Samochód z zawieszeniem pneumatycznym. Z reguły właściciele samochodów premium, na przykład najlepszych SUV-ów z Audi lub Volkswagena, lubią chwalić się obecnością tego systemu, ale w rzeczywistości pojazdy, które mają zawieszenie pneumatyczne, poruszają się znacznie bardziej na naszych drogach.
Zobaczmy, jakie są jego zalety, czy jest tak elitarny i kto może wymyślić podobną konstrukcję?
Główną ideą zawieszenia pneumatycznego jest możliwość regulacji prześwitu. Okazuje się, że za pomocą powietrza pompowana jest do specjalnych cylindrów, które działają jak elementy elastyczne. Więcej o systemie później, a teraz trochę historii tego wspaniałego wynalazku.
Chociaż, jak zauważyliśmy powyżej, "pneuma" jest obecnie uważana za przywilej drogich samochodów, jej użycie jest znacznie szersze. Po raz pierwszy inżynierowie uznali, że fajnie byłoby połączyć właściwości sprężyste sprężonego powietrza i zawieszenia samochodu już na początku XX wieku.
W tych wczesnych latach wydawano nawet patent na ten interesujący system. Ale w uczciwości muszę powiedzieć, że leżał na zakurzonych półkach, nie znajdując szerokiego rozpowszechnienia aż do lat 50-tych. Debiutantem wśród samochodów wyposażonych w ten system był Citroen DS-19, który przez pewien czas był modnym produktem.
Po zabawie z dekadą "pneuma", producenci samochodów osobowych ponownie odeszli od użycia i zwrócili ją do swojego arsenału dopiero dzisiaj, co było spowodowane gwałtownym rozwojem elektroniki, która umożliwiła tworzenie adaptacyjnych typów zawieszenia (o nich w osobnej publikacji). Dotyczy to samochodów, ale w innym segmencie, w segmencie komercyjnego transportu towarów i pasażerów, zawieszenie pneumatyczne od dłuższego czasu świetnie się czuje.
Przypomnij sobie przynajmniej legendarny LiAZ-677 z cylindrami pneumatycznymi, produkowanymi od 1967 roku lub Ikarusem. Ponadto system ten jest aktywnie wykorzystywany w zawieszeniu ciężarówek i ciężarówek, z reguły na tylnej osi, gdzie obciążenie jest większe.
Prowadzenie powietrza ...
Autobusy i ciężarówki - to także interesujące, ale wróćmy chyba do nowoczesnych samochodów i rozważmy urządzenie zawieszenia pneumatycznego znalezione w naszych czasach.
Najpierw trzeba podkreślić, że "pneuma" w rzeczywistości nie jest oddzielnym projektem, ale jakby była dodatkiem do istniejących systemów zawieszenia. Na przykład można to zrobić na podstawie "multilink" lub MacPherson. Typowe zawieszenie pneumatyczne składa się z takich części:
- pneumatyczne elementy elastyczne (po jednym na każde koło);
- urządzenie dostarczające powietrze (sprężarka);
- odbiornik powietrza;
- autostrady;
- system kontroli.
Kluczowymi graczami tego mechanizmu są elementy pneumatyczne lub poduszki. Mogą mieć różne wzory - czasami są połączone z amortyzatorami (pneumatyczne), mogą również być niezależnymi elementami.
Powietrze pompowane jest do wnętrza tej części pod ciśnieniem, dzięki czemu zmienia się sztywność zawieszenia i wysokość prześwitu. Ciśnienie jest pompowane przez sprężarkę.
Odbiornik powietrza pełni rolę takiego akumulatora, skąd w razie potrzeby niewielka część powietrza może być wciągnięta do elementów pneumatycznych w celu utrzymania poziomu prześwitu. I, oczywiście, węzeł systemu sterowania, który za pomocą licznych czujników i elektroniki zapewnia, że wszystko działa poprawnie.
Rodzaje zawieszenia pneumatycznego
Istnieją trzy rodzaje zawieszenia pneumatycznego. Obwód jednokierunkowy, dwuobwodowy i czteroprzewodowy.
Pojedynczy obwód
Zamontowany na jednej z osi samochodu. Pojedynczy obwód pozwala dostosować sztywność. Zazwyczaj te zawieszenia są instalowane na ciężarówkach.
Podwójny obwód
Takie zawieszenie można zamontować na dwóch osiach, w tym przypadku wygląda jak dwa jednoskładowe zawieszenie pneumatyczne, każde na dwóch kołach. Może również istnieć jeden kontur dla każdego koła.
Cztery kontury
Trudne, ale bardziej zaawansowane. System działa i steruje wszystkimi czterema kołami. Elektroniczna jednostka sterująca kontroluje zawieszenie i dostosowuje sztywność w zależności od trybu jazdy i jakości drogi.
Czy wszystkie pneumatyczne są dobre?
Aby ukończyć zdjęcie, musimy zrozumieć pozytywne i negatywne strony zawieszenia pneumatycznego. Ich niezaprzeczalnymi zaletami są wysoki poziom komfortu i sterowności, jakie posiadają samochody wyposażone w taki system.
Fakt, że nie są to puste słowa, wskazuje lista samochodów, które mają "pneuma" w swojej pierwotnej konfiguracji. Na przykład Maybach, Rolls-Royce, Lexus, Range Rover, Audi i inni członkowie segmentu premium.
Czy są jakieś wady? W rzeczywistości one również istnieją. Oprócz złożoności i kosztów, wady zawieszenia pneumatycznego obejmują ich kaprysy pod względem temperatury roboczej (nie lubią mrozów) oraz obecność odczynników chemicznych, którymi chętnie obficie posypują nasze drogi w zimie. Ponadto często trzeba zmieniać elementy pneumatyczne, które nie nadają się do naprawy, ale są bardzo drogie.
