С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Принцип работы пневмоподвески грузовика


Секреты пневмоподвески

Расскажем заинтересованным читателям о принципах работы составных частей этой подвески и поделимся некоторыми хитростями, связанными с регулировками. Наряду с неоспоримыми преимуществами в плавности хода пневмоподвеска по сравнению с рессорной дает возможность регулировки высоты рамы автомобиля, что иногда желательно при погрузке-разгрузке, а также при сцепке-расцепке автопоезда или проезде весогабаритного контроля.

Системы, встречающиеся в настоящее время на грузовиках, условно можно разделить на три основных типа по способу управления: полностью электронная (Mercedes, MAN, Renault, DAF, Scania), электромеханическая (Volvo, Scania) и подвеска с механическим управлением (старые модели тягачей и подвеска прицепов). Расскажем понемногу обо всех.

По инженерному замыслу (этот принцип действует практически на всех грузовиках) воздух в пневмоподвеску начинает поступать после заполнения контуров рабочей и стояночной тормозных систем. В системе воздушной подвески обязательно присутствуют два перепускных клапана. Первый клапан, без обратного потока, открывает путь воздуха к подушкам при достижении давления в системе около 8 атмосфер, второй, с обратным потоком, пропускает воздух от подушек в рессивер пневмоподвески при достижении давления 10 атмосфер (воздух сначала попадает непосредственно в пневморессоры, а только потом в рессивер) и после заполнения ресcивера дает возможность пользоваться этим запасом в обратную сторону.

В подвеске с электромеханическим или просто механическим управлением воздух сначала попадает на вход клапана уровня рамы. Этот прибор расположен на раме и шарнирно с помощью регулируемой тяги соединен с мостом автомобиля. Он служит для автоматической регулировки подвески в транспортном положении, а более сложный вариант выполняет также функцию автоматического ограничения высоты подвески при максимальном подъеме. В зависимости от положения рамы относительно моста клапан может открыть путь воздуха к подушкам, перекрыть воздух, или соединить пневмобаллоны с атмосферой и выпустить часть воздуха. На задней оси могут устанавливаться два клапана, в таком случае правая и левая сторона регулируются отдельно. Обозначения выводов: вход 11, выход к пневмобаллонам 21 и 22, атмосфера 3. В более сложной конструкции дополнительные выводы 12 и 23 работают в устройстве ограничения максимальной высоты подъема, а при подаче воздуха на вывод 4 уровень шасси подрастает на 75 – 85 мм выше транспортного положения (удобно при установке цепей противоскольжения). Примером использования клапана такой конструкции служит пневмоподвеска с механическим управлением Scania. Про неисправности клапанов мы еще расскажем, а пока идем дальше.

Между клапаном и непосредственно пневмоподушками устанавливается кран ручной регулировки уровня. Он может быть механическим, с рычагом переключения, или электропневматическим с пультом управления в кабине. Этот прибор имеет три положения: транспортное (при котором пневмоподушки соединены непосредственно с клапаном уровня пола), подъем кузова (при котором пневмоподушки соединяются с воздушным ресивером) и опускание кузова (при котором воздух из подушек выходит в атмосферу). Рукоятка механического крана имеет промежуточное положение – СТОП, в котором перекрываются выводы из пневмобаллонов. Кран ручного управления имеет довольно простое устройство и его подробное описание не имеет смысла. Заметим, что сейчас на грузовиках это «чудотехники» встречается крайне редко, только на старых моделях, а вот прицепы с пневмоподвеской имеют этот кран в стандартной комплектации. На всякий случай назовем присоединительные выводы крана – вход из ресивера 1, соединение с клапанами уровня рамы 21 и 23, соединение с пневмобаллонами 22 и 24, сброс воздуха в атмосферу 3.

Устройство электропневматического крана, устанавливаемого на современные грузовики, немного сложнее. Функции подъема, опускания и транспортного положения осуществляются комбинацией из двух электромагнитных клапанов. В исходном положении без подачи напряжения на соленоиды воздух свободно проходит от клапана уровня рамы к пневмоподушкам. При включении режима ручной регулировки от пульта управления идут команды на подъем (под напряжением два соленоида) или опускание (один соленоид). Для ограничения максимальной высоты подъема на раме устанавливается индуктивный датчик. При наличии пневмоподвески на передней оси, ею управляет отдельный электропневматический кран.

На Scania система выглядит не-сколько иначе. Ручное управление реализуется с помощью трех электромагнитных клапанов. Первый клапан срабатывает при включении ручного режима – он перекрывает магистраль выхода клапана уровня рамы. Второй клапан работает при подъеме подвески, он соединяет рессивер сжатого воздуха с подушками. Третий клапан служит для выпуска воздуха в атмосферу при опускании. Максимальная высота при ручном подъеме ограничивается с помощью уже известного нам клапана уровня пола, но более сложной конструкции. Воздух поступает на вход под номером 12 и через открытый клапан и выход 23 направляется к подушкам. В положении соответствующем максимально допустимой высоте (оно регулируется), клапан закрывается, прекращая подъем.

