Urządzenie i zasada działania zawieszenia pneumatycznego

W opisach modeli samochodów premium najnowszych generacji często spotyka się koncepcję zawieszenia adaptacyjnego. W zależności od modyfikacji system ten może regulować sztywność amortyzatora (samochód sportowy ma twardy wygląd, SUV jest bardziej miękki) lub prześwit. Inną nazwą takiego systemu jest zawieszenie pneumatyczne.

Ci, którzy jeżdżą po drogach różnej jakości, zwracają uwagę na obecność tej modyfikacji: od gładkich autostrad po wycieczki terenowe. Fani tuningu samochodów specjalnie instalują takie elementy pneumatyczne, które pozwalają samochodowi nawet podskakiwać. Ten kierunek automatycznego dostrajania nazywa się low-ride. Jest osobna recenzja.

Zasadniczo zawieszenie pneumatyczne jest instalowane w pojazdach towarowych, ale pojazdy biznesowe lub pasażerskie premium często otrzymują podobny system. Zastanów się nad urządzeniem tego typu zawieszenia maszyny, jak będzie działać, jak sterowany jest układ pneumatyczny, a także jakie są jego zalety i wady.

Co to jest zawieszenie pneumatyczne

Zawieszenie pneumatyczne to układ, w którym zamiast standardowych amortyzatorów montowane są elementy pneumatyczne. Każda 18-kołowa ciężarówka lub nowoczesny autobus jest wyposażona w podobne mechanizmy. Jeśli chodzi o przeprojektowanie standardowych pojazdów, zwykle ulepszane jest klasyczne zawieszenie sprężynowe. Kolumna fabryczna (kolumna MacPhersona z przodu i sprężyna lub sprężyna z tyłu) zmienia się na miechy pneumatyczne, które są instalowane w taki sam sposób, jak projekt fabryczny, ale do tego stosowane są specjalne elementy mocujące.

Podobną część można kupić w dużych sklepach specjalizujących się w tuningu samochodów. W przypadku modyfikacji zawieszenia sprężynowego lub skrętnego dostępne są również oddzielne zestawy montażowe.

Jeśli mówimy o zawieszeniu samochodu, to ma ono za zadanie amortyzować wstrząsy i wstrząsy pochodzące od kół do korpusu nośnego lub ramy samochodu. Taki wózek nie tylko zapewnia maksymalny komfort podczas jazdy po nierównych drogach. Przede wszystkim system ten jest tak skonstruowany, aby auto nie rozpadło się po kilku latach eksploatacji.

W standardowych zawieszeniach prześwit pojazdu (opis tego terminu to tutaj) pozostaje bez zmian. Jeśli pojazd jest eksploatowany w innych warunkach, praktyczne byłoby posiadanie zawieszenia, które może zmieniać prześwit w zależności od stanu drogi.

Na przykład podczas jazdy z dużą prędkością po autostradzie ważne jest, aby samochód znajdował się jak najbliżej asfaltu, aby aerodynamika działała na korzyść docisku samochodu. Zwiększa to stabilność samochodu podczas pokonywania zakrętów. Opisano szczegóły dotyczące aerodynamiki samochodów tutaj... Z drugiej strony, aby przezwyciężyć warunki terenowe, ważne jest, aby pozycja nadwozia względem podłoża była jak najwyższa, aby spód samochodu nie został uszkodzony podczas ruchu.

Pierwsze pneumatyczne zawieszenie samochodu stosowane w modelach produkcyjnych zostało opracowane przez firmę Citroen (19 DC1955). General Motors to kolejny producent, który próbował wprowadzić pneumatykę do przemysłu motoryzacyjnego.

Samochodem seryjnym tej marki, wyposażonym w aktywne zawieszenie pneumatyczne, był Cadillac Eldorado Brige z 1957 roku. Ze względu na wysoki koszt samego mechanizmu i złożoność naprawy rozwój ten został zamrożony na czas nieokreślony. Dzięki nowoczesnym technologiom system ten został dopracowany i wdrożony w branży motoryzacyjnej.

Cechy zawieszenia pneumatycznego samochodu

Samo zawieszenie pneumatyczne, a przynajmniej technologia, istnieje tylko w teorii. W rzeczywistości zawieszenie pneumatyczne oznacza cały system składający się z dużej liczby węzłów i mechanizmów. Pneumatyka w takim zawieszeniu stosowana jest wyłącznie w jednym węźle - zamiast standardowych sprężyn, drążków skrętnych czy sprężyn.

Mimo to zawieszenie pneumatyczne ma wiele zalet w stosunku do klasycznego projektu. Kluczową wśród nich jest możliwość zmiany prześwitu pojazdu lub sztywności zawieszenia.

Zawieszenie pneumatyczne nie może być używane w czystej postaci (tylko resory pneumatyczne) bez dodatkowych mechanizmów lub konstrukcji. Na przykład jest bardziej efektywny, gdy używa się tych samych elementów, które są używane w kolumnie MacPhersona, w zawieszeniu wielowahaczowym i tak dalej.

Ponieważ zawieszenie pneumatyczne wykorzystuje dużą liczbę różnych elementów dodatkowych, jego koszt jest bardzo wysoki. Z tego powodu nie jest instalowany przez producenta w samochodach budżetowych.

Taki system jest szeroko stosowany w transporcie towarowym. Ze względu na to, że ciężarówki i autobusy przewożą duże obciążenia, zawieszenie pneumatyczne w takich pojazdach wykorzystuje pełen zakres właściwości. W samochodach osobowych dostrojenie zawieszenia jest niemożliwe wyłącznie przez mechaników, dlatego też system jest często sterowany elektronicznie w połączeniu z regulowanymi amortyzatorami. Taki system jest znany wielu kierowcom pod nazwą „zawieszenie adaptacyjne”.

ojcowizna

Poduszka powietrzna została opatentowana przez Williama Humphriesa w 1901 roku. Chociaż to urządzenie miało szereg zalet, nie zostało to od razu zauważone, i to tylko przez wojsko. Powodem jest to, że zamontowanie resora pneumatycznego na ciężarówce dało mu więcej korzyści, na przykład taki samochód mógł być bardziej ładowany, a zwiększony prześwit zwiększał możliwości transportowe w terenie.