Mam nadzieję, drodzy czytelnicy, że ten artykuł był dla ciebie przydatny.
Zawieszenie pneumatyczne stało się normą dla gorącego pręta. Powiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o zawieszeniu pneumatycznym.
Ostatnio w gorących prętach zastosowano radykalnie nowy rodzaj zawieszenia: układy pneumatyczne z automatyczną elektroniczną regulacją poziomu nadwozia samochodu w stosunku do jezdni i ultra precyzyjne sprężarki powietrza zastąpiły zwykłe amortyzatory metalowe.
Zawieszenie pneumatyczne w połączeniu z dużymi kołami i oponami stało się normą w przemyśle motoryzacyjnym i służy zarówno poprawie ogólnej wydajności pojazdu, jego nośności, aby uzyskać możliwość dynamicznych zmian luzu, jak i po prostu poprawić wygląd pojazdu.
Pracownicy HOT ROD postanowili dokładnie zrozumieć zawieszenie tego typu, jego plusy i minusy, i rozmawiali z tak czołowymi ekspertami w tej dziedzinie, jak Bret Voelkel z Air Ride Technologies i San Solorzano z Total Cost Involved (TCI). Ci wybitni specjaliści należą do liderów w dziedzinie zawieszenia pneumatycznego na gorących prętach. W tym artykule powiedzą czytelnikom, jak wybrać i zainstalować pierwsze zawieszenie pneumatyczne na gorącym pręcie.
Obecnie najczęściej stosowane są sterowane elektronicznie wbudowane amortyzatory pneumatyczne, na przykład system LevelPro firmy AirProde Technologies wykorzystuje czujniki prześwitu i ciśnienia powietrza, aby szybko ustawić wysokość karoserii samochodu względem jezdni zgodnie z ustawieniami użytkownika.
Taki system jest zainstalowany na podwoziu Corvette z 53-62 lat Art Morisson, którego zdjęcia są przedstawione w tym artykule jako materiał wizualny.
Co to jest zawieszenie pneumatyczne
W zawieszeniu pneumatycznym, zamiast zwykłych amortyzatorów, stosowane są elementy pneumatyczne, podobne do tych zainstalowanych w wagonach 18-kołowych. Najprostszym sposobem modyfikacji standardowego zawieszenia sprężynowego jest to, że zamiast fabrycznych stojaków montuje się cylindry pneumatyczne, które są przymocowane do zwykłych siedzeń za pomocą śrub i wsporników zakupionych od producentów części samochodowych.
Zawieszenie pneumatyczne stało się dość powszechne, więc pionierzy branży, tacy jak Air Ride Technologies, TCI, Air Lift i inni, wypuścili szeroką gamę zestawów montażowych do najpopularniejszych samochodów i ciężarówek. Istnieją nawet zestawy do montażu w pojazdach ze sprężyną lub zawieszeniem drążka skrętnego.
Dlaczego warto zainstalować zawieszenie pneumatyczne
Zawieszenie pneumatyczne ma pięć głównych zalet, o których teraz mówimy.
Regulacja
Zawieszenia pneumatyczne można łatwo regulować w zależności od obciążenia pojazdu lub osobistych preferencji kierowcy. Zmiana dopasowania samochodu, która poprzednio wymagała tygodni ciężkiej pracy, może być wykonana w ciągu kilku minut.
Regulacja zawieszenia resoru dla optymalnego dopasowania samochodu nie zawsze kończy się sukcesem.
Z kolei zawieszenie pneumatyczne zapewnia bardzo precyzyjną regulację, aby osiągnąć maksymalną wydajność, bez skomplikowanych manipulacji podczas instalacji i regulacji.
Zarządzalność
Większość cylindrów pneumatycznych ma progresywną sztywność - im bardziej się kurczą, tym twardsze stają się. Ta funkcja, w połączeniu ze zdolnością do autonomicznej kontroli, daje niesamowite efekty. Proces adaptacji zawieszenia do aktualnych warunków zajmuje tylko kilka minut.
W najbardziej złożonych systemach zawieszenie pneumatyczne jest wyposażone w system antyrefleksyjny i cylindry, które są regulowane nie tylko przy ściskaniu, ale również przy rozciąganiu.
Uzyskanie optymalnej wydajności
Każdy kierowca ma własne wymagania dotyczące obsługi i rozstawienia pojazdu. Zawieszenie pneumatyczne pozwala spełnić niemal każde życzenie bez wprowadzania zmian w projekcie. Możliwość regulacji zawieszenia pneumatycznego pozwala osiągnąć wymagany poziom komfortu lub sterowności, lub znaleźć pośrednie połączenie między tymi dwoma koncepcjami.
Możesz dostać się na tor wyścigowy komfortowo na miękkim zawieszeniu, a następnie zwiększyć sztywność zawieszenia, aby uczestniczyć w wyścigach, a następnie zmiękczyć go ponownie i wrócić do domu, ciesząc się wygodną jazdą.
Wygląd samochodu
Zawieszenie pneumatyczne pozwala zaniżać samochód, aby wyglądał "cool". Skrajnym przypadkiem są specjalnie obniżone mini-samochody ciężarowe i naczepy niskopodwoziowe, ale dziś mają one bardzo mały udział w rynku.
Częściej kierowcy chcą zaniżać swój samochód lub ciężarówkę, aby uzyskać piękno za rozsądną cenę, ale bez utraty manewrowości i niezawodności pojazdu. Większość zawieszenia pneumatycznego pozwala uzyskać normalny prześwit podczas ruchu, który różni się od fabrycznej wersji zawieszenia zaledwie o kilka cali.
Niezależnie od tego, jak obniżono samochód na zawieszeniu pneumatycznym, prześwit można zawsze zwiększyć w przypadku normalnego ruchu pojazdu na autostradzie, przy wejściu na stację benzynową lub w celu sprawdzenia przyczepy.