Сознательно оставим напоследок рассказ о системе электронного управления пневмоподвеской и перейдем к описанию пневмоподвески грузовика с колесной формулой 6х2. Конструкция усложняется наличием дополнительного моста-ленивца. Этот мост может находиться как позади ведущего моста, так и впереди него. В исправном состоянии давление воздуха в пневморукавах ведущего и поддерживающего мостов одинаково. Это позволяет равномерно рас-пределить нагрузку по осям и вписаться в законодательные нормы. Для справки приведем данные весовых ограничений для некоторых стран.

Для уменьшения сопротивления качению и снижения износа шин поддерживающий мост часто делают подъемным. Функционально это выполняется следующим образом. Электромагнитный клапан, установленный в пневмомагистрале, пере-крывает подачу воздуха в подушки и выпускает находящийся в них воздух в атмосферу. Одновременно подается воздух в подушку подъема моста. Для компенсации проседания подвески за счет увеличения нагрузки на ведущую ось в работу вступают пневмоцилиндры клапанов уровня пола. Удлиняя тягу, соединяющую клапан с ведущим мостом, они позволяют со-хранить подвеске транспортное положение. Нагрузку на ось легко определить по величине давления в пневмоподушках. По конструкторским задумкам любая система должна автоматически распознавать перегрузку ведущего моста и реагировать на нее. С этой целью в пневмоподвеске 6х2 обязательно устанавливают датчик перегрузки, который в данном случае представляет собой обычный контакт. Если при подъеме тележки достигается максимальная нагрузка на ведущую ось, срабатывает датчик давления и через несколько секунд (в системе работает реле времени для фильтрации кратковременных нагрузок) мост автоматически опустится. На груженом автомобиле подъем тележки функционирует только в режиме увеличения тягового усилия. Мост поднимается на несколько секунд и автоматически опускается. Функцию увеличения тягового усилия можно расписать подробнее. В зависимости от законодательных норм в части ограничения осевых нагрузок существуют различные варианты специальных исполнений. Например, в некоторых упрощенных вариантах мост не приподнимается, а для увеличения тягового усилия просто выпускается воздух из подушек. Или еще один вариант – воздух из подушек не выпускается, а просто перекрывается одновременно с подачей воздуха в пневмоподушку подъема моста. Мост поднимается до тех пор, пока противодавление не станет слишком сильным. Увеличение нагрузки на ведущих колесах обеспечено, и налицо явная экономия воздуха и энергии компрессора.

Теперь поговорим о неисправностях по порядку. Шарниры тяги клапана уровня рамы изнашиваются и соскакивают, а автомобиль может соответственно опустить либо существенно «подрасти». Шарниры в случае видимого износа лучше заменить, по возможности сохранив первоначальную длину тяги. Клапан уровня рамы требует внимания в случае, если тяга на месте, а подвеска все равно не слушается. Чаще всего этот элемент удается отремонтировать, если под рукой есть нужный ремкомплект. Единственное противопоказание – сломан эксцентрик или вал рычага. Электропневматический кран тоже можно отремонтировать с помощью соответствующего ремкомплекта, предварительно проверив обмотки соленоидов омметром. На Volvo FH иногда встречается неисправность, когда в левую и правую сторону подушек идет разное давление. Если установлено два клапана уровня (это редкость) – причина в разной работе клапанов, но чаще имеется один клапан на две стороны и неисправность, скорее всего, в электропневматическом кране.

Последнее время практически все производители стали оснащать грузовики электронной системой управления пневмоподвеской. Система разработана Wabco и имеет официальное название ECAS (Electronically Controlled Air Suspension). Несмотря на то что различные производители иногда называют систему по-своему, функционально это одно и то же. Измерительная часть системы состоит, как правило, из двух датчиков, установленных на раме. На передний мост при наличии пневмоподушек ставится один датчик. Конструкция датчика представляет собой индуктивную катушку и сердечник. Сердечник перемещается внутри катушки под действием механизма – рычага с кривошипом. В зависимости от положения рычага катушка может иметь разную индуктивность. По величине индуктивности электроника получает информацию о текущей высоте подвески. Блок управления является основной частью системы. Он расположен в кабине водителя и имеет в своем составе микропроцессор, блок памяти и выходной каскад для управления исполнительными устройствами. В данном случае основным устройством является блок магнитных клапанов. Он расположен в непосредственной близости от пневмобаллонов.

Блок клапанов для управления одной осью имеет три магнита. Один из них управляет центральным клапаном подачи и сброса воздуха во внутренней камере блока. Два других клапана соединяют внутреннюю камеру блока с пневмобаллонами левой и правой стороны автомобиля. По информации от датчиков перемещения c обеих сторон оси регулируется высота бортов автомобиля и, несмотря на неравномерное распределение нагрузки на кузов, сохраняется горизонтальное положение. В автомобилях с подъемной осью управление подушками и подъемом оси осуществляется в одном блоке: в этом случае он имеет более сложную конструкцию, но принцип работы сохраняется. В магистрали пневморессор обязательно присутствует датчик давления. По цифровому сигналу, приходящему в блок управления, определяется максимальная нагрузка на ось.

Обязательным элементом системы является пульт управления. Кроме стандартных функций подъема, опускания и транспортного положения пульт дает возможность запрограммировать несколько промежуточных положений, что может быть с удобством использовано в различных ситуациях. Некоторые варианты электроники (MAN F2000, Volvo FM) позволяют изменять уровень транспортного положения переключением клавиши на панели приборов. Понижение уровня транспортного положения для пустого автомобиля позволяет компенсировать деформацию шин от нагрузки при порожнем пробеге.

