Wiele nowoczesnych pojazdów wykorzystuje zawieszenie pneumatyczne z możliwością regulacji parametrów.Podstawą zawieszenia jest resor pneumatyczny – o tych elementach, ich rodzajach, cechach konstrukcyjnych i działaniu, a także właściwym doborze i wymianie tych części przeczytasz w artykule.
Co to jest sprężyna pneumatyczna?
Poduszka pneumatyczna (poduszka powietrzna, poduszka powietrzna, poduszka powietrzna) - elastyczny element zawieszenia pneumatycznego pojazdów;siłownik pneumatyczny z możliwością zmiany objętości i sztywności, umieszczony pomiędzy osią koła a ramą/nadwoziem samochodu.
Zawieszenie pojazdów kołowych zbudowane jest na elementach trzech głównych typów - sprężystym, prowadzącym i tłumiącym.W różnych rodzajach zawieszeń resory i resory mogą pełnić rolę elementu sprężystego, różnego rodzaju dźwignie mogą pełnić rolę prowadnicy (a w zawieszeniu resorowym - te same sprężyny), amortyzatory mogą pełnić rolę elementu tłumiącego.W nowoczesnych zawieszeniach pneumatycznych samochodów ciężarowych i samochodów osobowych te części są również obecne, ale rolę elementów sprężystych pełnią w nich specjalne cylindry pneumatyczne - resory pneumatyczne.
Sprężyna pneumatyczna ma kilka funkcji:
● Przenoszenie momentów z nawierzchni na ramę/nadwozie samochodu;
● Zmiana sztywności zawieszenia w zależności od obciążenia i aktualnych warunków drogowych;
● Rozkład i wyrównanie obciążenia na osie kół i poszczególne koła samochodu przy nierównomiernym obciążeniu;
● Zapewnienie stabilności pojazdu podczas jazdy po pochyłościach, nierównościach drogi i skręcaniu;
● Poprawa komfortu pojazdu podczas jazdy po drogach o różnej nawierzchni.
Oznacza to, że resor pneumatyczny pełni w układzie zawieszenia koła tę samą rolę, co konwencjonalna sprężyna lub sprężyna, ale jednocześnie pozwala zmieniać sztywność zawieszenia i dostosowywać jego charakterystykę w zależności od warunków drogowych, obciążenia itp. Ale przed zakupem nowego amortyzatora pneumatycznego należy zapoznać się z istniejącymi typami tych części, ich konstrukcją i zasadą działania.
Rodzaje, budowa i zasada działania resorów pneumatycznych
Obecnie w użyciu są trzy typy resorów pneumatycznych:
● Cylinder;
● Membrana;
● Typ mieszany (połączony).
Sprężyny pneumatyczne różnych typów mają swoje własne cechy konstrukcyjne i różnią się zasadą działania.
Rodzaje i konstrukcja resorów pneumatycznych
Sprężyny pneumatyczne cylindrów
Są to najprostsze urządzenia w konstrukcji, które są szeroko stosowane w różnych pojazdach.Strukturalnie taka poduszka pneumatyczna składa się z gumowego cylindra (wielowarstwowa skorupa z gumowego kordu, podobna konstrukcją do gumowych węży, opon itp.), umieszczonego pomiędzy górnym i dolnym stalowym wspornikiem.W jednym wsporniku (najczęściej u góry) znajdują się rurki doprowadzające i odpowietrzające.
Zgodnie z konstrukcją cylindra urządzenia te dzielą się na kilka typów:
● Beczka;
● Mieszki;
● Tektura falista.
W resorach pneumatycznych w kształcie beczki cylinder wykonany jest w postaci cylindra o ściankach prostych lub zaokrąglonych (w kształcie połowy torusa), jest to najłatwiejsza opcja.W urządzeniach mieszkowych cylinder jest podzielony na dwie, trzy lub więcej sekcji, pomiędzy którymi znajdują się pierścienie pasowe.W sprężynach falistych cylinder posiada karbowanie na całej długości lub tylko na swojej części, może posiadać także opaski i elementy pomocnicze.
Sprężyny pneumatyczne typu balonowego (miechowego).
Resor pneumatyczny cylindryczny działa prosto: po doprowadzeniu sprężonego powietrza ciśnienie w cylindrze wzrasta, a on jest lekko rozciągnięty na długość, co zapewnia podniesienie pojazdu lub przy dużym obciążeniu utrzymanie poziomu ramy / organizm na danym poziomie.Jednocześnie wzrasta również sztywność zawieszenia.Po odpowietrzeniu cylindra ciśnienie maleje, pod wpływem obciążenia cylinder ulega sprężaniu - prowadzi to do obniżenia poziomu ramy/nadwozia i zmniejszenia sztywności zawieszenia.
Często resory pneumatyczne tego typu nazywane są po prostu resorami pneumatycznymi.Części te można stosować zarówno w postaci niezależnych elastycznych części zawieszenia, jak i jako część dodatkowych elementów - sprężyn (sprężyny śrubowe o dużej średnicy znajdują się na zewnątrz cylindra), amortyzatorów hydraulicznych (takie rozpórki są stosowane w samochodach osobowych, SUV-ach i innych stosunkowo lekki sprzęt) itp.