Ładowanie pojazdu
Początkowo zawieszenie pneumatyczne było wykorzystywane do celów komercyjnych w wagonach 18-kołowych - to rozwiązanie techniczne umożliwiło transport ciężkich ładunków bez utraty komfortu kierowcy. Oczywiście nie jest konieczne instalowanie zawieszenia pneumatycznego, aby zamienić samochód w gorący drążek, jednak ten system może być całkiem praktyczny, na przykład, na autodrakowniku, aby dynamicznie zmieniać luz w zależności od aktualnych warunków drogowych.
W rzeczywistości, niektóre SUV-y są już wyposażone w zawieszenie pneumatyczne w niektórych wersjach wyposażenia.
Zawieszenie pneumatyczne można zainstalować jako dodatek do zawieszenia sprężynowego, ale większość właścicieli gorących prętów preferuje pełne przejście na bardziej nowoczesny układ pneumatyczny. W przypadku większości popularnych obudów istnieją specjalne zestawy montażowe, które wymagają minimalnych prac spawalniczych w celu zamontowania wsporników.
Konstrukcja cylindra pneumatycznego
Do chwili obecnej głównym producentem pneumatycznych cylindrów jest firma Firestone, która jest pionierem wśród producentów mieszków powietrznych do dużych ciężarówek. Istnieją 3 główne typy cylindrów pneumatycznych: podwójny (podwójnie zawijany), stożkowy (zwężany rękaw) i wałek (walcowy rękaw).
Podwójne cylindry pneumatyczne wyglądają jak duży podwójny cheeseburger (rosyjska adaptacja - "pączek"), mają najlepsze właściwości obciążeniowe i progresywne i mają krótki skok.
Cylindry tego typu są najczęściej używane w przednim zawieszeniu, w którym amortyzator znajduje się w pobliżu punktu załadowania, i pozwala na radzenie sobie ze zwiększonymi obciążeniami ze szkodą dla jakości pojazdu.
Cylindry stożkowe i walcowe mają mniejszą średnicę, ale mają większy skok i bardziej liniową charakterystykę ściskania - najlepiej nadają się do stosowania w tylnym zawieszeniu, ponieważ ma to na celu zmniejszenie wymagań dotyczących obciążenia i zwiększenie wymagań zapewniających wygodną jazdę.
Sprężarki
Jest oczywiste, że pneumatyczny amortyzator może być podniesiony przez zewnętrzne źródło powietrza, na przykład sprężarkę pneumatyczną. Jednak takie rozwiązanie natychmiast odcina jedną z głównych pozytywnych właściwości zawieszenia pneumatycznego: możliwość dostosowania go w zależności od warunków jezdni, obciążenia pojazdu i tak dalej.
W takim przypadku będziesz musiał podłączyć kompresor za każdym razem, gdy załadujesz pojazd z dodatkowym obciążeniem - pasażerami, benzyną, ładunkiem.
Ponieważ zalety zdolności do kontrolowania zawieszenia są oczywiste, najbardziej odpowiednim rozwiązaniem jest użycie źródła powietrza bezpośrednio na pojeździe. Pneumatyczne amortyzatory mają niewielką objętość, przez co ich precyzyjna regulacja za pomocą zewnętrznego źródła powietrza dla maksymalnej zgodności z aktualnymi warunkami jest praktycznie niemożliwa.
Wbudowany układ pneumatyczny składa się z co najmniej jednej sprężarki, zbiornika magazynowego (odbiornika) i pewnego układu sterowania. Najskuteczniejszym z punktu widzenia kosztów i jednocześnie prostym rozwiązaniem uzyskania przyzwoitych parametrów jest zastosowanie pojedynczej sprężarki o pojemności 2 galonów.
Z drugiej strony, jeśli chcesz, aby samochód wzrósł lub spadł w ciągu kilku sekund, musisz zainstalować parę sprężarek 150 psi (psi) i 2 lub więcej 5-galonowych zbiorników, ogromne przemysłowe zawory pneumatyczne i 31/44 cala przewody pneumatyczne.
Niemniej jednak taka produktywna instalacja może utrudnić dostrojenie zawieszenia w taki sam sposób, jak przy zewnętrznej sprężarce: w przypadku systemu o dużej prędkości każde naciśnięcie przycisku powoduje nagłą zmianę ciśnienia o 20 psi.
Linie pneumatyczne
Większość zestawów wykorzystuje komercyjne, certyfikowane linie pneumatyczne z tworzywa sztucznego przeznaczone do dużych ciężarówek. Te pneumatyczne przewody ułatwiają podłączanie sprężarek z pneumatycznymi amortyzatorami. Zakres ciśnienia w układzie wynosi zwykle od 75 do 150 psi - wartości te są normalne dla efektywnego działania tych przewodów pneumatycznych.
Rack MacPherson? Nie stanowi problemu. Firma Air Ride Technologies produkuje w większości nowoczesnych popularnych samochodów system AirStruts, który całkowicie zastępuje stojaki fabryczne. Zestawy te mają szczelinowe otwory montażowe i mimośrody, dzięki czemu nie ma potrzeby instalowania specjalnych płyt wymaganych do regulacji położenia koła z niskim prześwitem.
Jako rozwiązanie niestandardowe można zainstalować stalową sztywną linię, podobnie jak w układzie hamulcowym lub paliwowym, używając standardowych nakrętek stożkowych i adapterów. Aby połączyć elementy pneumatyczne, należy użyć elastycznych węży - konstrukcja przewodów pneumatycznych w tym przypadku jest zasadniczo taka sama jak linia hydrauliczna układu hamulcowego.
Ponadto, analogicznie do układu hamulcowego, zaleca się stosowanie węży ze stali nierdzewnej zamiast gumowych rurek.