О работе системы ECAS информируют контрольные лампы на щитке приборов. Желтые лампы сообщают о включении режима ручной регулировки (гаснет при установке в транспортное положение) и подъеме поддерживающего моста. Постоянно горящая лампа красного цвета информирует о неисправности системы. Для определения характера неисправности требуется подсоединение диагностического тестера. Связь между элементами системы происходит в цифровом виде, и «голыми руками» с ней не справиться. Здесь самое время поделиться практическим опытом. Наибольшее число неприятностей связано с датчиками уровня. Конденсат, скапливающийся со временем внутри пластмассового корпуса либо полностью выводит датчик из строя (замерзая при низкой температуре), либо, оставаясь исправными, датчики начинают давать блоку управления разные показания, а он соответственно не может выставить подвеску в транспортное положение. Временно выйти из такой ситуации можно, осторожно отсоединив один разъем с левого или правого датчика. На щитке приборов загорится красная лампа неисправности, и в аварийном режиме регулировка уровня будет производиться по одному датчику на обе стороны равномерно. Заболевший датчик иногда можно вылечить просто удалив из него влагу, убедившись заодно в исправности эксцентрика, перемещающего сердечник. «Правильный» способ ремонта предусматривает замену обоих датчиков на новые с последующей калибровкой. Устанавливая датчики, советуем убедиться в отсутствии люфтов в рычагах и одинаковом положении рычагов с обеих сторон. Суть процесса калибровки заключается в запоминании блоком управления показаний датчиков в нижнем, верхнем и транспортном положении подвески. Калибровка производится с помощью специального прибора, подключаемого в диагностический разъем автомобиля, а высота транспортного положения выставляется с помощью определенной измерительной процедуры (для каждой модели автомобиля существует своя высота). Обратим внимание на серьезность этого момента – от высоты подвески в транспортном положении зависит, кроме всего, и тормозное усилие. Это относится ко всем видам подвесок. При большом желании калибровку можно выполнить без прибора. В блоке управления предусмотрена функция запоминания выставленного уровня при кратковременном соединении определенного штекера с минусом аккумулятора, но эта операция требует дополнительного подробного описания для каждой модели. Иногда встречаются неисправности, связанные с электромагнитным блоком клапанов, а также пультом управления. Обмотки электромагнитных клапанов и проводку к ним удобно проверять прямо из кабины, отсоединив разъем блока управления. Для этого под рукой нужно иметь электросхему и обычный омметр. Неисправность пульта управления проще определить, подсоединив на его место заведомо исправный пульт, цифровые сигналы вручную не проверить. И еще, если при включении зажигания не горят контрольные лампочки, oтносящиеся к системе пневмоподвески, начните с предохранителей.

Завершая статью несколько общих советов: 1. Нагрузку на ось груженого автомобиля может четко показать манометр, подсоединенный к контрольному выводу пневморессор. 2. Неравномерное распределение нагрузки по осям может возникнуть вследствие разного давления в пневморессорах ведущего и поддерживающего мостов, за это отвечают упомянутые в статье приборы и механизмы. Если отсутствует возможность точного определения причины неисправности, можно временно соединить между собой магистрали пневморессор обоих мостов через контрольные выводы.

3. Правильная регулировка высоты уровня рамы косвенно влияет на распределение нагрузок по осям.

www.autotruck-press.ru

Пневмоподвеска — DRIVE2

Вот статья, которая подвергла меня на установку пневмоподвески на мою машину.

Принцип работы пневматической подвески автомобиля.

В. МамедовПредставляем обзор и принцип действия пневматических подвесок грузовых автомобилей.

Характеристика подвески влияет на множество эксплуатационных качеств автомобиля: плавность хода, комфортабельность, устойчивость движения, долговечность, как самой машины, так и целого ряда ее узлов и деталей. В тяжелых дорожных условиях именно возможности подвески, а вовсе не мощность двигателя, определяют средние и максимальные скорости движения.

Принципиальная схема пневматической подвески с резино-кордными упругими элементами и автоматическим регулированием положения кузова: 1 — упругий элемент; 2 — ось автомобиля; 3 — рама автомобиля; 4 — дополнительный воздушный резервуар; 5 — воздуховод; 6 — регулятор положения кузова; 7 — компрессор; 8 — резервуар

Опыт эксплуатации грузовых автомобилей показывает, что на неровных дорогах средняя скорость движения падает на 35-40%, расход топлива увеличивается на 50-70%, межремонтный пробег уменьшается на 35-40%. При этом производительность автотранспорта снижается на 32-36%, а стоимость перевозок возрастает на 50-60%. К этому следует добавить потери, обусловленные перерасходом металла, топлива, резины и добавочными затратами рабочей силы. Для уменьшения этих потерь можно или улучшать дороги, что дорого, или совершенствовать подвески автомобиля, что еще дороже, но в пересчете на тысячи автомобилей оказывается дешевле.