Sprężyny pneumatyczne membranowe
Obecnie istnieją dwie główne odmiany tego typu resorów pneumatycznych:
● Membrana;
● Typ tulei membrany
Membranowy amortyzator pneumatyczny składa się z dolnej podstawy korpusu i górnego wspornika, pomiędzy którymi znajduje się membrana z gumowym sznurkiem.Wymiary części dobiera się tak, aby część górnego wspornika wraz z membraną mogła wejść do wnętrza korpusu podstawowego, na którym opiera się praca tego typu resorów pneumatycznych.Po doprowadzeniu sprężonego powietrza do obudowy następuje wyciśnięcie górnego wspornika, który unosi całą ramę/nadwozie pojazdu.Jednocześnie wzrasta sztywność zawieszenia, a podczas jazdy po nierównej nawierzchni górny wspornik oscyluje w płaszczyźnie pionowej, częściowo tłumiąc wstrząsy i wibracje.
Sprężyny pneumatyczne typu balonowego (miechowego).
Sprężyna pneumatyczna membranowa typu tulejowego ma podobną konstrukcję, ale w niej membranę zastępuje się gumową tuleją o zwiększonej długości i średnicy, wewnątrz której znajduje się korpus podstawowy.Konstrukcja ta umożliwia znaczną zmianę jego długości, co pozwala na zmianę wysokości i sztywności zawieszenia w szerokim zakresie.Resory pneumatyczne tej konstrukcji znajdują szerokie zastosowanie w zawieszeniach samochodów ciężarowych, najczęściej stosowane są jako niezależne części bez dodatkowych elementów.
Połączone resory pneumatyczne
W takich częściach łączone są elementy resorów membranowych i balonowych.Zwykle cylinder znajduje się w dolnej części, membrana w górnej części, rozwiązanie to zapewnia dobre tłumienie i pozwala na regulację charakterystyki zawieszenia w szerokim zakresie.Poduszki pneumatyczne tego typu mają ograniczone zastosowanie w samochodach, częściej można je spotkać w transporcie kolejowym oraz w różnych maszynach specjalnych.
membranowa sprężyna pneumatyczna
Miejsce resorów pneumatycznych w zawieszeniu pojazdu
Zawieszenie pneumatyczne zbudowane jest w oparciu o resory pneumatyczne umieszczone na każdej osi po stronie kół – w tym samym miejscu, w którym montuje się konwencjonalne resory wzdłużne i rozpórki.Jednocześnie, w zależności od rodzaju pojazdu i obciążeń eksploatacyjnych, na jednej osi można umieścić różną liczbę resorów pneumatycznych tego lub innego typu.
W samochodach osobowych rzadko stosuje się oddzielne resory pneumatyczne - najczęściej są to kolumny, w których amortyzatory hydrauliczne łączone są z resorami pneumatycznymi konwencjonalnymi, mieszkowymi lub karbowanymi.Na jednej osi znajdują się dwa takie stojaki, zastępują one zwykłe stojaki sprężynami.
W pojazdach ciężarowych coraz częściej stosuje się resory pneumatyczne pojedyncze typu wąż i mieszek.Jednocześnie na jednej osi można zamontować dwa lub cztery resory pneumatyczne.W tym drugim przypadku jako główne elementy sprężyste, zapewniające zmianę wysokości i sztywności zawieszenia, stosuje się sprężyny tulejowe, a jako pomocnicze sprężyny mieszkowe, które pełnią funkcję amortyzatorów i służą do zmiany sztywności zawieszenia w obrębie pewne granice.
Sprężyny pneumatyczne stanowią część całego zawieszenia pneumatycznego.Sprężone powietrze dostarczane jest do tych części rurociągami od odbiorników (cylindrów pneumatycznych) poprzez zawory i zawory, resory pneumatyczne, a sterowanie całym zawieszeniem odbywa się z kabiny/wnętrza samochodu za pomocą specjalnych przycisków i przełączników.
Jak wybrać, wymienić i konserwować resory pneumatyczne
Resory pneumatyczne każdego typu podczas eksploatacji pojazdu poddawane są znacznym obciążeniom, co prowadzi do ich intensywnego zużycia i często kończy się awariami.Najczęściej mamy do czynienia z uszkodzeniami osłon kordu gumowego, w efekcie czego cylinder traci swoją szczelność.Awarie resorów pneumatycznych objawiają się przechyleniem pojazdu na postoju z wyłączonym silnikiem i brakiem możliwości pełnej regulacji sztywności zawieszenia.Uszkodzoną część należy sprawdzić i wymienić.
Do wymiany używana jest sprężyna tego samego typu, która została zainstalowana wcześniej - nowe i stare części muszą mieć te same wymiary montażowe i właściwości użytkowe.W większości samochodów będziesz musiał kupić dwa resory pneumatyczne na raz, ponieważ zaleca się wymianę obu części na tej samej osi, nawet jeśli druga jest całkiem sprawna.Wymiana odbywa się zgodnie z instrukcją dla pojazdu, zazwyczaj praca ta nie wymaga znacznej ingerencji w zawieszenie i można ją przeprowadzić dość szybko.Podczas późniejszej eksploatacji samochodu resory pneumatyczne należy regularnie sprawdzać, myć i sprawdzać pod kątem szczelności.Podczas wykonywania niezbędnej konserwacji resory pneumatyczne będą działać niezawodnie, zapewniając wysokiej jakości funkcjonowanie całego zawieszenia.
Czas publikacji: 13 lipca 2023 r