Przednie zawieszenie
Zawieszenie pneumatyczne pierwszej generacji wykorzystywało układ kompensacji amortyzatora, ponieważ w środku cylindra pneumatycznego nie ma wydrążonego obszaru do zamontowania zapasowego amortyzatora, który zwykle znajduje się w środku sprężyny.
Zestawy przeznaczone do instalacji konwencjonalnych cylindrów pneumatycznych są wyposażone w specjalne wsporniki do kompensacji amortyzatorów i, jeśli to konieczne, nowe podpory. Jest to proste i niedrogie rozwiązanie. Jednak w niektórych przypadkach mogą pojawić się problemy z instalacją kół, zwłaszcza z obecną modą na dużych kołach w małych samochodach.
Wraz z rozwojem zawieszenia pneumatycznego opracowano droższe systemy pneumatyczne oparte na zintegrowanych układach z regulowanymi amortyzatorami. Konstrukcyjnie to rozwiązanie różni się tym, że zamiast regulowanego amortyzatora jest zainstalowany element powietrzny (element pneumatyczny).
Takie zestawy są droższe, ale łatwiejsze w montażu, wyglądają lepiej i ułatwiają regulację prześwitu między nadwoziem a kołami.
Z drugiej strony, w zależności od podwozia, na którym jest zainstalowane zawieszenie pneumatyczne, zastosowanie podwójnego układu pneumatycznego może prowadzić do pogorszenia ogólnej wydajności w porównaniu z układem, w którym miechy powietrzne i amortyzator są instalowane osobno.
Z reguły w przypadku większości samochodów użycie czterech górnych ramion jest lepsze niż zastosowanie niezależnego zawieszenia. Strukturalnie, instalacja dowolnego zawieszenia na podwoziu jest typowa, czy jest to pneumatyczny cylinder, system ShockWave (cylinder z wbudowanym amortyzatorem) lub konwencjonalna metalowa sprężyna. Zawieszenie pneumatyczne można łatwo regulować w szerokim zakresie wartości w zależności od ciężaru pojazdu - wystarczy zbudować ciśnienie za pomocą sprężarki lub odciążyć ją.
Na przykład zmniejszony prześwit między łukiem a kołem może wymagać większej sztywności, aby koło nie przylegało podczas jazdy na ustalonym prześwicie.
Dlatego jeśli preferowaną cechą kierowcy jest jakość jazdy, zaleca się zainstalowanie oddzielnej poduszki i amortyzatora.
Tylne zawieszenie
Jeśli samochód jest już wyposażony w amortyzatory sprężynowe, instalacja zawieszenia pneumatycznego nie wymaga wiele czasu i wysiłku. Cylindry są łatwo umieszczane na podpórkach magazynowych, ale czasami wymagana jest pewna modyfikacja (zwykle wszystkie niezbędne elementy konstrukcyjne są uwzględniane).
Możliwe jest również zainstalowanie miechów powietrznych z wbudowanym amortyzatorem, ale to rozwiązanie może wymagać znacznych zmian w konstrukcji zawieszenia pojazdu.
W samochodach ze sprężynami dostępne są 2 opcje instalacji zawieszenia pneumatycznego. Najprostszym rozwiązaniem jest usunięcie kilku płyt z każdej sprężyny i zainstalowanie pneumatycznej sprężyny między sprężyną a karoserią.
Sprężyny nie mogą być całkowicie zdemontowane, ponieważ są one niezbędne do utrzymania tylnej osi, jednak główne obciążenie dynamiczne leży teraz na elementach pneumatycznych.
W starszych samochodach ze zużytymi sprężynami zaleca się (jeśli pozwalają na to pieniądze) całkowite ich zdemontowanie i zainstalowanie czteropunktowego zawieszenia. Główni producenci oferują gotowe zestawy zawieszenia pneumatycznego do montażu na najpopularniejszych modelach samochodów ze sprężynami, które są montowane na połączeniach śrubowych z minimalnymi pracami spawalniczymi do mocowania osi.
W samochodach wyścigowych i niestandardowych rozwiązaniach dostępne są uniwersalne zestawy wymagające dużej ilości spawania.
W zależności od fizycznych ograniczeń związanych z konstrukcją podwozia i wymaganiami dotyczącymi luzu, górne wahacze systemów czteropunktowych mogą być trójkątne lub zorientowane równolegle do dolnych cięgien.
Ogólnie rzecz biorąc, równoległe dźwignie doskonale nadają się do montażu na ciężarówkach i dźwigniach trójkątnych - dla samochodów osobowych. Niektórzy producenci podwozi produkują oba typy dźwigni. Jeśli masz możliwość wyboru, zaleca się zamontowanie wahaczy do samochodów codziennych i równoległych do wyścigów drag racing lub samochodów wyścigowych.
Pomimo tego, że miechy powietrzne z wbudowanymi amortyzatorami są droższe, ich instalacja wymaga znacznie mniejszych kosztów. Na przykład są zestawy dla Chevy II 62-67 lat, które są po prostu instalowane w standardowym miejscu dla fabrycznych amortyzatorów sprężynowych. Ten luksusowy zestaw jest również wyposażony w groty Fat Man i zębatkę. Należy zauważyć, że po podniesieniu zawieszenia do normalnej jazdy, płytka elementu pneumatycznego jest równoległa do wsporników amortyzatora. Przesunięcie sprężyny w kierunku przegubu kulowego znacznie zwiększa jego sztywność.
Układ pneumatyczny dwu- lub czteroprzewodowy
Kiedy po raz pierwszy zastosowano amortyzację pneumatyczną w połowie lat 90-tych na gorących prętach, zastosowano system podwójnego sterowania do wymuszania lub uwalniania ciśnienia. Innymi słowy, oba cylindry pneumatyczne na osi były ze sobą połączone.