Все же и дороги с ровной поверхностью предъявляют к подвеске очень жесткие требования. Ведь скорости постоянно растут, а требования к управляемости и устойчивости автомобилей и автопоездов ужесточаются.Размещение трехсекционных пневмоэлементов

в балансирной подвеске задних мостов автомобиля Tatra-815

Анализ конструкций автомобилей показывает, что весовой коэффициент использования автомобиля, определяемый отношением полезной нагрузки к собственному весу, непрерывно увеличивается. Стремление к минимальному собственному весу, увеличению весового коэффициента использования автомобиля и максимальной комфортности приводит к тому, что подвески со стальными рессорами уже не

всегда способны вписываться в предъявляемые к ним требования. Во многих случаях подвеска должна обеспечивать:

— максимальную плавность хода при отсутствии значительных взаимных смещений подрессоренных и неподрессоренных частей автомобиля;

— минимальный просвет между кузовом (шасси) и осями;

— постоянство высоты подножки или уровня пола при изменении нагрузки.

При линейных характеристиках традиционных упругих элементов не удается добиться приемлемой частоты собственных колебаний, равной 90-120 мин-1, что вынуждает конструкторов обращаться к упругим элементам с нелинейной, прогрессивной характеристикой: пневматическим или гидропневматическим, обладающим целым рядом достоинств.

Во-первых, эти упругие элементы имеют большую энергоемкость в основном рабочем диапазоне и при больших прогибах, а значит, обеспечивают снижение амплитуды колебаний, уменьшение количества энергии, поглощаемой амортизаторами, упрощают регулировку. При этом в подвесках со стальными упругими элементами прогрессивная характеристика достигается только за счет сильного усложнения конструкции.

Второе достоинство — легкость автоматического регулирования жесткости и динамичного хода подвески в соответствии с условиями нагружения, что позволяет получить большую плавность хода и улучшить другие эксплуатационные качества. При одинаковых размерах упругого элемента подвеска позволяет иметь высокую степень унификации для автомобилей разной грузоподъемности со значительной разницей в величине подрессоренных масс. Это третье достоинство. В-четвертых, пневмоэлементы имеют чрезвычайно высокую долговечность, недостижимую для стальных упругих элементов. Например, баллоны автобусов GMC выхаживают до 1 млн. км.

Постоянное положение кузова облегчает обеспечение правильной кинематики подвески и рулевого привода, снижается центр тяжести автомобиля и, следовательно, повышается его устойчивость. При любой нагрузке обеспечивается надлежащее положение фар, что повышает безопасность движения в ночное время. Это — пять. В-шестых, для улучшения устойчивости автомобиля при торможении на пневмоподвеску часто возлагается еще одна функция: точно регулировать тормозные усилия на колесах в зависимости от изменения нагрузок на них. Практически пневмоподвеска делает это более точно, чем механические системы регулирования тормозного давления и не обладает недостатком электронных систем, допускающих сбои в работе в условиях повышенной влажности. И, наконец, благодаря ей увеличивается срок службы автомобиля в целом.Задняя подвеска двух мостов грузовика Scania

Итог получается достаточно простым: учитывая, что стоимость изготовления пневмоподвесок почти сравнялась со стоимостью рессорных подвесок, применение первых позволяет получить большой технико-экономический эффект.

Различают два типа пневматических упругих элементов:

— с переменной эффективной площадью, зависящей от перемещения опорных фланцев элемента (обычно резино-кордные);

— поршневого типа, у которых в процессе деформации эффективная площадь остается постоянной.

Наибольшее распространение получили резино-кордные двойные пневмобаллоны. Такой баллон устанавливается между опорными фланцами (пластинами) подвески и крепится к ним с помощью винтов, при этом буртики оболочки зажимаются между фланцами, герметизируя внутреннюю полость. Кольцо ограничивает радиальное расширение, обеспечивает правильное складывание оболочек при сжатии, способствует повышению несущей способности и износостойкости баллона.

Собственная частота колебаний при увеличении статической нагрузки несколько уменьшается, тем медленнее, чем выше давление газа, а потому плавность хода пустого и наполненного людьми автобуса не может быть одинаковой.

Долговечность баллонов определяется не только их собственной конструкцией и качеством полиамидных материалов и резины, но также и конструкцией направляющего аппарата подвески. Его кинематика должна быть такой, чтобы баллоны работали только на сжатие. Число слоев корда (обычно это нейлон и капрон) равно двум — четырем. Внутренний слой резины должен быть не только воздухонепроницаемым, но и маслостойким. Внешний слой должен сопротивляться воздействию лучей солнца, озона, бензина — для него применяют неопрен. Таким образом пневмобаллон состоит из нескольких слоев прорезиненной кордной ткани (каркас) с внутренним герметизирующим и внешним защитным слоями.График зависимости деформации пневмоэлемента от нагрузки

Пневматический упругий элемент целесообразно применять в двух случаях: когда подрессоренная масса при загрузке автомобиля меняется в широких пределах (задние подвески грузовых автомобилей, в том числе седельных магистральных тягачей, автобусов, прицепов), или когда к плавности хода предъявляются особые требования, для выполнения которых необходимо регулирование характеристики подвесок. В этом случае параллельно пневмобаллонам часто устанавливают дополнительные пневморезервуары, обеспечивающие более пологую характеристику упругого элемента.

