Пневморессора для легкового автомобиля

Пневморессоры как элемент пневматической подвески

Подвеска любых транспортных средств имеет в своей конструкции элементы трех основных типов:

• демпфирующие элементы — гасящие или предотвращающие колебания, возникающие при движении (амортизаторы);
• направляющие элементы, обеспечивающие соединение, передающие силы на кузов автомобиля и обеспечивающие положение колес относительно кузова;
• упругие элементы, воспринимающие нагрузку от дорожного покрытия и передающие энергию на кузов автомобиля.

В качестве упругих элементов различного типа подвесок могу выступать пружины и рессоры различного типа. Однако на большегрузных автомобилях использование стальных рессор приводит к возникновению проблем. Из-за большой нагрузки на автомобили стальные рессоры грузовиков должны иметь большую жесткость и упругость. В таком случае необходимая плавность хода обеспечивается лишь при полной загрузке кузова. Если грузовой автомобиль не загружен, то излишняя жесткость упругих элементов делает езду крайне некомфортной.

Для решения этой проблемы была разработана пневматическая подвеска, получившая достаточно широкое распространение не только среди грузовых, но и легковых автомобилей. Пневматическая подвеска такого типа позволяет регулировать положение кузова или рамы автомобиля над дорожной поверхностью. Возможность увеличения дорожного просвета в случае возникновения подобной необходимости позволяет сделать поездку более комфортабельной, увеличивает геометрическую проходимость и повышает безопасность автомобиля.

В пневматических подвесках роль упругого элемента выполняется пневморессорой. Она определяет вертикальное положения кузова относительно дорожного покрытия и позволяет изменять жесткость подвески в зависимости от загруженности автомобиля, характеристик дорожного полотна, необходимости преодоления препятствий и т. д.

Виды пневморессор

В настоящий момент наибольшее распространение получили следующие разновидности пневморессор:

• баллонные;
• диафрагменные;
• смешанного типа.

Несмотря на разность конструкции, все виды пневморессор имеют общий принцип работы — положение кузова относительно уровня полотна определяется поступающим в пневморессору сжатым воздухом. Однако из-за особенностей характеристик различных конструкций пневморессор они получили распространение в различных сферах машиностроения.

Баллонные пневморессоры

Баллонные пневморессоры — наиболее простой по устройству вариант, нашедший широкое применение на транспортных средствах любых типов. Такая пневморессора состоит из резинового баллона (многослойной резинокордной оболочки), зажатого между стальными опорами. В верхней опоре, как правило, располагаются патрубки для подачи и стравливания воздуха.

В свою очередь баллонные пневморессоры в зависимости от особенностей конструкции различаются на следующие типы:

В бочкообразных рессорах баллон имеет форму цилиндра с прямыми или закругленными стенками. В сильфонных пневморессорах баллон разделен на несколько секций, между которыми расположены опоясывающие кольца. В гофрированных пневморессорах баллон имеет гофрирование на части рабочей поверхности или на всем своем протяжении, также на баллоне могут располагаться опоясывающие кольца и вспомогательные элементы.

Принцип действия пневморессор баллонного типа основан на подаче в баллон сжатого воздуха, который повышает в нем давление. Под воздействием повышенного давления баллон увеличивается в длину, что приподнимает транспортное средство над поверхностью дороги. При высокой загрузке автомобиля повышенное давление позволяет удерживать автомобиль на заданном уровне. Одновременно увеличение давление в баллоне позволяет увеличить жесткость подвески.

В случае спуска воздуха давление в баллоне снижается, в результате чего у него уменьшается длина. Жесткость подвески падает, а уровень кузова или рамы над дорожным полотном снижается.

Диафрагменные пневморессоры

Пневморессоры диафрагменного типа бывают двух разновидностей:

• непосредственно диафрагменные;
• диафрагменные рукавного типа.

Диафрагменные пневморессоры состоят из нижнего корпуса, играющего роль основания, и верхней опоры, между которыми размещается резинокордная диафрагма. Верхняя опора и диафрагма имеют меньший диаметр, поэтому способны опускаться внутрь корпуса. Именно разница в габаритах и обеспечивает работу пневморессор данного типа. Подаваемый сжатый воздух выдавливает верхнюю опору, что приподнимает кузов (раму) автомобиля над дорожным полотном.