Podwójny obwód
To rozwiązanie było bardzo proste i wymagało zainstalowania tylko jednego zaworu na każdej osi, ale miało znaczącą wadę - podczas zwojów zewnętrzny (najbardziej obciążony) cylinder pneumatyczny pompował powietrze do wewnętrznego (nieobciążonego) cylindra, co doprowadziło do zwiększenia przechyłu samochodu. Ten problem można naprawić na lekkim samochodzie - musisz zainstalować sztywne stabilizatory.
Cztery kontury
Obecnie system z czterema obwodami z niezależną regulacją każdego elementu pneumatycznego zyskał akceptację. Pomimo tego, że aby wdrożyć taki system, konieczne jest zainstalowanie zaworu na każdym cylindrze pneumatycznym, rozwiązuje on wszystkie problemy z przenoszeniem sprężonego powietrza.
Ponadto system ten pozwala dokładnie kontrolować prześwit pojazdu, gdy ciężar zmienia się i wyrównać ciało w stosunku do jezdni. System czterech pętli jest czymś w rodzaju systemu kompensacji ciężaru na torowych samochodach wyścigowych.
Montaż zawieszenia pneumatycznego jest zwykle dość prosty - elementy nowego zawieszenia są przykręcone i mogą wymagać znacznych modyfikacji konstrukcji podwozia. TCI jest znanym producentem akcesoriów do zawieszenia na gorąco i oferuje zmodyfikowany element podwozia dla modelu 62-67 Chevy II. Aby zainstalować wymaganą wysokość montażu, zastosowano specjalne uszczelki (widoczne na zdjęciu) dostarczone przez producenta.
Systemy sterowania
Jako opcję budżetową, klienci mają dostęp do systemów dwuobwodowych i czteroprzewodowych z ręcznym sterowaniem. Takie systemy zazwyczaj używają zaworów pneumatycznych z manometrem na panelu.
Bardziej złożoną opcją, która pozwala uzyskać płynną zmianę luzu, jest zastosowanie zaworów elektromagnetycznych ze sterowaniem elektronicznym. W ciągu ostatnich 3-4 lat na rynku pojawiło się wiele elektronicznych systemów kontroli luzu, dzięki którym można automatycznie dopasować wysokość pojazdu podczas jazdy.
Układ elektroniczny zwykle składa się z komputera i zestawu różnych czujników, w oparciu o wskazania, których steruje się zaworami elektromagnetycznymi. Obecnie powszechne są dwa rodzaje elektronicznych systemów sterowania: układ sterowania mierzący ciśnienie w zawieszeniu pneumatycznym oraz układ sterowania, który kontroluje luz podczas ruchu.
System kontroli ciśnienia
W tym systemie wymagana pozycja elementu pneumatycznego ustalana jest na podstawie danych o ciśnieniu w układzie pneumatycznym, które sygnalizują (teoretycznie) aktualną pozycję cylindra pneumatycznego i odpowiednio prześwit pojazdu (również teoretycznie). Oczywiście w tym łańcuchu występuje zbyt wiele interpretacji danych i zbyt wiele założeń.
Pomimo faktu, że system ten może działać dobrze na pojeździe, które rzadko przenosi ładunek i jest idealnie wyważony, w przypadku większości pojazdów nie jest odpowiedni, ponieważ wraz ze wzrostem masy pojazdu (na przykład przy przewożeniu ładunku lub pasażerów), wszystkie parametry, które są są interpretowane w wysokości lądowania samochodu, okazują się być błędne.
Istnieje wiele przyczyn zmian masy pojazdu: wsiadania i wysiadania pasażerów, przewożenia towarów, ilości paliwa w zbiorniku paliwa, przewracania się samochodu podczas parkowania na nierównej drodze, a nawet indywidualnych cech układu pneumatycznego.
Wszystkie powyższe mogą ostatecznie prowadzić do nieprawidłowego prześwitu pojazdu, który nie spełnia obecnych warunków drogowych.
Niektóre samochody muszą zwiększyć prześwit do instalacji pneumatycznej. System Strong Arms Air Ride Technologies zapewnia odpowiedni montaż i pozwala na nieznaczne zwiększenie kąta nachylenia osi koła. W niektórych przypadkach istnieje możliwość dodania górnego ciągu w celu zwiększenia ujemnego pochylenia kół, co zapobiega ograniczeniu skoku kulki w przypadku zamontowania dłuższej zwrotnicy.
Aktywne systemy kontroli, które mierzą ciśnienie, mogą reagować nieprawidłowo przy przedłużonym łagodnym skręcie (na przykład podczas przechodzenia przez skrzyżowanie lub podczas dynamicznego manewru, który zwiększa obciążenie po jednej stronie samochodu przez długi czas).
W tych warunkach aktywny układ sterowania, który mierzy ciśnienie, próbuje uwolnić ciśnienie od strony zewnętrznej (obciążonej) i zwiększyć ciśnienie z wewnętrznej (nieobciążonej) strony, zwiększając kołysanie nadwozia, co z kolei niekorzystnie wpływa na sterowność pojazdu. W rzeczywistości ta sama sytuacja występuje tak, jak w starych systemach z dwiema pętlami.
System kontroli czystości
Ten system wykorzystuje oddzielne czujniki, które mierzą rzeczywistą pozycję zawieszenia pojazdu. To rozwiązanie eliminuje szereg założeń wykorzystywanych w systemach pomiaru ciśnienia, ponieważ system sterowania otrzymuje dokładne dane na temat reakcji pozycji ciała na zmiany ciśnienia w komponentach pneumatycznych i może dokładnie określić prześwit.