На графике приведены характеристики различных пневмоэлементов. По мере сжатия простого баллона растет не только давление воздуха в нем, но и его эффективная площадь, поэтому жесткость подвески увеличивается (кривая 1) При дополнительных резервуарах подвеска на двухсекционных баллонах обеспечивает частоту колебаний подрессоренных масс не более 80 мин-1(кривая 2). Трехсекционные баллоны позволяют снизить эту частоту еще на 10-15%.

Стремление уменьшить габариты упругого элемента, собственную частоту колебаний и емкость дополнительных резервуаров привело к развитию конструкций с пневмоэлементами рукавного и диафрагменного типа (кривая 3).

Рукавные упругие элементы, подобно баллонам, устанавливают между опорными фланцами (пластинами) и крепят к ним болтами. Характеристика рукавных элементов по сравнению с характеристиками баллонов, особенно в районе больших деформаций, более пологая. Однако с увеличением деформации из-за малого исходного объема жесткость элемента интенсивно возрастает. Для снижения жесткости рукавные элементы можно также снабжать дополнительными резервуарами.

Малая разница между площадью поперечного сечения оболочки и эффективной площадью позволят создавать рукавные пневмоэлементы большой грузоподъемности с относительно малыми по сравнению с баллонами поперечными размерами. По массе рукавные элементы также меньше баллонов. Основным их недостатком является меньшая долговечность, что обусловлено изгибом и перекатыванием резино-кордной оболочки при деформации, а также их высокая чувствительность к смещениям в поперечной плоскости и перекосам поршня.

Общим недостатком пневматических упругих элементов баллонного и рукавного типов является необходимость включения в конструкцию подвески специальных, как правило, громоздких, ограничителей хода сжатия и отбоя, а также устройства, гасящего вертикальные колебания.Подвеска передней оси грузовиков Scania 4-го поколения серии G

В последнее время пневмоподвеска в комбинации с системой электронного контроля за уровнем пола грузовой платформы (ELC) помогает водителю и грузчикам при погрузо-разгрузочных работах. Она позволяет приподнять передок трехосного грузовика на 220 или опустить на 80 мм. Пневмобаллоны задней оси способны поднять кузов над обычным уровнем относительно дороги на 134 мм и опустить его на 100. Подобное «горизонтирование» автомобиля, управляемое с выносного пульта, решает проблему стыковки высот полов грузовой платформы и склада, позволяя тележкам, автокарам и погрузчикам беспрепятственно въезжать прямо в кузов грузовика.

Пневмоподвески также «прижились» на задних осях седельных магистральных тягачей. Обеспечивая подъем и опускание задней части рамы со сцепным устройством, они облегчают процессы сцепки-расцепки.

Пневмоподвески широко применяются на городских и междугородных автобусах, причем спереди пневмоэлементы являются составной частью как зависимых, так и независимых по кинематике подвесок.

Жаль, что в нашей стране наметилось отставание в создании современных конструкций пневмоподвесок, и это еще более обидно в связи с тем, что в 50-х годах советские исследователи были в лидерах изучения особенностей работы пневмоэлементов, а первый городской автобус с ними, ЛиАЗ-677, получил «путевку в жизнь» еще 40 лет назад.

«Основные Средства» №8/2002

www.os1.ru

www.drive2.ru

секреты пневмоподвески

Секреты пневмоподвески

Зачастую в беседах опытных дальнобойщиков можно услышать обсуждение темы штрафов за превышение габаритов по высоте, а также за перегруз. При этом одной из причин подобных казусов является неисправное состояние или неправильно отрегулированная пневмоподвеска грузовика. Рассмотрим более подробно принципы работы основных элементов этой подвески, а также некоторые особенности ее регулировки.

Пневмоподвеска грузового автомобиля позволяет не только добиться более плавного хода автопоезда, но и в отличие от рессорной дает возможность регулировать высоту его рамы, что играет немаловажную роль при сцепке и расцепке, погрузке и разгрузке, а также прохождении весогабаритного контроля.

Современные пневматические системы на грузовиках традиционно делятся на несколько основных типов, в зависимости от способа управления. Первый – полностью электронная, такие обычно устанавливаются концернами — производителями грузовиков MAN, Mercedes, DAF, Renault, Scania. Второй – электромеханическая, на грузовиках Scania, Volvo. Третий тип – механическое управление, такие системы в основном применяются на старых моделях тягачей и на подвеске прицепов. Кратко о каждой из них.

По задумке инженеров после того как заполнены контуры рабочей и стояночной систем торможения воздух поступает в пневмоподвеску грузового автомобиля. Необходимым условием при этом является наличие в воздушной подвеске двух перепускных клапанов. Один из них (однонаправленный, т. е., без обратного потока) пропускает воздух к подушкам после достижения давления в системе порядка 8 атмосфер. Второй – по принципу обратного потока дает путь воздуху от подушек к рессиверу пневмоподвески после достижения отметки давления в 10 атмосфер. Таким образом, этот клапан позволяет пользоваться запасом воздуха в рессивере в обратную сторону.