W pojazdach cywilnych zawieszenie pneumatyczne wprowadzono dopiero w latach 30. ubiegłego wieku. System ten został zainstalowany w modelu Stout Scarab. Pojazd wyposażono w cztery miechy powietrzne Fairstone. W tym układzie sprężarka była napędzana przez napęd pasowy połączony z zespołem napędowym. W maszynie zastosowano system czteroobwodowy, który nadal uważany jest za najbardziej udane rozwiązanie.

Niektóre firmy próbowały ulepszyć system zawieszenia pneumatycznego. Wiele zostało zrobione przez Air Lift. Wiąże się to z wprowadzeniem zawieszenia pneumatycznego do świata sportów motorowych. System ten był używany w samochodach amerykańskich przemytników (nielegalnych przewoźników bimbru w czasach prohibicji). Początkowo różne modyfikacje ich pojazdów były wykorzystywane do wymykania się policji. Z biegiem czasu kierowcy zaczęli aranżować między sobą wyścigi. Tak narodził się wyścig, który dziś nosi nazwę NASCAR (konkurencja samochodów pompowanych).

Osobliwością tego zawieszenia było to, że poduszki zostały zainstalowane wewnątrz sprężyn. Był używany do lat 1960. XX wieku. Pierwsze systemy wysięgników były słabo przemyślane, co spowodowało porażkę takiego projektu. Niemniej jednak niektóre samochody były już fabrycznie wyposażone w takie zawieszenie.

Ponieważ zawieszenie pneumatyczne było bardzo popularne w samochodach sportowych, duzi producenci samochodów zwrócili uwagę na tę technologię. Tak więc w 1957 roku pojawił się Cadillac Eldorado B linkedin. Samochód otrzymał pełnoprawne czteroobwodowe zawieszenie pneumatyczne z możliwością regulacji ciśnienia w każdej poduszce z osobna. Mniej więcej w tym samym czasie system ten został wprowadzony przez Buicka i Ambasadora.

Wśród europejskich producentów samochodów Citroen zasłużenie zajmuje pierwsze miejsce w zastosowaniu zawieszenia pneumatycznego. Powodem jest to, że inżynierowie marki wprowadzili innowacyjne rozwiązania, które spopularyzowały modele samochodów z tym systemem (niektóre z nich wciąż są doceniane przez kolekcjonerów).

W tamtych latach uznawano, że samochód nie może być jednocześnie wygodny i wyposażony w zaawansowane zawieszenie pneumatyczne. Citroen przełamał ten stereotyp, wypuszczając kultowego DS 19.

W samochodzie zastosowano innowacyjne zawieszenie hydropneumatyczne. Niespotykany komfort zapewniono poprzez obniżenie ciśnienia w komorach gazowych butli. Aby samochód był jak najbardziej sterowny przy dużych prędkościach, wystarczyło zwiększyć ciśnienie w cylindrach, dzięki czemu zawieszenie jest sztywne. I choć w tym układzie zastosowano azot, a poziom komfortu przypisano części hydraulicznej układu, to nadal jest on uważany za układ pneumatyczny.

Oprócz francuskiego producenta w opracowywanie i wdrażanie zawieszenia pneumatycznego była zaangażowana niemiecka firma Borgward. Za tym przykładem poszła marka samochodów Mercedes-Benz. Dziś nie można stworzyć niedrogiego samochodu z zawieszeniem pneumatycznym, ponieważ sam system jest bardzo drogi w produkcji, naprawie i utrzymaniu. Tak jak u zarania tej technologii, dziś zawieszenie pneumatyczne jest montowane tylko w samochodach segmentu Premium.

Jak działa zawieszenie pneumatyczne

Praca zawieszenia pneumatycznego sprowadza się do osiągnięcia dwóch celów:

1. W danym trybie samochód musi utrzymywać pozycję nadwozia względem nawierzchni jezdni. Jeśli wybrane zostanie ustawienie sportowe, prześwit będzie minimalny, a wręcz przeciwnie, najwyższy w przypadku osiągów terenowych.
2. Oprócz położenia względem drogi zawieszenie pneumatyczne musi być w stanie absorbować wszelkie nierówności nawierzchni. Jeśli kierowca wybierze tryb jazdy sportowej, to każdy amortyzator będzie tak twardy, jak to tylko możliwe (ważne, żeby droga była jak najbardziej płaska), a gdy ustawiony jest tryb terenowy, będzie jak najcichszy . Jednak sama pneuma nie zmienia sztywności amortyzatorów. W tym celu istnieją specjalne modele elementów tłumiących (szczegółowo opisano rodzaje amortyzatorów tutaj). Układ pneumatyczny pozwala jedynie na podniesienie karoserii do maksymalnej dopuszczalnej wysokości lub jej maksymalne obniżenie.

Każdy producent stara się prześcignąć konkurencję, tworząc ulepszone systemy. Mogą inaczej nazywać swoje projekty, ale koncepcja działania urządzeń pozostaje taka sama. Niezależnie od modyfikacji siłowników, każdy układ będzie składał się z następujących elementów:

1. Obwód elektryczny. Elektronika lepiej zapewnia precyzyjne dostrojenie działania siłowników. Niektóre samochody mają systemy adaptacyjne. W tej modyfikacji zainstalowano wiele różnych czujników, które rejestrują tryb pracy silnika, obroty kół, stan nawierzchni drogi (w tym celu można użyć czujnika systemy noktowizyjne lub kamera przednia) i inne systemy pojazdu.
2. Mechanizmy wykonawcze. Różnią się wielkością, konstrukcją i zasadą działania, ale zawsze zapewniają napęd mechaniczny, dzięki któremu samochód jest podnoszony lub opuszczany. Pneumatyka może być napędzana powietrzem lub hydraulicznie. W wersji powietrznej zamontowana jest sprężarka (lub hydrokompresor w układzie wypełnionym cieczą roboczą), odbiornik (gromadzi się w nim sprężone powietrze), osuszacz (odprowadza wilgoć z powietrza, dzięki czemu wnętrze mechanizmów nie rdzewieje ) i siłownik pneumatyczny na każdym kole. Zawieszenie hydrauliczne ma podobną konstrukcję, z tym wyjątkiem, że sztywność i prześwit pod pojazdem nie są kontrolowane przez powietrze, ale przez płyn roboczy, który jest pompowany do obwodu zamkniętego, takiego jak układ hamulcowy.
3. System sterowania. W każdym samochodzie z takim zawieszeniem na panelu sterującym zainstalowany jest specjalny regulator, który aktywuje odpowiedni algorytm elektroniki.