Диафрагменная пневморессора, в которой диафрагма имеет форму рукава, имеет схожий принцип работы. Однако в ней диафрагма заменена резиновым рукавом, внутрь которого помещается корпус пневморессоры. Благодаря увеличенным размерам рукава пневморессора может значительно свою длину и положение кузова (рамы) над дорогой. Поэтому рукавный тип пневморессора нашел широкое распространение среди крупногабаритных автомобилей, в частности, грузовиков.

Пневморессоры смешанного типа

Пневморессоры смешанного типа объединяют отдельные компоненты баллонных и диафрагменных пневморессор — баллон и диафрагму. Обычно у пневморессор смешанного типа баллон расположен в нижней части, диафрагма — в верхней. Подобная компоновка имеет повышенные характеристики регулировки положения кузова и обеспечивает демпфирование всей конструкции.

Смешанный тип пневморессор достаточно редко встречается у автомобилей, так как достигаемые характеристики во многом являются избыточными для автомобильного транспорта. Наиболее широкое распространение смешанный тип пневморессор получил в железнодорожном и специальном транспорте.

Часто встречающиеся неисправности

Внутреннее устройство пневморессоры предельно простое, поэтому неисправности узла обычно связаны с механическими повреждениями корпуса и конструктивных элементов. К числу наиболее распространенных неисправностей пневморессор относятся:

• физическое старение резины, проявляющееся в виде появления трещин на резиновой оболочке;
• потеря герметичности ввиду воздействия химических жидкостей (масла, растворителей) или некорректной работы кранов пневморессор;
• механический износ из-за физического контакта резиновой оболочки с элементами подвески или посторонними предметами.

Выбор и эксплуатация пневморессор

Ресурс работы пневморессор обычно рассчитывается в количестве рабочих циклов. У дорогих предложений на рынке ресурс обычно составляет 5-7 миллионов колебаний, что примерно равнозначно шести годам службы. У более экономичных предложений ресурс меньше в полтора-два раза. Поэтому при покупке пневморессор приобретение более дорогих и качественных узлов выглядит экономически целесообразней.

Эксплуатация пневморессор имеет свои особенности, обусловленные конструкцией данного элемента подвески и его условиями эксплуатации.

Низкие температурные режимы эксплуатации могут приводить к тому, что в резинокордных оболочках пневморессор могут появляться трещины, ведущие к утечке воздуха. В свою очередь утечки приводят к повышенным нагрузкам на воздушный компрессор, который поддерживает давление в системе. Повышенные циклы нагрузки воздушного компрессора снижают его ресурс, а замена узла обходится автовладельцу в крупную сумму.

Следовательно, при выборе пневморессор необходимо обращать внимание на температурный диапазон работы элементов. Как правило, детали, имеющие оригинальное происхождение, дороже из-за того, что содержат большее содержание каучука в резинокордной смеси. Это позволяет использовать пневматические рессоры даже при экстремально низких температурах. Более доступные рессоры, имеющие неоригинальное происхождение, обычно имеют предельный температурный режим не ниже -45°С. Дешевые пневморессоры и вовсе обычно изготавливаются в южных странах, где низкая температура встречается редко, Автомобильная промышленность таких странах может выпускать автокомпоненты, не адаптированные к холодному климату. Зачастую дешевые неоригинальные рессоры могут выйти из строя даже при небольшом минусе.

Поэтому при выборе пневморессор следует обязательно учитывать возможные условия эксплуатации. Предпочтительней приобретать деталь, чей предельный температурный режим работы имеет более низкий порог, чем предполагаемые условия эксплуатации. Такие характеристики обычно имеют более дорогие оригинальные детали.

Источник статьи: http://voditelauto.ru/%D0%BF%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%D1%8B/

Как выбрать автомобильную пневмоподушку

Пневмоподушки, которые сегодня активно используются в автопромышленности, появились еще в 1955 году. Вплоть до наших дней они редко становились одним из основных элементов подвески, однако сегодня об установке пневматической подвески задумываются многие автолюбители. Пневматическая подушка является основным элементом такой подвески. С ее помощью можно отрегулировать жесткость подвески и клиренс авто находясь прямо в салоне.

Эксперты Avto.pro помогут разобраться с тем, как работает такая подушка, в чем особенности регулируемой пневмоподвески (ESS) и с чего начинать выбор подушки, если водитель решил внести изменения в свой автомобиль.