В случае с механической или электромеханической подвеской воздух попадает изначально на клапанный вход уровня рамы грузовика. Этот прибор находится на раме и соединяется с мостом при помощи шарниров и регулируемой тяги. Это необходимо для того чтобы подвеска автоматически корректировала движение в транспортном положении, а также выполняла функцию автоматического ограничителя по высоте при максимальном подъеме. Клапан может выполнять несколько «операций», в зависимости от того, как расположена рама грузового автомобиля. По отношению к мосту: пропускать воздух к подушкам, перекрывать путь воздуху или частично выпускать воздух, соединяя пневмобаллоны с атмосферой. На задней оси может быть установлено 2 клапана, что дает возможность регулировать правую и левую стороны отдельно друг от друга. Для каждого из выводов есть свои обозначения, например, вход 11, атмосфера 3 и т. д. Образцом применения подобного клапана может служить механическая пневмоподвеска грузовика Scania.

Между пневмоподушками и клапаном установлен ручной кран регулировки уровня. Он может быть как механическим (предполагает наличие рычага переключения), так и электропневматическим, управляемым из кабины грузового автомобиля с помощью пульта. Как правило, этот кран имеет несколько положений. Во-первых, транспортное — пневмоподушки соединяются с клапаном уровня пола. Во-вторых, подъем кузова – пневмоподушки соединены с воздушным рессивером. В-третьих, опускание кузова грузовика – воздух из подушек выбрасывается в атмосферу. При механическом управлении краном рукоятка имеет еще одно положение – промежуточное или СТОП, при этом выводы из пневмобаллонов перекрываются. Устройство ручного крана довольно простое. Кстати, в настоящее время они встречаются на грузовиках очень редко, в основном на старых моделях, чего не скажешь о прицепах с пневмоподвеской, которые оснащены таким краном в стандартной комплектации.

Электропневматический кран устанавливается на более современные модели грузовиков и его устройство, конечно, более сложное по сравнению с механическим. Комбинации 2-х электромагнитных клапанов выполняют функции транспортного положения, подъема и опускания. При этом на раме грузового автомобиля установлен ограничитель высоты подъема в виде индуктивного датчика. Если пневмоподвеска есть и на передней оси, то ее управление осуществляется отдельным электропневматическим краном.

На грузовиках Scania система представлена немного иначе. Управление осуществляется при помощи трех клапанов, каждый из которых выполняет функции подъема, выпуска воздуха и т. д.

Кратко рассмотрим особенности пневмоподвески грузовика, оснащенного колесной формулой 6 х 2. Ее устройство усложняется за счет наличия дополнительного моста, так называемого «ленивца». Он может быть расположен как впереди ведущего моста, так и позади него. При нормальной, исправной эксплуатации системы, давление воздуха в пневматических рукавах поддерживающего и ведущего мостов грузового автомобиля одинаково. Это дает возможность в равной степени распределять осевую нагрузку и, тем самым, соблюдать законодательные нормы.

Зачастую поддерживающий дополнительный мост грузовика делают подъемным. Это позволяет уменьшить сопротивление качению и снизить износ шин. На практике это выглядит следующим образом. Установленный в пневмомагистрали электромагнитный клапан прекращает подачу воздуха в пневмоподушки и одновременно выпускает скопившийся в них воздух в атмосферу. Вместе с тем, происходит подача воздуха в подушку, предназначенную для подъема моста грузовика. Для того чтобы избежать проседания подвески из-за повышения нагрузки на ведущую ось необходимы пневмоцилиндры клапанной системы уровня пола. Они дают возможность сохранить в подвеске транспортное положение за счет удлинения тяги, соединяющей клапан с основным мостом. Величина давления в подушках указывает на осевую нагрузку. Конструкторы разработали систему таким образом, чтобы она автоматически распознавала перегруз ведущего моста грузового автомобиля и соответственно реагировала на нее. Для этого в подвеске 6 х 2 традиционно устанавливается датчик в виде обычного контакта, который срабатывает при достижении максимальной нагрузки, мост при этом автоматически опускается.

Теперь немного о неисправностях. Тяговые клапанные шарниры уровня рамы со временем изнашиваются и могут соскочить. Грузовик в такой ситуации может снизиться либо «вырасти». Для того чтобы это избежать, шарниры желательно вовремя менять, сохраняя изначальную длину тяги. В случае если подвеска грузовика не поддается регулировке, а тяга стоит на месте, следует обратить внимание на клапан уровня рамы. Обычно такую неисправность можно легко устранить, если есть специальный комплект для ремонта грузовика. Единственным противопоказанием при этом является неисправность эксцентрика или вала рычага. Электропневматический кран грузового автомобиля также поддается ремонту при наличии соответствующего ремонтного комплекта. Перед этим необходимо проверить омметром обмотки соленоидов. В некоторых случаях на грузовиках VolvoFH можно столкнуться с проблемой, когда в подушках разное давление. При этом если установлено 2 клапана уровня, что является редкостью, то причина в их разной работе. Однако наиболее часто установлен 1 клапан на обе стороны и, скорее всего, причину разного давления в подушках необходимо искать в электропневматическом кране грузовика.