Oprócz systemów fabrycznych istnieją prostsze modyfikacje do strojenia amatorskiego. Ten typ jest sterowany za pomocą pilota, który jest zainstalowany w kabinie pasażerskiej. Za pomocą regulatora kierowca zmienia prześwit pojazdu. Gdy urządzenie jest uruchamiane przez sprężarkę, powietrze jest pompowane do akumulatora pneumatycznego, wytwarzając wymagane ciśnienie.

Ta modyfikacja zapewnia tylko ręczny tryb regulacji luzu. Kierowca może aktywować tylko określony zawór elektryczny (lub grupę zaworów). W takim przypadku zawieszenie pneumatyczne jest podnoszone lub obniżane do żądanej wysokości.

Fabryczna wersja zawieszeń pneumatycznych może mieć automatyczną zasadę działania. W takich systemach koniecznie występuje elektroniczna jednostka sterująca. Automatyka działa na podstawie sygnałów z czujników kół, silnika, pozycji nadwozia i innych systemów oraz sama reguluje wysokość samochodu.

Dlaczego warto zainstalować zawieszenie pneumatyczne

Zwykle prosta poduszka powietrzna jest instalowana na zespole tylnego zawieszenia pojazdu. Tę modyfikację można znaleźć na wielu zwrotnice и SUV-y... Zależny typ zawieszenia ma niewielki wpływ na taką modernizację, ponieważ nawet przy dużym prześwicie na nierównościach belka poprzeczna nadal będzie przylegać do nierówności lub przeszkód.

Z tego powodu tylne resory pneumatyczne są używane w połączeniu z niezależną konstrukcją wielowahaczową, taką jak nowy Land Rover Defender. Jazda próbna drugiej generacji tego pełnoprawnego SUV-a to tutaj.

To są powody, dla których niektórzy kierowcy modernizują część zawieszenia podwozia samochodu.

Możliwość regulacji

Gdy samochód jest obciążony (wszystkie siedzenia w kabinie są zajęte lub nadwozie jest pełne), w klasycznym samochodzie sprężyny są ściskane pod ciężarem dodatkowego obciążenia. Jeśli pojazd porusza się po nierównym terenie, może zaczepić się o dno wystających przeszkód. Może to być kamień, wybrzuszenie, krawędź wykopu lub tor (na przykład na nieczystej drodze zimą).

Regulowany prześwit pozwoli kierowcy pokonywać przeszkody na drodze, jakby nie był załadowany. Regulacja wysokości auta następuje nie w ciągu kilku tygodni przeróbki podwozia, ale w kilka minut.

Automatyczne zawieszenie pneumatyczne pozwala dokładniej dostosować położenie samochodu, w zależności od preferencji właściciela samochodu. Jednocześnie nie ma potrzeby przeprowadzania skomplikowanych regulacji konstrukcji pojazdu.

Zarządzalność

Oprócz dostosowania prześwitu do wybranego trybu, system jak najbardziej kompensuje nawet niewielki kąt nachylenia auta przy dużej prędkości (w drogich modelach). Aby upewnić się, że wszystkie koła na zakrętach mają maksymalną przyczepność do nawierzchni drogi, w oparciu o sygnały z czujników położenia nadwozia, jednostka sterująca może wydać polecenie zaworom elektromagnetycznym każdego z kół.

Przy wchodzeniu w zakręt w jednym obwodzie ciśnienie wzrasta, dzięki czemu maszyna nieznacznie unosi się na osi wewnętrznego promienia skrętu. Ułatwia to kierowcy prowadzenie pojazdu, co zwiększa bezpieczeństwo ruchu. Po wykonaniu manewru z obciążonego obwodu zostaje uwolnione powietrze, a automatyka stabilizuje położenie karoserii.

W konwencjonalnych pojazdach funkcję tę pełni boczny stabilizator. W modelach budżetowych ta część jest instalowana na osi napędowej, ale w droższym segmencie stosuje się dwa poprzeczne, a nawet wzdłużne stabilizatory.

Sprężyna pneumatyczna ma jedną przydatną właściwość. Jego sztywność odrzutu zależy bezpośrednio od stopnia kompresji. W drogich układach można zastosować resory pneumatyczne, które zapobiegają kołysaniu się pojazdu podczas jazdy po wybojach. W tym przypadku element mechaniczny jest kontrolowany zarówno pod kątem ściskania, jak i rozciągania.

Ponieważ zawieszenie adaptacyjne nie jest w stanie pracować samodzielnie, posiada własną elektroniczną jednostkę sterującą. Przeróbka własnego samochodu wiąże się w tym przypadku z dużymi kosztami materiałowymi.

Ponadto nie każdy mechanik może zrozumieć działanie systemu, ponieważ oprócz elementów mechanicznych zawiera on dużą liczbę urządzeń elektronicznych. Muszą być prawidłowo podłączone do centrali, aby urządzenie poprawnie rejestrowało sygnały ze wszystkich czujników.

Optymalna wydajność

Wybierając nowy samochód, każdy kierowca ocenia obsługę i wielkość prześwitu proponowanego zakupu. Obecność zawieszenia pneumatycznego pozwala właścicielowi takiego pojazdu, bez dodatkowej ingerencji w konstrukcję samochodu, na zmianę tych parametrów w zależności od warunków eksploatacji.

Podczas regulacji podwozia kierowca może skupić się na prowadzeniu lub sprawić, by samochód był jak najbardziej komfortowy. Możliwe jest również osiągnięcie porozumienia między tymi parametrami.

Jeśli Twój samochód jest wyposażony w potężny układ napędowy, ale jego pełnego potencjału nie można wykorzystać na drogach publicznych, możesz wyregulować zawieszenie tak, aby podczas normalnej eksploatacji samochód był jak najbardziej miękki i wygodny. Ale gdy tylko kierowca dotrze na tor wyścigowy, możesz aktywować tryb sportowy, zmieniając również ustawienia zawieszenia.

Wygląd pojazdu

Chociaż producenci oferują nowe modele samochodów z już niskim prześwitem, takie pojazdy są nieskuteczne w wielu regionach. Z tego powodu bardzo niskie modele zajmują tylko niewielką niszę na światowym rynku samochodowym. Co do strojenia to w kierunku stens autowysokość maszyny ma ogromne znaczenie.

