinder wird nicht nur durch ihre eigene Konstruktion und die Qualität von Polyamidmaterialien und Gummi bestimmt, sondern auch durch die Konstruktion der Aufhängungsführung. Seine Kinematik muss so sein, dass die Zylinder nur in Kompression arbeiten. Die Zahl der Lagen der Schnur (gewöhnlich ist es das Nylon und das Kapron) ist zwei bis vier gleich. Die innere Gummischicht muss nicht nur luftdicht, sondern auch ölbeständig sein. Die äußere Schicht muss den Einflüssen der Sonnenstrahlen, Ozon, Benzin widerstehen - dafür wird Neopren verwendet. So besteht der Luftbalg aus mehreren Lagen gummiertem Cordgewebe (Skelett) mit einer inneren Versiegelung und äußeren Schutzschichten.

Pneumatische elastische Element ist es ratsam, in zwei Fällen zu verwenden: wenn die gefederte Masse beim Laden des Autos stark variiert ( hintere Federung Lastkraftwagen, einschließlich Schwerlastkraftwagen, Busse, Anhänger), oder wenn besondere Anforderungen an die Laufruhe des Kurses gestellt werden, für die Sie die Eigenschaften der Aufhängungen anpassen müssen. In diesem Fall sind parallele Pneumocylinder oft zusätzliche pneumatische Reservoirs installiert, die eine sanftere Eigenschaft des elastischen Elements bereitstellen.

Die Grafik zeigt die Eigenschaften verschiedener pneumatischer Elemente. Wenn ein einfacher Zylinder komprimiert, wächst nicht nur der Luftdruck in ihm, sondern auch seine effektive Fläche, daher erhöht sich die Federungssteifigkeit (Kurve 1) .Die Aufhängung an Zweiteilzylindern liefert bei Zusatztanks eine Schwingungsfrequenz von gefederten Massen von nicht mehr als 80 min -1 (Kurve 2). Dreizylinder können diese Frequenz um weitere 10-15% reduzieren.

Der Wunsch, die Abmessungen des elastischen Elements zu reduzieren, die Eigenschwingungsfrequenz und die Kapazität zusätzlicher Tanks führten zur Entwicklung von Strukturen mit pneumatischen Elementen vom Typ Tasche und Membran (Kurve 3).

Hülsenförmige elastische Elemente, wie z. B. Zylinder, sind zwischen den Stützflanschen (Platten) installiert und an diesen mit Bolzen befestigt. Die Charakteristik der Hülsenelemente ist im Vergleich zu den Eigenschaften der Zylinder, insbesondere im Bereich großer Verformungen, schonender. Mit zunehmender Verformung aufgrund des kleinen Anfangsvolumens steigt jedoch die Steifigkeit des Elements schnell an. Zur Reduzierung der Steifigkeit können die Hülsenelemente auch mit zusätzlichen Tanks versehen werden.

Der kleine Unterschied zwischen der Querschnittsfläche der Schale und der effektiven Fläche ermöglicht die Schaffung von rohrförmigen pneumatischen Elementen mit hoher Kapazität mit relativ kleinen Querabmessungen. Nach Gewicht sind die Hülsenelemente auch kleiner als Zylinder. Ihr Hauptnachteil ist die geringere Dauerhaftigkeit, die durch das Biegen und Rollen der Gummischnurhülle während der Verformung verursacht wird, sowie ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber Verschiebungen in der Querebene und Verformungen des Kolbens.

Ein gemeinsamer Nachteil pneumatischer elastischer Elemente der Ballon- und Schlauchtypen ist die Notwendigkeit, in der Konstruktion der Aufhängung spezielle, in der Regel sperrige, Begrenzer für die Druck- und Rückfederung sowie eine Vorrichtung zur Dämpfung vertikaler Schwingungen einzubeziehen.

In letzter Zeit hilft ein Luftfederungssystem in Verbindung mit einem elektronischen System zur Überwachung des Bodenpegels der Ladeplattform (ELC) dem Fahrer und den Ladern beim Be- und Entladen. Damit können Sie die Front eines Dreiachsers um 220 oder weniger um 80 mm anheben. Pneumatikzylinder der Hinterachse sind in der Lage, die Karosserie um 134 mm gegenüber der Straße um 134 mm anzuheben und um 100 zu senken. Ein ähnliches, von der Fernbedienung gesteuertes "Nivellieren" des Wagens löst das Problem der Andockung der Ladefläche und des Lagers, so dass LKWs, PKWs und LKWs ohne Hindernisse direkt einfahren können auf der Ladefläche eines Lastwagens.

Auch an den Hinterachsen der Sattelzugmaschinen "hakte" sich die Luftfederung ein. Durch das Sicherstellen des Anhebens und Absenkens des hinteren Teils des Rahmens mit der Kupplungsvorrichtung erleichtern sie die Kupplungs-Entkopplungsvorgänge.

Luftfederungssysteme sind in Stadt- und Überlandbussen weit verbreitet, wobei die vorderen pneumatischen Elemente ein wesentlicher Bestandteil sowohl der abhängigen als auch der unabhängigen Kinematikaufhängungen sind.

Es ist schade, dass es in unserem Land eine Verzögerung in der Schöpfung gab moderne Designs Luftfederung, und das ist noch offensiver aufgrund der Tatsache, dass sowjetische Forscher in den 1950er Jahren zu den führenden in der Untersuchung der Eigenschaften der pneumatischen Elemente waren, und der erste Stadtbus mit ihnen, LIAZ-677, erhielt einen "Start ins Leben" vor 40 Jahren.

"Grundlegende Werkzeuge" №8 / 2002

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