Jednak w tych systemach występuje również skaza, określana jako "obciążenie krzyżowe". Zjawisko to obserwuje się, gdy przy zapewnieniu luzu w różnych cylindrach pneumatycznych wstrzykuje się zupełnie inne ciśnienie.
W normalnych warunkach ciśnienie w różnych mieszkach powietrznych powinno różnić się o nie więcej niż 20 procent. Istnieją jednak sytuacje, w których układ sterowania sterujący luzem błędnie zwiększa ciśnienie w dwóch diagonalnych miechach powietrznych, a jednocześnie otwiera je w dwóch pozostałych.
W ten sposób system wyrównuje nadwozie, ale obsługa pojazdu znacznie się zmniejsza.
Połączone systemy
Aby wyeliminować powyższe problemy, opracowano kombinowane systemy łączące zalety wcześniej sprawdzonych systemów. Dzięki tej implementacji każdy z systemów jest używany do sprawdzania wzajemnych zeznań.
Przykładem takiego systemu jest nowa wersja LevelPro firmy Air Ride Technologies. Jeśli chcesz stopniowo inwestować w zawieszenie pneumatyczne, najlepiej jest najpierw zainstalować system kontrolny mierzący ciśnienie, a następnie dodać czujniki systemu kontroli, który kontroluje luz.
System LevelPro pozwala programować 3 różne programy: niskie lądowanie, normalne lądowanie (dla turystyki i wyścigów) i wysokie lądowanie (w celu pokonania przeszkód, takich jak progi zwalniające). Wystarczy nacisnąć przycisk, a samochód podniesie się lub spadnie do zaprogramowanego poziomu.
Te ustawienia wstępne nie zakłócają regulacji prześwitu w zależności od ilości paliwa w zbiorniku, liczby pasażerów lub ładunku samochodu.
Air Ride Technologies oferuje szeroką gamę zestawów śrubowych dla różnych samochodów osobowych i ciężarowych. Przedstawiony zestaw (PN ABAR20400) nadaje się do pełnowymiarowego Forda Galaxie z 60-64 lat. Istnieją nawet przednie i tylne zestawy dla Chryslera.
Zmodyfikowane systemy
Dostępne są gotowe zestawy pneumatycznych zawieszeń do seryjnych klasycznych samochodów o dużej mocy, mocnych fabrycznych gorących prętów, ciężarówek i SUV-ów. Zaleca się instalowanie właśnie takich zestawów, zamiast opracowywania zawieszenia od zera, ponieważ są one właściwie zaprojektowane i dokładnie przetestowane.
W tych systemach zostały rozwiązane wszystkie pytania dotyczące wysokości instalowanego cylindra pneumatycznego, modyfikacji przegubu kulowego, kątów osi napędowej, prześwitu względem jezdni, odstępu między łukiem a kołem oraz innych parametrów uwzględnianych przy projektowaniu bezpiecznego i funkcjonalnego układu.
W przypadku mniej popularnych pojazdów, dla których nie ma gotowych zestawów, specjalni entuzjaści gorących prętów mogą zaprojektować własne działające pneumatyczne zawieszenie. W rzeczywistości konstrukcja zawieszenia pneumatycznego nie różni się zasadniczo od konstrukcji konwencjonalnego zawieszenia, tylko tradycyjne metalowe amortyzatory są zastępowane przez elementy pneumatyczne.
Jest nieco łatwiej zaprojektować zawieszenie pneumatyczne, ponieważ miechy pneumatyczne mają większy zakres roboczy i lepsze właściwości obciążenia w porównaniu do konwencjonalnych amortyzatorów.
Biorąc pod uwagę różne konstrukcje cylindrów pneumatycznych i różne konfiguracje opisanego powyżej układu, należy wziąć pod uwagę możliwy ciężar pojazdu i możliwy skok zawieszenia.
Oczywiście, podnośnik holujący przyczepę o długości 48 stóp wymaga większych cylindrów pneumatycznych niż tylne zawieszenie Mustanga 69. Specjaliści od zawieszeń pneumatycznych mogą podać przybliżone zalecenia dotyczące danych charakterystyki pojazdu, wymaganego minimalnego i maksymalnego dopasowania oraz szybkości zmiany luzu.
Te same elementy pneumatyczne i amortyzatory mogą dać zupełnie inne wyniki, nawet jeśli są instalowane w pojazdach o identycznej masie i takich samych parametrach prześwitu.
Jak wspomniano wcześniej, teoretycznie położenie wspornika resoru w przednim zawieszeniu może znacznie zwiększyć stopień sprężania.
Zwiększenie odległości między punktem mocowania a osią obrotu ciągu (przesunięcie punktu mocowania bliżej przegubu kulowego) może prowadzić do zwiększenia współczynnika kompresji zawieszenia. Ponadto, wzrost kąta amortyzatora wymaga również wyższego współczynnika, aby utrzymać dany luz podczas jazdy.
Istnieją odbiorniki (zbiorniki na powietrze) o różnych pojemnościach. Główną zaletą większych odbiorników jest skrócenie czasu oczyszczania. Większość właścicieli gorących prętów używa jednego odbiornika o pojemności od 2 do 5 galonów. Wentylatory gorących prętów, które chcą znacznie zwiększyć tempo wzrostu luzu, mogą używać dużych pojemników lub instalować wiele odbiorników i sprężarek odpowiadających zainstalowanym przewodom pneumatycznym.
Po wybraniu siłowników pneumatycznych należy je zainstalować w pojeździe. Nie ma uniwersalnych zaleceń dotyczących wyboru najlepszego prześwitu dla maksymalnej wydajności.
Wysokość zawieszenia (dane techniczne można uzyskać od producenta) musi spełniać szacunkowe wymagania dotyczące prześwitu, po czym można określić cechy jego instalacji. Punkt mocowania musi zapewniać wystarczający skok zawieszenia, wystarczający luz między kołem a łukiem, prześwit i odpowiednie kąty jazdy.