Современные производители грузовых автомобилей в большинстве случаев оснащают пневмоподвеску электронной системой управления. Официально система обозначается аббревиатурой ECAS, что расшифровывается как ElectronicallyControlledAirSuspension. Разные производители могут называть ее по-разному, но смысл и принцип ее работы остается неизменным. На раме грузовика устанавливаются два датчика, которые представляют собой измерительную часть электропневмоподвески грузового автомобиля. В случае если на переднем мосту есть пневмоподушки, устанавливается только один датчик. Устройство датчика несложное и включает сердечник и катушку. Первый перемещается внутри под действием специального рычага. В зависимости от его положения катушка имеет разную индуктивность. Эта величина, в свою очередь, передает информацию о текущем положении и высоте подвески электронике. Самой главной частью электронной системы является блок управления, расположенный для удобства в кабине грузовика. Он состоит из блока памяти, микропроцессора и выходного каскада, позволяющего управлять исполнительными элементами.

В нашем случае главный элемент – это блок магнитных клапанов, размещенный вблизи пневмобаллонов. При управлении одной осью он имеет 3 магнита. Каждый из них выполняет свою функцию, что позволяет регулировать высоту бортов и сохранять горизонтальное положение грузовика.

Пульт управления подвеской является неотъемлемой частью системы. Он выполняет как традиционные функции транспортного положения, подъема и опускания, так и может быть запрограммирован для осуществления некоторых промежуточных положений. Это удобно при необходимости движения ненагруженного грузового автомобиля, т. к. снижение уровня транспортного положения дает возможность уменьшить деформацию шин.

Щиток приборов пульта управления системой оснащен контрольными лампами, которые сообщают о работе ECAS. Так, например, желтая лампа означает включение режима регулировки вручную (при установке в транспортное положение гаснет), а также о подъеме поддерживающего моста грузовика. Красный цвет лампы традиционно свидетельствует о неисправности системы. Для определения поломки необходимо подсоединить специальный диагностический тестер. В связи с тем, что взаимосвязь элементов осуществляется в цифровом формате, без специальных приборов и навыков здесь не обойтись. Поэтому попробуем разобраться в некоторых особенностях и типах неисправностей грузовика.

Наиболее часто поломки связаны с датчиками уровня. Они могут давать блоку управления разнящиеся показания либо вовсе выходить из строя по причине скопившегося внутри пластмассового корпуса конденсата (замерзает при низких температурах). Это не позволяет перевести подвеску в необходимое положение. Временно решить данную проблему можно, если с особой осторожностью отсоединить один разъем с правого или левого датчика. В это время на щитке должна загореться красная лампа, означающая работу в аварийном режиме. Соответственно, уровень будет регулироваться по одному датчику равномерно на обе стороны. В некоторых случаях датчик можно исправить, просто удалив с него излишний конденсат, проверив одновременно исправность эксцентрика, который перемещает сердечник. Для того чтобы ремонт грузовика был полноценным желательно заменить оба датчика, а также произвести калибровку. Кроме того, при установке новых приборов стоит обратить внимание на отсутствие люфтов в рычагах, которые, в свою очередь, с обеих сторон должны быть в одинаковом положении. Процесс калибровки предполагает, что блок управления запоминает показания датчиков в разных положениях подвески грузовика. Данная процедура осуществляется при помощи специального прибора. При этом выставляется необходимая высота транспортного положения. Заметим, что каждая модель грузовика подразумевает свою высоту. Это очень важно, т. к. высота подвески помимо всего прочего оказывает влияние и на тормозное усилие. Это касается всех типов подвесок грузового автомобиля. Реже можно столкнуться с неисправностями, связанными с блоком электромагнитных клапанов или пультом управления. Проверять их удобно прямо из кабины грузовика, имея соответствующий опыт и приборы. И последнее, если включив зажигание, не загорелись контрольные лампы, оповещающие о работе системы пневмоподвески, в первую очередь, необходимо проверить предохранители.

заключение хотелось бы обратить внимание на несколько советов специалистов. Во-первых, если присоединить к контрольному выводу рессор манометр, то он точно покажет нагрузку на ось грузовика с грузом. Во-вторых, разное давление в пневматических рессорах основного и поддерживающего мостов может неравномерно распределять нагрузку на оси. В-третьих, правильное распределение нагрузки на оси не является прямым следствием хорошей регулировки высоты рамы грузового автомобиля.

статья взята с сайта http://truck-station.ru/

remontgruzovik.ru

Как работает пневмоподвеска автомобиля?

Грузовые автомобили уже давно ездят «по воздуху», теперь и ваш автомобиль может обладать такими способностями. Пневматическая подвеска уже давно используется в мире автомобильных грузоперевозок, но в последнее десятилетие или около того эта система перебралась в коммерческий мир. Мотоциклы, вездеходы, производительные автомобили и даже вполне обычные транспортные средства теперь используют пневмоподвеску. Как работает эта система? Давайте разбираться.

Современная система пневматической подвески постоянно обновляется. С точки зрения комфорта  и безопасности, подвеска вашего автомобиля является неотъемлемой частью того, как этот автомобиль движется. Амортизаторы и пружины помогают поглощать и направлять мощность дороги, и при этом справляются с колебанием колес, тряской и отскоками.

Тем не менее, каждый раз, когда вы добавляете или уменьшаете вес автомобиля, ускоряете его или замедляете, поворачиваете вправо или влево, все эти действия бросают вызов способностям амортизаторов и пружин. Традиционные амортизаторы и пружины «запрограммированы» только на фиксированный набор ситуаций.