Najczęściej samoczynnie opuszczane auta uzyskuje się w wyniku przeróbki podwozia, przez co transport traci swoją praktyczność. Dziś mało jest osób, które są skłonne zainwestować dużo w osobny samochód, który będzie przeznaczony tylko do wystawiania na pokazie samochodowym, a resztę po prostu zbiera kurz w garażu.

Zawieszenie pneumatyczne pozwala maksymalnie lekceważyć transport, ale w razie potrzeby go podnieść. Zwykle przy wjazdach na stację benzynową lub na wiadukcie niskie auta cierpią z powodu tego, że nie są w stanie pokonać lekkiego nachylenia jezdni. Regulowana konstrukcja pozwala kierowcy dostosować samochód bez poświęcania jego praktyczności.

Ładowanie pojazdu

Kolejną użyteczną cechą zawieszenia pneumatycznego jest ułatwienie załadunku / rozładunku maszyny. Niektórzy właściciele SUV-ów ze zmiennym prześwitem docenili tę opcję.

Aby przezwyciężyć warunki terenowe, większość dużych pojazdów otrzymuje duże koła, co znacznie utrudnia kierowcom o niskim wzroście umieszczenie ładunku w bagażniku. W takim przypadku maszynę można nieco obniżyć. Podobnie możesz użyć tego systemu na lawecie. Podczas załadunku wysokość nadwozia może być minimalna, a podczas transportu właściciel lawety podnosi pojazd na wysokość wygodną w prowadzeniu.

Jak zainstalować zawieszenie pneumatyczne własnymi rękami?

Przy zakupie całego zestawu zawieszenia pneumatycznego producent dostarcza szczegółowe instrukcje montażu wraz ze wszystkimi komponentami. W większości zestawów znajduje się również zestaw naprawczy.

Jest to bardzo ważny czynnik, od którego zależy właściwa instalacja systemu. Niestety, podczas instalowania złożonych mechanizmów i różnych systemów, nawet tak złożonych jak zawieszenie pneumatyczne, wielu kierowców zwraca się do instrukcji, gdy coś już się zepsuło lub system nie działa prawidłowo.

Aby zapobiec niepiśmiennej instalacji, która może spowodować awarię niektórych części, niektóre firmy ostrzegają, że jeśli instrukcje instalacji nie będą przestrzegane, system zostanie unieważniony. A są tacy, którzy stosują techniki psychologiczne. Na przykład sama firma drukuje etykietę ostrzegawczą „Nie otwierać!” na opakowaniu elementów systemu. Zgodnie z koncepcją marketerów to ostrzeżenie zachęca kupujących do otwarcia instrukcji, choćby po to, aby zrozumieć, dlaczego opakowanie nie powinno być otwierane. A firma Ride Tech drukuje ten napis na samej instrukcji, licząc na to, że „zakazany owoc jest zawsze słodki”, a kupujący najpierw otworzy paczkę z zakazem.

Bez względu na to, jak skomplikowany jest system, możesz go zainstalować samodzielnie, ponieważ nawet w najlepszym serwisie lub studiu ludzie wykonują tę pracę. Tak więc jest to możliwe dla kierowcy. Najważniejsze jest ścisłe przestrzeganie instrukcji producenta. Ponadto instalator musi zrozumieć, jak powinien działać system.

W zależności od typu i złożoności systemu, montaż może zająć 12-15 godzin (w przypadku elementów zawieszenia z poduszkami) + 10 godzin na montaż sprężarki i jej elementów + 5-6 godzin na system wyrównawczy, jeśli jest w nim obecny system. Ale zależy to od umiejętności kierowcy w zakresie pracy z narzędziami i znajomości technicznej części samochodu. Jeśli samodzielnie zainstalujesz zawieszenie pneumatyczne, pozwoli to znacznie zaoszczędzić pieniądze (koszt instalacji to około jedna czwarta ceny zestawu).

Aby system działał prawidłowo, nie można zaniedbywać stosowania materiałów uszczelniających. Przewody powietrzne często przeciekają, jeśli nie używasz taśmy uszczelniającej na połączeniach. Konieczna jest również izolacja linii przed skutkami uszkodzeń mechanicznych i narażenia na działanie wysokich temperatur. Ostatnim etapem jest prawidłowa konfiguracja systemu.

Konstrukcja balonu powietrznego

Północnoamerykańska firma Firestone zajmuje się produkcją wysokiej jakości mieszków pneumatycznych. Jej produkty są często używane przez producentów samochodów ciężarowych. Jeśli warunkowo sklasyfikujemy te produkty, to istnieją trzy ich rodzaje:

• Podwójnie. Ta modyfikacja jest dostosowana do słabych nawierzchni drogowych. Na zewnątrz wygląda jak cheeseburger. Ta poduszka ma krótki skok. Może być stosowany z przodu zawieszenia. W tej części amortyzator znajduje się blisko punktu maksymalnego obciążenia.
• Stożkowy. Te modyfikacje nie są montowane jako przednie amortyzatory, chociaż mają dłuższy skok. Ich praca jest liniowa i wytrzymują mniejsze obciążenia niż poprzednie.
• Wałek Te miechy powietrzne są również mniejsze niż poduszki podwójne (mają cienką, wysoką żarówkę). Ich działanie jest prawie identyczne jak w poprzedniej modyfikacji, dlatego podobne amortyzatory pneumatyczne są również montowane z tyłu wózka samochodowego.

Oto rysunek najczęstszego schematu połączeń zawieszenia pneumatycznego:

A) sprężarka; B) manometr; C) środek osuszający; D) odbiornik; E) poduszka powietrzna; F) zawór wlotowy; G) zawór wylotowy; H) zawór zapasowy.

Zastanów się, jak ułożona jest sprężyna pneumatyczna.

Kompresory

Aby amortyzator pneumatyczny mógł zmieniać wysokość, musi być podłączony do zewnętrznego źródła powietrza. Niemożliwe jest jednokrotne wytworzenie jednego ciśnienia w układzie, a maszyna będzie dostosowana do różnych warunków pracy (ilość pasażerów, waga ładunku, stan jezdni itp.).