Zbyt mała szczelina między elementem pneumatycznym a innymi elementami konstrukcyjnymi może prowadzić do ich szybkiego pogorszenia.
Producenci zestawów zawieszenia pneumatycznego oferują szeroką gamę uniwersalnych wsporników. Zestawy takie jak ShockWaves firmy Air Ride Technologies są montowane podobnie do regulowanych amortyzatorów, co znacznie upraszcza ich instalację w porównaniu z osobnym montażem miechów powietrznych i amortyzatora.
Konieczne jest symulowanie warunków pojazdu na autostradzie. W tym przypadku luz powinien wynosić co najmniej 411/42 cali, skok zawieszenia powinien wynosić co najmniej 3 cale, a 2 cale w odbiciu. Upewnić się, że płyty końcowe przepustnic powietrza są wyrównane i równoległe podczas instalowania normalnego prześwitu.
Podwójne siłowniki pneumatyczne Firestone nie wymagają instalacji ograniczników uderzeń, aby zapobiec uszkodzeniom, jednak system może wymagać blokad w zakresie bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczny luz przy maksymalnym zwolnieniu ciśnienia. W przypadku cylindrów stożkowych i walcowych konieczne jest zainstalowanie ograniczników i ograniczników, aby zapobiec wystąpieniu ekstremalnych warunków pracy.
Na ostatnim etapie konieczne jest ustalenie prześwitu odpowiadającego normalnemu ruchowi samochodu, biorąc pod uwagę, że jego zmiana kierunku wzrostu lub spadku powinna przebiegać płynnie.
Blok zaworów elektromagnetycznych BigRed firmy Air Ride Technologies znacznie upraszcza instalację agregatu sprężarkowego i przewodów pneumatycznych. To urządzenie zostało zaprojektowane specjalnie do stosowania w systemach zawieszenia pneumatycznego - jego uszczelnione zawory elektromagnetyczne zapewniają niezawodność i wydajność systemu. Zawory mają dużą pojemność i są zaprojektowane specjalnie dla szybkich układów pneumatycznych.
Regulacja zawieszenia
Amortyzatory i stabilizatory zawieszenia są ważne nie tylko dla standardowego zawieszenia, ale także dla pneumatycznego. Niezależnie od konstrukcji, głównym zadaniem zawieszenia jest utrzymanie ciężaru pojazdu na określonej wysokości. Amortyzatory są odpowiedzialne za wahanie zawieszenia. Stabilizatory zawieszenia służą do zapobiegania przechylaniu się nadwozia przy zmianie parametrów i zakrętów zawieszenia.
Specjaliści od zawieszenia pneumatycznego zalecają stosowanie najdelikatniejszych sprężyn, zwracając szczególną uwagę na prawidłowy dobór amortyzatorów i stabilizatorów do kontroli korpusu rolkowego i wahliwego. Ta implementacja pozwala osiągnąć najbardziej komfortową jazdę (dla której jest zainstalowane zawieszenie pneumatyczne) bez pogarszania sterowności podczas pokonywania zakrętów.
Ustawienie standardowego zawieszenia w zależności od obciążenia pojazdu, warunków na drodze, stylu jazdy i preferencji kierowcy zabiera dużo czasu. Instalując zawieszenie pneumatyczne, od razu docenisz jego zalety - zawieszenie jest regulowane tylko przez naciśnięcie przycisku i przekręcenie pokrętła.
Odporność na zużycie
Jakość cylindrów pneumatycznych jest potwierdzona przez miliony kilometrów przebiegu pojazdów użytkowych zajmujących się transportem towarów przez długie 70 lat. Firestone testuje swoje zestawy w dziesiątkach milionów cykli, co odpowiada żywotności 40-50 lat. Jeżeli poduszka powietrzna nie ociera się o inne elementy konstrukcyjne pojazdu i znajduje się w odległości co najmniej 2 cali od gorących elementów, wytrzyma pojazd, na którym jest zainstalowany.
Panel sterowania (opcjonalnie) pozwala kontrolować działanie systemu LevelPro z Air Ride Technologies.
Najczęstszym problemem są wycieki powietrza, które zwykle są wynikiem niewłaściwej instalacji systemu. Oto, co Voeckel powiedział o przeciekach: "Elementarne użycie szczeliwa na połączeniach gwintowanych pomaga zapobiec 97% wszystkich wycieków.
Jedyną przyczyną wycieku może być zawór powietrzny, jeśli w trakcie instalacji dostaną się do niego zanieczyszczenia, a także wnikanie taśmy nawijającej (taśmy FUM) do kanału. Teoretycznie pneumatyka ShockWave może mieć przecieki, ale za 10 lat nie natknąłem się na jeden nieszczelny cylinder ".
Mimo to każde mechaniczne urządzenie, czy to pneumatyczne czy konwencjonalne amortyzatory, może zostać uszkodzone mechanicznie. Opracowując własny system zawieszenia pneumatycznego, należy zapewnić wystarczający prześwit i prześwit między łukiem a kołem w przypadku całkowitego obniżenia ciśnienia - dzięki czemu można przynajmniej zaparkować na poboczu drogi, nie uszkadzając koła ani łuku.
Prawidłowo zaprojektowany i skonstruowany cylinder ma tę samą wartość dla zawieszenia, co elektroniczny układ wtrysku paliwa i skrzynia nadbiegająca dla napędu.
Tak, wymagana jest znaczna wiedza techniczna; Tak, wyrafinowane nowoczesne systemy kosztują dużo pieniędzy - jest to jednak prawdziwy krok w kierunku budowy samochodu, w którym można wziąć udział w wyścigach w niedzielę, a następnie udać się do pracy w poniedziałek, ciesząc się komfortem.