пневматические рессоры

Пневматическая подвеска замещает стандартные пружины на пневматические рессоры. Эти рессоры представляют собой простые жесткие резиновые и пластиковые подушки, накаченные до определенного давления и высоты, с целью имитации пружин. Но на этом все сходство заканчивается. С добавлением встроенного воздушного компрессора, датчиков и электронных систем управления, современные системы пневматической подвески обеспечивают несколько преимуществ по сравнению с цельнометаллическими, обычными пружинами, в том числе почти мгновенную настройку и способность к адаптации управляемости в разных ситуациях и при разных нагрузках.

Компоненты пневмоподвески необходимые для ее работы

Ранние версии систем пневматической подвески были относительно простыми и работали не хитро. Воздушные подушки заменяли традиционные пружины. Подушки накачивались до необходимого давления и высоты с помощью автономного насоса через клапаны в подушках. Изменения в технологиях и их использовании добавили в систему больше компонентов, она стала более контролируемой, но и более сложной.

Сегодняшние пневматические подвески состоят практически из стандартного набора компонентов, которые могут немного варьироваться в зависимости от производителя. В основном, различия заключаются в легкости установи и контролировании системы.

С течением времени материал, используемый для производства подушек, изменился. Это композитный материал из резины и полиуретана, что обеспечивает структурную целостность, герметичную конструкцию, прочность против истирания дорожным мусором и песком, а также устойчивость к соли и химической коррозии.

Подушки бывают трех основных форм:

1. Мешок с двойной спиралью. Этот мешок имеет форму песочных часов. Данная конструкция предоставляет больше боковой гибкости, чем другие конструкции.

2. Конические втулки. Данный вид подушек выполняет те же функции, что и все остальные, но предназначен для установки в ограниченном пространстве и предлагает большую регулируемость высоты езды.

3. Роликовые втулки. Они также выполняют специфические задачи. Различия между двумя последними подушками заключаются в высоте езды и управлении

Большинство современных систем пневматической подвески идут в комплекте со встроенным компрессором. Компрессор – это электрический насос, который подает воздух в подушки через воздушные линии. Обычно компрессор устанавливают на раме транспортного средства или в багажнике. Подавляющее большинство компрессоров идут в комплекте с осушителями. Компрессор работает с помощью воздуха, который он забирает из окружающей среды, а этот воздух очень часто бывает влажным, а влага может нанести непоправимый ущерб замкнутой системе. Осушитель использует специальное вещество, чтобы поглотить как можно больше влаги из воздуха, прежде чем он отправится в систему.

Простые компрессионные системы полагаются только на сам компрессор для того, чтобы поддерживать, увеличивать или уменьшать давление в подушках. В более продвинутых системах для таких целей используется специальный воздушный бак. Компрессоры могут быть активированы как механически, так и автоматически. Управление компрессором может осуществляться водителем, электроникой или комбинаций обоих.

Соленоиды, клапаны и линии

Конечно, пневмоподвеска состоит из большего количества частей, чем просто подушка. Давайте поговорим о тех компонентах, которые заставляют пневматическую подвеску работать.

Линии доставляют сжатый воздух в подушки. Данные линии абсолютно аналогичны общим линиям воздуха высокого давления и проходят вдоль всей рамы транспортного средства. Хотя большинство линий сделаны из композита резины и полиуретана, они могут быть легко заменены стальными, которые предлагают более опрятный внешний вид и более прочную конструкцию.

клапаны

Клапаны являются шлюзами для воздуха, через которые он попадает в различные части системы. В современной системе пневмоподвески клапаны играют решающую роль в изоляции и контролировании потоков воздуха, того, куда он направляется и как. Системы пневматической подвески ранних поколений были двунаправленными установками. По сути, каждая левая и правая подушки были связаны линией с общим воздухом. В то время, когда транспортное средство поворачивало, воздух одной из подушек выталкивался и переходил по линии в другую подушку, которая еще больше увеличивалась в размерах. Это приводило к серьезным кренам кузова и подрывало репутацию пневмоподвески. В современных системах используется ряд клапанов, которые контролируют потоки воздуха по линиям и благодаря которым автомобиль обладает улучшенной управляемостью.

соленоиды и клапаны

Соленоиды являются составляющей частью систем электронного управления, которые используются для заполнения и вентиляции подушек. Поскольку система подстраивается под различные условия вождения, она дает команду каждому соленоиду открыться или закрыться, изменяя при этом оббьем воздуха в каждой из подушек.

Все электронные системы управляются с помощью электронного модуля управления. Программное обеспечение может быть очень простым, практически цифровой версией переключателя вкл/выкл, или же это может быть более сложное программное обеспечение, которое обеспечивает мониторинг давления в подушках и высоту посадки автомобиля в режиме реального времени. Модуль получает всю необходимую информацию от различных датчиков, например, датчики дорожного просвета. Именно в электронной части системы пневмоподвески и происходят все инновации, и, скорее всего, такая тенденция сохранится и в будущем. Как правило, эти системы электронного управления остаются в стороне от бортовых модулей управления транспортного средства.

Системы пневматической подвески очень сложные, но если они установлены и настроены правильно, то только с их помощью можно достичь впечатляющего внешнего вида и отличной производительности. 

zap-online.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости