На многих современных автомобилях используется пневмоподвеска с регулируемыми параметрами.Основой подвески является пневморессора – все об этих элементах, их типах, особенностях конструкции и функционировании, а также о правильном выборе и замене этих деталей читайте в статье.
Что такое пневматическая пружина?
Пневмоподушка (пневмоподушка, пневматическая подушка, пневмоподушка) — упругий элемент пневмоподвески транспортных средств;пневмоцилиндр с возможностью изменения объема и жесткости, расположенный между осью колеса и рамой/кузовом автомобиля.
Подвеска колесных машин построена на элементах трех основных типов – упругих, направляющих и демпфирующих.В различных типах подвесок упругим элементом могут выступать рессоры и рессоры, направляющими — различного рода рычаги (а в рессорной подвеске — те же пружины), демпфирующим элементом могут выступать амортизаторы.В современных пневмоподвесках грузовых и легковых автомобилей эти детали также присутствуют, но роль упругих элементов в них выполняют специальные пневмоцилиндры – пневморессоры.
Пневматическая пружина выполняет несколько функций:
● Передача моментов от дорожного покрытия на раму/кузов автомобиля;
● Изменение жесткости подвески в соответствии с нагрузкой и текущими дорожными условиями;
● Распределение и выравнивание нагрузки на оси колес и отдельные колеса автомобиля при неравномерной загрузке;
● Обеспечение устойчивости автомобиля при движении на уклонах, неровностях дороги и поворотах;
● Повышение комфорта автомобиля при движении по дорогам с различным покрытием.
То есть пневмоподушка играет в системе подвески колес ту же роль, что и обычная рессора или рессора, но при этом позволяет изменять жесткость подвески и корректировать ее характеристики в зависимости от дорожных условий, нагрузки и т. д. Но Прежде чем приобретать новую пневмоподушку, следует разобраться в существующих типах этих деталей, их конструкции и принципе работы.
Виды, конструкция и принцип работы пневморессор.
В настоящее время используются три типа пневморессор:
● Цилиндр;
● Диафрагма;
● Смешанный тип (комбинированный).
Пневморессоры различных типов имеют свои конструктивные особенности и отличаются принципом работы.
Типы и конструкция пневморессор.
Цилиндрические пневморессоры
Это простейшие по конструкции устройства, которые широко используются на различных транспортных средствах.Конструктивно такая пневморессора состоит из резинового цилиндра (многослойной резинокордной оболочки, по конструкции схожего с резиновыми шлангами, шинами и т.п.), зажатого между верхней и нижней стальными опорами.В одной опоре (обычно в верхней) расположены патрубки для подачи и отвода воздуха.
По конструкции баллона эти устройства делятся на несколько типов:
● Бочка;
● Сильфоны;
● Гофрированный.
В бочкообразных пневморессорах цилиндр выполнен в виде цилиндра с прямыми или закругленными (в виде полутора) стенками, это самый простой вариант.В сильфонных устройствах цилиндр разделен на две, три и более секций, между которыми расположены поясковые кольца.У гофрированных пружин цилиндр имеет гофрирование по всей длине или только на своей части, может также иметь поясковые кольца и вспомогательные элементы.
Пневморессоры баллонного (сильфонного) типа.
Пневморессора цилиндрического типа работает просто: при подаче сжатого воздуха давление в цилиндре повышается, и он слегка растягивается в длину, что обеспечивает подъем автомобиля или, при большой нагрузке, сохранение уровня рамы/ тело на заданном уровне.При этом увеличивается и жесткость подвески.При стравливании воздуха из цилиндра давление снижается, под действием нагрузки цилиндр сжимается – это приводит к снижению уровня рамы/кузова и уменьшению жесткости подвески.
Часто пневморессоры такого типа называют просто пневморессорами.Эти детали могут использоваться как в виде независимых упругих деталей подвески, так и в составе дополнительных элементов - рессор (витые пружины большого диаметра расположены вне цилиндра), гидравлических амортизаторов (такие стойки применяются на легковых автомобилях, внедорожниках и других автомобилях). относительно легкая техника) и т.д.
Мембранные пневморессоры
На сегодняшний день существует две основные разновидности пневморессор этого типа:
● Диафрагма;
● Тип втулки диафрагмы
Диафрагменная пневморессора состоит из нижнего корпуса-основания и верхней опоры, между которыми расположена резинокордная диафрагма.Размеры деталей подобраны таким образом, чтобы часть верхней опоры с диафрагмой могла входить внутрь основного корпуса, на котором и основана работа пневморессор данного типа.При подаче сжатого воздуха в корпус верхняя опора выдвигается и поднимает всю раму/кузов автомобиля.При этом увеличивается жесткость подвески, а при движении по неровностям дороги верхняя опора колеблется в вертикальной плоскости, частично гася удары и вибрацию.
Пневморессоры баллонного (сильфонного) типа.
Диафрагменная пневморессора втулочного типа имеет аналогичную конструкцию, но в ней диафрагма заменена резиновой втулкой увеличенной длины и диаметра, внутри которой расположен базовый корпус.Данная конструкция позволяет существенно менять свою длину, что позволяет изменять высоту и жесткость подвески в широких пределах.Пневмоподушки такой конструкции широко применяются в подвесках грузовых автомобилей, обычно их применяют как самостоятельные детали без дополнительных элементов.
Комбинированные пневморессоры
В таких деталях совмещаются компоненты диафрагменных и баллонных пневморессор.Обычно цилиндр расположен в нижней части, диафрагма – в верхней, такое решение обеспечивает хорошее демпфирование и позволяет регулировать характеристики подвески в широких пределах.Пневмоподушки такого типа имеют ограниченное применение на автомобилях, чаще их можно встретить на железнодорожном транспорте и в различных специальных машинах.
мембранная пневматическая пружина
Место пневморессор в подвеске автомобиля
Пневматическая подвеска построена на основе пневморессор, расположенных на каждой оси со стороны колес – там же, где установлены обычные продольные рессоры и стойки.При этом в зависимости от типа автомобиля и эксплуатационных нагрузок на одной оси может располагаться разное количество пневморессор того или иного типа.
В легковых автомобилях отдельные пневморессоры применяются редко - чаще всего это стойки, в которых гидроамортизаторы совмещены с обычными, сильфонными или гофрированными пневморессорами.На одной оси две таких стойки, они заменяют обычные стойки с пружинами.
В грузовых автомобилях чаще применяют одиночные пневморессоры шлангового и сильфонного типа.При этом на одной оси могут быть установлены две или четыре пневморессоры.В последнем случае в качестве основных упругих элементов, обеспечивающих изменение высоты и жесткости подвески, используются втулочные пружины, а в качестве вспомогательных - сильфонные пружины, выполняющие роль демпферов и служащие для изменения жесткости подвески в пределах определенные пределы.
Пневматические рессоры являются частью общей пневматической подвески.К этим деталям по трубопроводам подается сжатый воздух от ресиверов (пневматических баллонов) через клапаны и клапана, пневморессоры и вся подвеска управляются из кабины/салона автомобиля с помощью специальных кнопок и переключателей.
Как выбрать, заменить и обслуживать пневморессоры
Пневморессоры всех типов в процессе эксплуатации автомобиля подвергаются значительным нагрузкам, что приводит к их интенсивному износу и нередко переходит в поломки.Чаще всего приходится сталкиваться с повреждением резинокордных оболочек, в результате чего цилиндр теряет герметичность.Поломки пневморессор проявляются кренами автомобиля при стоянке с выключенным двигателем и невозможностью полноценно отрегулировать жесткость подвески.Неисправную деталь необходимо проверить и заменить.
Для замены используется пружина того же типа, что была установлена ранее – новая и старая деталь должны иметь одинаковые установочные размеры и эксплуатационные характеристики.В большинстве автомобилей придется покупать сразу две пневморессоры, так как рекомендуется менять обе детали на одной оси, даже если вторая вполне исправна.Замена осуществляется в соответствии с инструкцией к автомобилю, обычно эта работа не требует существенного вмешательства в подвеску и может быть проведена достаточно быстро.При последующей эксплуатации автомобиля пневморессоры необходимо регулярно осматривать, промывать и проверять на герметичность.При выполнении необходимого обслуживания пневморессоры будут работать надежно, обеспечивая качественную работу всей подвески.
Время публикации: 13 июля 2023 г.