Задачи пневматической подвески

Как и обычная механическая подвеска, пневматическая нацелена на обеспечение максимально плавного хода транспортного средства без серьезной привязки к состоянию дороги, а также обеспечение оптимального клиренса. В механической подвеске это зависит от состояния пружин или же рессор, а вот в пневматической все зависит от подушки. Суть в том, что при наезде автомобиля с пневматической подвеской на невысокое препятствие подушка продавливается и в случае нужды давление в ней меняется. Сама подушка не может исправно работать без датчиков уровня, контроллера и компрессора.

В отличие от грузового транспорта, в легковушках пневмоподвеска может быть выполнена следующим образом:

Во втором случае корпус авто поддерживается не только пневмоподушкой, но также пружиной / рессорой. В обоих случаях такая подвеска отличается мягкостью, относительно дешевизной и доступностью, широкими возможностями по регулировке клиренса. Минусов всего два:

• Сложность конструкции . Хоть установка пневмоподвески стоит не так чтобы дорого, она привносит в конструкцию автомобиля множество дополнительных элементов, вследствие чего вся конструкция становится дороже и сложнее в ремонте;
• Уязвимость к плохим дорогам . Особенно актуально для Украины, где лишь часть дорожного полотна не испещрена выбоинами и трещинами. Пневматическая подвеска здесь будет выходить чаще обычного, а ремонт стоит немалых денег.

Однако не будем спешить с выводами и разберемся с тем, как устроена пневмоподушка, как ее подбирают и какими еще достоинствами она может похвастать. Возможно, несмотря на очевидные недостатки многим автолюбители сочтут, что она станет отличной заменой уже привычной механике.

Подробнее о типах пневмоподушек

Подушки как основной элемент пневматической подвески автомобиля могут иметь два основных исполнения. Относительно недавно появилось и третье исполнение, однако специалисты подтверждают, что типов подушек два, а третий вариант является лишь ответвлением от уже существующего типа (к слову, именно этот вариант и является одним из самых популярных). Вот каких типов бывают пневмоподушки:

• Балонные . Внешне подушка действительно напоминает баллон. Состоит из прорезиненной кордной ткани, внутреннего слоя, иначе называемого герметизирующим, и внешнего слоя. В некоторых случаях внутри подушки находится резиновый отбойник. Такой элемент подвески устойчив к воздействию масла, бензина, солнечных лучей, озона. Подушка может имет 1,2 или 3 секции;
• Диафрагменные . С технической точки зрения лучше подходят к подвеске легковых автомобилей. Отличается от балонных подушек наличием поршня и резино-кордной оболочки, которая ограничивает объем.

Подвидом диафрагменных подушек являются « Сливы » (Sleeve , рукавный тип ), которые имеют меньшие размеры. К примеру, в самых дорогих автомобилях марки Mercedes-Benz установлены именно такие подушки.

Как определяется нагрузка на пневматическую подушку

Начнем издалека. При расчете пневмоподушек инженеры пользуются несколькими формулами. Они несложные и при желании водитель может сам рассчитать величину площади рабочей поверхности, диаметра элемента и рабочее давление воздуха. Суть в том, что от максимальной нагрузки полностью зависит то, какую подушку в будущем водитель выберет. Финальным выражением в расчетах (их все мы приводить не будет, а лишь расскажем о результате) станет выражение д иаметра пневмоподушки . Оно включает в себя:

• Рабочее давление воздуха, измеряемое в кг/см2. У самых популярных подушек это 7 или 8 атмосфер;
• Коэффициент 1,2, учитываемый при расчете эффективной площади сильфона;
• Рабочую нагрузку. Именно этот параметр является основным – автолюбитель знает коэффициент 1,2 заранее, рабочее давление он также может легко узнать.

Итак, для определения нагрузки на пневмоподушку совсем не нужно взвешивать свой автомобиль. Те, кто выбирали покрышки, хорошо представляют себе, для чего нужно знать максимальную нагрузку. Для ее определения достаточно обратиться к ПТС и найти максимально разрешенную массу транспортного средства . Величину нужно разделить на 4, а результат увеличить на 20 или 25%. Однако нужно внести еще несколько правок исходя из этого:

• Масса автомобиля вполне может быть больше той, что является максимально разрешенной;
• В грузовых автомобилях при загрузке кузова наибольшую нагрузку испытывает задний мост;
• В пневмомеханической подвеске часть нагрузки будет брать на себя пружина / рессора;
• Нагрузка может быть распределена по колесам неравномерно.