Obecnie powszechne jest stosowanie zawieszenia pneumatycznego w ciężkich pojazdach, przyczepach i samochodach, głównie w klasie biznes. To urządzenie techniczne ma wiele zalet, ale najważniejsza jest automatyczna regulacja luzu pojazdu od sytuacji na drodze.
Nowoczesne zawieszenie pneumatyczne, jest to jeden z rodzajów zawieszenia, który może zmienić prześwit między dnem pojazdu a drogą.
Zawieszenie pneumatyczne składa się z elastycznych elementów, tak zwanych pneumatycznych ograniczników na każdym z istniejących kół. Obecnie zawieszenie pneumatyczne nie ma zastosowania do niezależnego typu zawieszenia samochodowego i można go zamontować na dowolnej istniejącej konstrukcji, zawieszeniu MacPhersona, wiązce elastycznej lub zawieszeniu wielowahaczowym.
W przypadku instalacji systemu pneumatycznego konieczne jest zastąpienie regularnych części elastycznych (sprężyny, sprężyny, skręty) nowoczesnymi elementami pneumatycznymi (cylindrem) wzmacnianymi gumą, w których jako element elastyczny stosuje się sprężone powietrze dostarczane do układu pneumatycznego. Głównym celem systemu pneumatycznego jest zapewnienie dostatecznie wysokiego poziomu komfortu i bezpieczeństwa w ruchu samochodu.
Urządzenie do zawieszania pneumatycznego
Istnieją 3 rodzaje zawieszenia pneumatycznego:
1) Pojedynczy obwód ;
2)Podwójny obwód ;
3)Cztery kontury.
Zwykle układy z pojedynczą pętlą znajdują się na jednej z osi automatycznych (z przodu lub z tyłu). Zawieszenia jednopneumatyczne są wyposażone w ciągniki siodłowe i ciężarówki, z możliwością dostosowania sztywności tylnej osi do wielkości przewożonego ładunku.
Obecnie podwójne zawieszenie jest umieszczone na jednej lub obu osiach. W pierwszym przykładzie wykonania istnieje możliwość niezależnej regulacji kół. Konwencjonalny układ dwuprzewodowy może jednocześnie sterować dwiema osiami silników lub odpowiada dwóm jednokierunkowym pneumatycznym zawieszkom.
Najbardziej funkcjonalny jest uważany za cztero-obwodowe zawieszenie, przyczyniając się do regulacji pneumatycznego wsparcia na każdym kole samochodowym. Obecność elektronicznego układu sterowania z czułymi czujnikami w układzie pneumatycznym jest obowiązkowa, dzięki czemu ciśnienie w elementach pneumatycznych jest regulowane automatycznie.
Nowoczesny system pneumatyczny składa się z następujących części.:
Obecność elastycznych elementów pneumatycznych na każdym kole, które pełnią funkcję aktywnego mechanizmu zawieszenia. Zazwyczaj elastyczne części regulują i utrzymują prześwit, zmieniając wysokość nadwozia samochodu, zwiększając lub zmniejszając ciśnienie powietrza w elementach pneumatycznych.
Głównym elementem konstrukcyjnym zawieszenia pneumatycznego jest sprężarka, która dostarcza sprężone wcześniej powietrze, a następnie do odbiornika i do siłowników.
Nowoczesny odbiornik powietrza może wykonywać regulację prześwitu w niewielkich ilościach bez pomocy sprężarki, a także zapewnia jakość wszystkich rodzajów zawiesin adaptacyjnych.
Istniejące wiadukty powietrzne odpowiadają za ścisłe połączenie wszystkich mechanizmów zawieszenia pneumatycznego w jeden układ pneumatyczny.
Za pomocą czujników elektronicznych monitorowane jest położenie i nachylenie nadwozia w stosunku do jezdni, a także obliczane jest przyspieszenie i inne parametry techniczne.
Nowoczesna elektroniczna jednostka sterująca niezależnie przetwarza sygnały przychodzące z licznych czujników odpowiedzialnych za automatyczne lub ręczne zawieszenie.
Podstawowe zasady zawieszenia pneumatycznego:
Nowoczesne zawieszenie pneumatyczne zapewnia możliwość automatycznej regulacji luzu pojazdu, nie tylko w trybie ręcznym, ale także w trybie automatycznym. Kierowca ma możliwość samodzielnego dostosowania wysokości jazdy swojego samochodu w trybie ręcznym.
Tryb automatyczny z reguły implikuje pracę adaptacyjnego zawieszenia, które utrzymuje niezbędną ilość luzu, a jednocześnie sztywność amortyzatorów w zależności od następujących cech: prędkości ruchu, nachylenia karoserii, przyspieszenia samochodu itp.
Główne zalety zawieszenia pneumatycznego:
Samochód ma doskonałe właściwości jezdne, dzięki możliwości szybkiego dostosowania optymalnego ciśnienia w miechach, co przyczynia się do znacznego zmniejszenia przechyłu samochodu podczas pokonywania zakrętów.
Możliwość dostosowania zawieszenia zgodnie z warunkami drogowymi i życzeniami kierowcy. Zawieszenie pneumatyczne może natychmiast zmienić prześwit podwozia bez uszczerbku dla obsługi, bezpieczeństwa i komfortu.
Praktyczność to pełna pojemność pojazdu, jest bardzo ważna w przypadku samochodów dostawczych, pickupów i ciężarówek.
Do chwili obecnej samochodowe zawieszenie pneumatyczne ma pewne wady. Główną wadę można przypisać słabej łatwości konserwacji. W przypadku awarii konieczna jest tylko zmiana, nie można jej dalej naprawiać. Należy pamiętać, że odczynniki drogowe i ujemne temperatury mają niekorzystny wpływ na trwałość zawieszenia pneumatycznego.