Z tego powodu sprężarki pneumatyczne muszą być zainstalowane na samym pojeździe. Pozwala to zmieniać charakterystykę samochodu bezpośrednio na drodze, aw niektórych modelach nawet podczas jazdy.

Układ pneumatyczny będzie składał się z co najmniej jednej sprężarki, odbiornika (zbiornika, w którym gromadzi się powietrze) i układu sterowania (ich modyfikacje rozważymy nieco później). Ekonomicznie opłacalną i najprostszą modyfikacją jest podłączenie jednej sprężarki i 7.5-litrowego zbiornika. Jednak taka instalacja podniesie samochód na kilka minut.

Jeśli zachodzi potrzeba, aby zawieszenie podniosło samochód w zaledwie kilka sekund, potrzebne są co najmniej dwie sprężarki o wydajności 330 kg / cal kwadratowy i co najmniej dwa odbiorniki o pojemności 19 litrów. Będzie to również wymagało zainstalowania przemysłowych zaworów pneumatycznych i przewodów pneumatycznych dla 31-44 cali.

Zaletą takiego systemu jest to, że auto podnosi się natychmiast po wciśnięciu przycisku. Istnieje jednak również istotna wada. Ta konstrukcja nie pozwala na precyzyjne dostrojenie - samochód podnosi się zbyt wysoko lub niewystarczająco.

Przewody pneumatyczne

Integralną częścią wszystkich układów zawieszenia pneumatycznego jest plastikowy przewód pneumatyczny przeznaczony do samochodów ciężarowych. Jest to linia wysokiego ciśnienia, która umożliwia połączenie wszystkich elementów systemu. Te modyfikacje są w stanie wytrzymać ciśnienie w zakresie 75-150 psi (psi).

Jeśli zainstalowany jest bardziej wydajny układ pneumatyczny, dla większej pewności zamiast przewodu z tworzywa sztucznego można użyć metalowego analogu (jest on używany w układach hamulcowych). Do połączenia wszystkich komponentów można użyć standardowych nakrętek kielichowych i adapterów. Same elementy systemu są podłączone do głównej linii za pomocą elastycznych węży wysokociśnieniowych.

Przednie zawieszenie

Pierwszy rozwój układów pneumatycznych otrzymał mechanizmy, dzięki którym możliwe było lekkie przesunięcie przedniego amortyzatora. Powodem jest to, że amortyzator pneumatyczny nie ma miejsca na amortyzator, jak w kolumnie MacPhersona (znajduje się wewnątrz sprężyny).

Zestaw resorów pneumatycznych przedniego zawieszenia zawiera specjalne wsporniki, których można użyć do zrównoważenia amortyzatora bez uszczerbku dla osiągów. Jeśli jednak w małym samochodzie zamontowane są niestandardowe duże felgi (takie tuningowanie jest obecnie popularne) z oponami niskoprofilowymi, zastosowanie zawieszenia pneumatycznego w niektórych przypadkach będzie niemożliwe. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat wyboru opon niskoprofilowych, patrz osobno.

Najnowsze osiągnięcia obejmują zintegrowane amortyzatory pneumatyczne, które zastępują klasyczną kolumnę. Ta modyfikacja jest znacznie droższa, ale takie mechanizmy są znacznie łatwiejsze do zainstalowania.

Przed podjęciem decyzji o tej modyfikacji warto wziąć pod uwagę, że na niektórych podwoziach jest ona mniej skuteczna niż układy, w których resor pneumatyczny i amortyzator są oddzielne. Czasami, przy zmniejszonym prześwicie wynikającym z konstrukcji podwozia, podczas jazdy koło przylega do nadkola. W takim przypadku wymagany jest sztywniejszy amortyzator.

Z tego powodu dla tych, którzy cenią sobie przede wszystkim maksymalny komfort, a nie tylko wizualną zmianę w transporcie, lepiej pozostać na osobnym systemie.

Tylne zawieszenie

Z tyłu wózka montaż układu pneumatycznego uzależniony jest od rodzaju zawieszenia samochodu. Jeśli istnieją regały typu MacPherson, a konstrukcja jest wielowahaczowa, wówczas nie będzie trudno zainstalować cylindry na wsporniku magazynowym. Najważniejsze jest znalezienie odpowiedniej modyfikacji. Jednak w przypadku zastosowania połączonej modyfikacji (amortyzator i cylinder są połączone w jeden moduł) może zajść potrzeba nieznacznej zmiany konstrukcji zawieszenia samochodu.

Jeśli na tylnej osi samochodu jest zawieszenie na resorach piórowych, to pneumatykę można zamontować na dwa sposoby. Przed wymianą zawieszenia należy pamiętać, że wszystkich resorów piórowych nie można zdemontować. Powodem jest to, że te elementy oprócz efektu sprężynowania stabilizują tylną oś. Jeśli całkowicie usuniesz wszystkie sprężyny, będziesz musiał zainstalować system dźwigni, a jest to poważna ingerencja w projekt samochodu, która wymaga dużego doświadczenia inżynieryjnego.

Tak więc pierwszy sposób montażu miechów powietrznych na zawieszeniu sprężynowym. Zostawiamy po kilka arkuszy z każdej strony, aby nadal spełniały funkcję stabilizowania osi. Zamiast usuniętych arkuszy (między korpusem a sprężynami) instalowana jest poduszka powietrzna.

Druga metoda jest droższa. Zwykle jest używany przez tych właścicieli samochodów, którzy chcą zmaksymalizować „pompę” zawieszenia samochodu. Wszystkie sprężyny są usuwane, a zamiast tego po obu stronach zainstalowana jest 4-punktowa konstrukcja poduszki powietrznej. Do tej modernizacji wielu producentów stworzyło już specjalne zestawy elementów złącznych, które pozwalają na instalację pneumatyki przy minimalnym spawaniu.

Do modernizacji 4-punktowej oferowane są dwa rodzaje dźwigni:

• Trójkątny. Te części są używane w samochodach osobowych do codziennego użytku.
• Równolegle. Takie elementy są stosowane w samochodach ciężarowych. Jeśli do wyścigów drag racing używany jest samochód osobowy (opisano cechy tych zawodów) tutaj) lub w innych typach zawodów samochodowych, stosuje się ten sam rodzaj dźwigni.