Чтобы быть совершенно точным, придется измерить нагрузки на каждое колесо автомобиля. Так будет определено значение статической нагрузки. Динамическая же нагрузка будет больше статической. С учетом всего вышесказанного, можно снова провести расчет и определиться с параметрами нужной пневмоподушки.

Выбор пневмоподушки

С заменой подушки справиться вручную вполне возможно и без привлечения к работе специалиста, однако этот вариант нежелателен. Работа не самая простая и гарантировать качество ее выполнения сможет только мастер. С чем автолюбитель точно справится, так это с выбором новой детали. Поиск можно вести следующим образом:

• По VIN-коду . Сегодня пневмоподушки встречаются в некоторых автомобилях и являются частью премиум-комплектации. Ведя поиски по коду транспортного средства можно с легкостью найти именно ту запчасть, которая совместима с подвеской автомобиля;
• По данным транспорта . Речь идет о марка, модели, а также годах производства и комплектации. Сегодня так ищут запчасти в интернет-каталогах даже без помощи кодов запчастей;
• По данным пневмоподушки . Нужно вычислить максимально допустимую нагрузку, диаметр подушки, а также величину хода баллона. Последняя должна быть никак не меньше хода имеющегося амортизатора. Также подушку нужно подбирать под конкретную модель автомобиля.

В целом, выбор не представляет особой сложности. Важно учесть совместимость детали с автомобилем – наружная пневмоподушка не должна быть слишком высокой, а внутренняя, она же пневмобаллон, должна четко входить внутрь пружины механической подвески.

Экскурс по брендам

Производителей элементов пневматической подвески можно пересчитать по пальцам. Мы приведем в пример лишь самых известных и проверенных, занимающих свою нишу на рынке уже не первый год. Они же предлагают несколько решений по системам управления пневмоподвеской. Обращайте внимание на продукцию следующих фирм:

• Airlfit (США) – предлагает качественные, но весьма дорогие детали. Серьезным плюсом фирмы является то, что она ориентируется на тех автовладельцев, которые только задумываются о внесении изменений в подвеску своего транспорта. Система Airflit1000 включает в себя все необходимое: крепления, пневмобаллоны, шланги, а также вывод для ниппеля. Похожих систем в сборе несколько;
• Firestone (США) – еще одна американская фирма, специализирующаяся на пневматической подвеске. Как и Airflit , горячо любима рядовыми владельцами авто и любителями тюнинга;
• Slam Specialist (США) – предлагает множество решений по автомобильной подвеске. Представители линейки пневмоподушек SS- чаще неоригинальных подушек других производителей встречаются на легковых автомобилях;
• Contitech (Германия) – известный производитель резинотехнических изделий. В каталогах немецкой фирмы можно найти несколько позиций по пневмоподушкам. В своей ценовой категории они являются одними из лучших.

Хорошую продукцию также можно найти под именами брендов BPW (Германия), Bronkato S.P.A. (Италия), Blacktech (Турция), Templin (Германия). Внимательный автолюбитель при подборе пневмоподушки может найти немало выгодных предложений от малоизвестных фирм, которые все же лучше проигнорировать. Покупать можно только самые качественные подушки, которые по совместительству являются и самыми дорогими – они прослужат на порядок дольше более дешевых аналогов и гарантируют максимальный комфорт и безопасность при езде.

Вывод

При правильном выборе запчастей теоритически можно модифицировать подвеску любого автомобиля пневматикой. Такое улучшение оценят даже самые притязательные водители. Серьезным недостатком пневмоподвески является то, что она является довольно сложной в ремонте конструкцией. Однако стоимость даже простых пневмобаллонов полностью оправдана. Только представьте: попав в глубокий снег, можно опустить максимально опустить кузов автомобиля, примять снег, поднять его обратно и спокойно выехать из ловушки. Правда, иногда этот трюк не срабатывает, но он уже является доказательством того, что пневматическая подвеска является намного более функциональной и гибкой, нежели обычная механическая. В отличие от гидроподвески, пневматика проста и недорога в установке.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь .

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/kak-vybrat-avtomobilnuiu-pnevmopodushku-5d00eafdbd0a0f00ad74dbb6