Pneumocylindry

Elementy te są teraz wykonane z gumy lub poliuretanu o wysokiej wytrzymałości. Materiał ten charakteryzuje się dużą elastycznością i wytrzymałością, co zapewnia szczelność systemu. Ponadto materiały te są odporne na niekorzystne warunki atmosferyczne, obciążenia mechaniczne podczas jazdy (piasek, brud i kamienie uderzają we wszystkie części znajdujące się pod spodem auta), wibracje i chemikalia, które zimą spryskują drogę.

Nabywcom układów pneumatycznych oferujemy trzy rodzaje siłowników:

• Podwójnie. W swojej formie takie cylindry przypominają klepsydrę. W porównaniu z innymi analogami ten typ cylindrów ma dużą elastyczność w poziomie;
• Stożkowy. Mają takie same właściwości jak inne resory pneumatyczne. Dopiero ich kształt pozwala na montaż takich elementów na ograniczonej przestrzeni. Wadą tego typu jest mały zakres regulacji prześwitu pojazdu;
• Wałek. Te miechy powietrzne są przeznaczone do użytku w specjalnych warunkach. Takie cylindry dobiera się przy montażu określonej konstrukcji zawieszenia i konieczności dostosowania określonego parametru wysokości samochodu. Przy zakupie zestawu producent wskaże, jakie typy butli są zalecane do stosowania w konkretnym przypadku.

Elektrozawory i przewody pneumatyczne

Aby zawieszenie pneumatyczne działało, oprócz cylindrów system musi mieć przewody pneumatyczne i mechanizmy blokujące (zawory), ponieważ poduszki unoszą się i utrzymują ciężar samochodu dzięki wpompowanemu do nich powietrzu.

Przewody pneumatyczne to system rur wysokiego ciśnienia, które układane są pod dnem samochodu. Chociaż w tej części samochodu linia jest narażona na agresywne działanie odczynników i wilgoci, nie można jej układać przez kabinę pasażerską, ponieważ w przypadku rozhermetyzowania nie będzie konieczny całkowity demontaż całego przedziału pasażerskiego dla remont.

Najbardziej niezawodna autostrada wykonana jest z metali nieżelaznych, ale są też modyfikacje wykonane z poliuretanu i gumy.

Zawory są niezbędne do pompowania i utrzymywania ciśnienia powietrza w określonej części linii. To kluczowe elementy sterujące całym układem pneumatycznym. Pierwsze zawieszenie pneumatyczne otrzymało typ dwuobwodowy. Wadą takich systemów był swobodny przepływ powietrza ze sprężarki do cylindrów i odwrotnie. Podczas wchodzenia w zakręt, ze względu na redystrybucję ciężaru pojazdu w takich układach, powietrze z obciążonych cylindrów było wyciskane do mniej obciążonego obwodu, co znacznie zwiększało przechyły samochodu.

Nowoczesne układy pneumatyczne wyposażone są w szereg zaworów utrzymujących ciśnienie w danym zespole zawieszenia. Dzięki temu takie zawieszenie jest w stanie konkurować z analogami z elementami amortyzatorów sprężynowych. Do dokładniejszego sterowania układem stosuje się elektrozawory wyzwalane sygnałami z modułu sterującego.

Moduł kontrolny

To jest serce zawieszenia pneumatycznego. Na rynku systemów samochodowych można znaleźć prostsze moduły, które reprezentowane są przez prosty przełącznik elektroniczny. W razie potrzeby można znaleźć droższą opcję, która jest wyposażona w mikroprocesor z zainstalowanym oprogramowaniem.

Taki moduł sterujący monitoruje sygnały z różnych czujników w układzie i zmienia ciśnienie w obwodach poprzez otwieranie/zamykanie zaworów oraz włączanie/wyłączanie sprężarki. Aby elektronika nie kolidowała z oprogramowaniem komputera pokładowego lub centralnej jednostki sterującej, jest ona niezależna od innych systemów.

Odbiorca

Odbiornik to pojemnik, do którego pompowane jest powietrze. Dzięki temu elementowi w całej linii utrzymywane jest ciśnienie powietrza i w razie potrzeby ta rezerwa jest wykorzystywana, aby sprężarka nie włączała się tak często.

Chociaż system może pracować całkowicie swobodnie bez odbiornika, jego obecność jest pożądana w celu zmniejszenia obciążenia sprężarki. Dzięki jego instalacji kompresor będzie pracował rzadziej, co wydłuży jego żywotność. Doładowanie włączy się dopiero po spadku ciśnienia w odbiorniku do określonej wartości.

Odmiany według liczby konturów

Oprócz cech konstrukcyjnych i mocy siłowników dostępne są dwu- i czteroprzewodowe wersje wszystkich typów zawieszeń pneumatycznych. Pierwsza modyfikacja została zastosowana na hot rodach w drugiej połowie lat 1990.

1) jednokierunkowy; 2) dwuprzewodowy; 3) Cztery obwody

Rozważmy niektóre cechy tych systemów.

Dwuprzewodowy

W tym przypadku dwa miechy pneumatyczne zamontowane na tej samej osi są ze sobą połączone. Jeśli chodzi o instalację, taki system jest łatwiejszy do zainstalowania. Wystarczy zamontować jeden zawór na jednej osi.

Jednocześnie ta modyfikacja ma znaczną wadę. Kiedy samochód wchodzi w zakręt z dużą prędkością, powietrze z obciążonego cylindra przenosi się do wnęki mniej obciążonego, przez co zamiast ustabilizować samochód, przechył nadwozia stał się jeszcze większy. W lekkich pojazdach problem ten rozwiązuje się, instalując poprzeczny stabilizator o większej sztywności.

Czterobwodowy

Ze względu na znaczne wady poprzedniego układu pneumatycznego w nowoczesnych samochodach instalowana jest wersja czteroprzewodowa. Formuła połączenia ma niezależną kontrolę każdego mieszka. W tym celu każda poduszka opiera się na indywidualnym zaworze.

Ta modyfikacja przypomina system kompensacji przechyłu w samochodach przystosowanych do wyścigów torowych. Zapewnia dokładniejszą regulację prześwitu w zależności od położenia karoserii względem jezdni.

Systemy sterowania

W większości przypadków system czteropętlowy będzie zasilany przez elektronikę. Jest to jedyny wariant sterowania, który umożliwia zmianę stanu zawieszenia w niewielkim zakresie. To prawda, że ​​ten system jest znacznie trudniejszy do zainstalowania (musisz poprawnie podłączyć wszystkie wymagane czujniki do jednostki sterującej) i kosztuje znacznie więcej.

Jako opcja budżetowa właściciel samochodu może zainstalować system ręczny. Ta opcja może być używana zarówno w systemie dwuobwodowym, jak i czteroprzewodowym. W takim przypadku manometr i przycisk sterujący są zainstalowane na konsoli środkowej w celu monitorowania ciśnienia w przewodzie.

Droższą, ale bardziej wydajną opcją jest zainstalowanie regulatora elektronicznego. Ten system wykorzystuje elektrozawory, które są sterowane elektronicznie. Taka modyfikacja będzie składać się z jednostki sterującej, zestawu czujników niezbędnych do określenia położenia samochodu oraz stopnia napompowania cylindra.

Najnowsze osiągnięcia mogą być wyposażone w kilka systemów sterowania. Przyjrzyjmy się, jak działa każdy z nich.

System kontroli pomiaru ciśnienia

Teoretycznie układ ten określa położenie resoru pneumatycznego (elektronika dostosowuje się do tego parametru, aby określić wielkość luzu). Czujniki ciśnienia w systemie przekazują sygnały do ​​jednostki sterującej, umożliwiając elektronice określenie wysokości jazdy. Ale taki system kontroli ma znaczną wadę.

Jeśli samochód jest dobrze załadowany (w kabinie jest maksymalna liczba pasażerów, aw bagażniku jest duży ładunek), ciśnienie na autostradzie z pewnością podskoczy. Na podstawie czujników ciśnienia komputer pokładowy ustali, że samochód jest podniesiony na maksymalną wysokość, ale w rzeczywistości może być za nisko.

Taki system sterowania jest odpowiedni dla lekkich pojazdów, w których rzadko przewożone są ciężkie ładunki. Nawet tankowanie do pełnego zbiornika zmienia kontrolę wysokości jazdy pojazdu. Z tego powodu automatyka nieprawidłowo ustawi prześwit.

Również duży błąd tego typu aktywnego układu sterowania zależy od manewrów, które wykonuje pojazd. Na przykład, gdy samochód pokonuje długi zakręt, jedna strona zawieszenia jest bardziej obciążona. Elektronika interpretuje tę zmianę jako uniesienie jednej strony samochodu. Naturalnie uruchamiany jest algorytm stabilizacji ciała.

W takim przypadku obciążona część linii zaczyna opadać, a do nieobciążonej części pompowane jest więcej powietrza. Z tego powodu przechyły samochodu rosną i będą się kołysać podczas pokonywania zakrętów. Podobną wadę ma system dwuobwodowy.

System kontrolny kontrolujący prześwit

Bardziej efektywny w odniesieniu do dużej liczby zmiennych obciążenia poszczególnych cylindrów jest taki, który rejestruje rzeczywistą odległość od podwozia do nawierzchni drogi. Wyklucza wszystkie błędy charakterystyczne dla poprzedniej wersji. Dzięki obecności czujników określających reakcję zawieszenia na wzrost ciśnienia w określonych obwodach elektronika dokładniej ustawia prześwit w zależności od sytuacji na drodze.

Pomimo tej zalety taki system sterowania ma również wadę. Aby zapewnić odpowiednią obsługę pojazdu, ważne jest, aby sztywność zawieszenia była w przybliżeniu taka sama. Różnica ciśnień między różnymi miechami powietrznymi nie powinna przekraczać 20 procent.

Ale gdy elektronika stara się maksymalnie wyrównać samochód, w niektórych sytuacjach ta różnica przekracza ten parametr. Dzięki temu jedna część zawieszenia jest tak sztywna, jak to tylko możliwe, podczas gdy druga jest bardzo miękka. Wpływa to niekorzystnie na obsługę maszyny.

Połączone systemy

Aby wyeliminować błędy i niedociągnięcia obu systemów sterowania, stworzono połączone systemy sterowania. Łączą w sobie zalety zarówno tego, który kontroluje ciśnienie w obwodach, jak i tego, który określa wielkość luzu. Dzięki takiemu połączeniu, oprócz monitorowania samego położenia pojazdu, systemy te wzajemnie się neutralizują.

Podobny system sterowania został opracowany przez Air Ride Tec. Modyfikacja nosi nazwę Level Pro. W tym przypadku elektroniczna jednostka sterująca jest zaprogramowana na trzy tryby. Maksymalne, średnie i najniższe dopasowanie samochodu. Każdy z tych trybów umożliwia korzystanie z samochodu w różnych warunkach eksploatacyjnych, od jazdy po torze po teren.

Zestaw mieszków pneumatycznych i elektrozaworów działa zarówno w trybie automatycznym, jak i ręcznym. Kiedy samochód zbliża się do progu zwalniającego, sam nie podniesie się, aby pokonać tę przeszkodę. W tym celu elektronika musi mieć większą liczbę czujników, które z wyprzedzeniem skanują nawierzchnię drogi. Te systemy są bardzo drogie.

Zmodyfikowane systemy

Wymienione powyżej systemy są przystosowane do konwencjonalnych samochodów drogowych. W przypadku ciężarówek i profesjonalnych samochodów sportowych istnieją zmodyfikowane systemy sterowania, które zapewniają szybkie i dokładne automatyczne dostrojenie pojazdu.

Z praktycznego punktu widzenia lepiej jest zainstalować specjalnie zaprojektowany gotowy zestaw na SUV-ie, pickupie lub mocnym hot rodzie, niż próbować samodzielnie stworzyć adaptacyjne zawieszenie. Oprócz tego, że taki rozwój zajmie dużo czasu, istnieje duże prawdopodobieństwo, że mechanik może niepoprawnie wykonać obliczenia, a zawieszenie nie poradzi sobie z obciążeniami.

Wybierając gotowy zestaw, właściciel samochodu wystarczy spojrzeć na listę dostarczoną przez producenta: czy ten produkt jest odpowiedni dla tego modelu samochodu, czy nie. Uwzględnia odległość między kołami a nadkolami, wymiary przegubów kulowych, wielkość zmiennego zaczepu osi oraz inne parametry, na podstawie których automatyka ustala, ile powietrza należy wpompować do cylindrów.

Funkcje operacji

Jak już wspomniano, kluczową cechą zawieszenia pneumatycznego, niezależnie od jego konstrukcji, jest jego koszt. Choć współczesne systemy są dość niezawodne i skuteczne, to gdy zawodzą, ich naprawa zamienia się w prawdziwy ból głowy i „czarną dziurę” w portfelu.

Jeżeli samochód wyposażony jest w otwarte poduszki powietrzne, zaleca się częstsze korzystanie z podnośnika podczas mycia auta w celu dokładnego umycia brudu i piasku pod mankietami. Należy również zwrócić uwagę na węże linii powietrza - upewnij się, że się nie strzępią. Jeśli pojawi się przeciek powietrza, należy go jak najszybciej wyeliminować, ponieważ częste włączanie skraca żywotność sprężarki.

Niektórzy uważają, że częstotliwość zmian prześwitu czy sztywności zawieszenia powinna być maksymalnie zminimalizowana. Dla takich kierowców zawieszenie pneumatyczne nie jest potrzebne i wystarczy im standardowe zawieszenie. Każdy system ma swoje własne zasoby, bez względu na to, jak bardzo starasz się przedłużyć jego żywotność. Obecność zawieszenia pneumatycznego sprawia, że ​​maszyna jest wszechstronna, opłacalna w terenie i bardziej zwrotna przy dużych prędkościach.

Zalety i wady zawieszenia pneumatycznego

Każda modernizacja fabrycznych elementów samochodu ma zarówno pozytywną, jak i negatywną stronę medalu. Po pierwsze, o zaletach pneumatyki:

1. W wyniku przeróbki zawieszenia samochodu nie ucierpi ani skrzynia biegów, ani smarowanie wszystkich jednostek samochodowych. W niektórych przypadkach geometria samego zawieszenia nieznacznie się zmienia.
2. Zawieszenie pneumatyczne jest w stanie utrzymać wysokość maszyny niezależnie od obciążenia. Jeśli ładunek jest nierównomiernie rozłożony na nadwoziu, system utrzyma pojazd możliwie jak najbardziej poziomo względem drogi.
3. W razie potrzeby maszynę można podnieść, aby pokonać przeszkody na drodze. A jeśli chodzi o wizualną zmianę na płaskiej powierzchni, samochód może być maksymalnie niedoceniany (podczas gdy minimalna wysokość może prowadzić do przyspieszonego zużycia poduszek).
4. Dzięki wysokiej jakości stabilizacji nadwozia podczas pokonywania zakrętów, samochód nie kołysze się, co dodaje komfortu podczas podróży.
5. Układ pneumatyczny jest cichy.
6. Podczas montażu miechów pneumatycznych wraz z fabrycznym zawieszeniem zwykłe części wytrzymują znacznie dłużej. Dzięki temu znacznie wydłuża się harmonogram prac naprawczych. W niektórych przypadkach takie zawieszenie może poruszać się do 1 miliona km.
7. W porównaniu do podobnego pojazdu z klasycznym zawieszeniem, pojazd wyposażony w pneumatykę ma dużą ładowność.

Przed podjęciem decyzji o ulepszeniu zawieszenia samochodu poprzez zainstalowanie układu pneumatycznego należy wziąć pod uwagę wszystkie wady takiej modernizacji. A te wady są znaczące:

1. Aby zainstalować pneumatykę w swoim samochodzie, musisz wydać przyzwoitą kwotę na zakup wszystkich niezbędnych elementów. Ponadto należy przeznaczyć środki na opłacenie pracy profesjonalisty, który potrafi kompetentnie połączyć wszystkie węzły. Jeśli planujesz w przyszłości sprzedać samochód, to na rynku wtórnym tani model zmodernizowany w ten sposób będzie kosztował znacznie więcej niż segment cenowy, w którym się znajduje. Zasadniczo takie systemy są praktyczne w transporcie towarowym lub w modelach klasy „Business”.
2. Taki system jest bardzo wymagający pod względem warunków pracy. Boi się brudu, wody, kurzu i piasku. Utrzymanie go w czystości będzie wymagało wiele wysiłku, zwłaszcza biorąc pod uwagę stan dzisiejszych dróg.
3. Samej poduszki powietrznej nie można naprawić. Jeśli z powodu niewłaściwej obsługi (na przykład częstej jazdy z minimalnym prześwitem) ulegnie pogorszeniu, należy go wymienić na nowy.
4. Skuteczność resorów pneumatycznych zmniejsza się wraz z nadejściem mrozu.
5. Również zimą elementy pneumatyczne narażone są na agresywne działanie rozrzuconych po drogach odczynników.

Jeśli kierowca jest gotowy pogodzić się z tymi niedociągnięciami, możemy z pewnością powiedzieć, że w porównaniu z klasycznymi sprężynami i amortyzatorami analog pneumatyczny (zwłaszcza najnowsze osiągnięcia) będzie bardziej skuteczny. Jednak niestety taki rozwój jest dostępny tylko dla zamożnych kierowców i mieszkańców południowych szerokości geograficznych.

Dodatkowo obejrzyj przegląd wideo ewolucji i cech zawieszenia pneumatycznego:

CZYM JEST ZAWIESZENIE PNEUMATYCZNE W SAMOCHODZIE I JAK JEST INSTALOWANE

Wideo na ten temat

Oto krótki film na temat działania zawieszenia pneumatycznego:

Jak działa zawieszenie pneumatyczne? Wszystkie zalety zawieszenia pneumatycznego. Zawieszenie pneumatyczne Volkswagen Tuareg.

Pytania i odpowiedzi:

Co jest nie tak z zawieszeniem pneumatycznym? Złożona konstrukcja i słaba konserwacja jednostek sprawiają, że ich naprawa i konserwacja są bardzo kosztowne. Na jego zasoby duży wpływ mają warunki pogodowe, chemia drogowa i mrozy.

Jak działa sprężarka zawieszenia pneumatycznego? Tłok porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym w tulei. Zawory ssące i tłoczne otwierają się naprzemiennie. Powietrze przepływa przez osuszacz do zbiornika roboczego.

Jak działa zawieszenie pneumatyczne w ciężarówce? Najpierw układ hamulcowy jest napełniany powietrzem. Następnie jest pompowany do resorów pneumatycznych, a następnie do odbiornika. Powietrze z odbiornika służy do zmiany twardości tłumienia.