С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Система управления пневмоподвеской

Система управления пневмоподвеской


PNEVMOBALLONI.RU

Каталог

Каждая пневмоподвеска имеет систему управления, с помощью которой осуществляется регулировка давления в пневмоподушках. Принципиально эти системы можно разделить на два класса: использующие пневмоклавиши и электромагнитные клапаны.

Пневмоклавиши

В первом случае для управления давлением используется самые простые устройства, пневмоклавиши или, как их еще называют, механические распределители. При нажатии верхней части клавиши воздух из ресивера (что такое ресивер ?) начинает поступать в пневмоэлементы (что такое пневмоэлемент ?) (давление контролируется визуально по манометру (что такое манометр ?) ), при ее нажатии вниз – стравливается из подушек. К достоинствам этой системы можно отнести ее надежность: отсутствие электроники позволяет свести к минимуму вероятность отказов и обеспечить большой срок службы. Пневмоклавиши успешно работают в том числе при отрицательных температурах, тогда, как электромагнитные распределители имеют свойство замерзать (об этом чуть позже). Однако, есть определенные сложности: от подушек к клавише и манометру необходимо проложить пневмомагистраль (что такое пневмомагистраль ?) (заведя ее в салон), причем очень аккуратно, чтобы не деформировать трубку при монтаже.

Пример блока подготовки воздуха на пневмоклавишах:

Двухконтурная система управления пневмоподвеской 2-120PS

Пневмоподвеска на электромагнитных клапанах

Система управления с использованием электромагнитных клапанов более сложна технически, но проще в установке. В этом случае нет необходимости тянуть по салону пневмомагистраль, поскольку исполнительный элемент находится ближе к подушкам. Достаточно подключить его к блоку управления (чаще всего это обычные клавиши стеклоподъемников) проводами, прокладывать которые гораздо проще, чем полую трубку. Но и у системы с электромагнитными клапанами есть недостатки. В ряде случаев (например, при сильных перепадах температур в межсезонье), клапаны могут «подвисать»: поскольку замерзший конденсат (что такое конденсат ?) в блоке клапанов иногда приводит к их несогласованной работе. Чтобы этого не происходило, систему дополняют осушителем воздуха (что такое осушитель ?) , который как раз и призван не допускать попадания влаги в магистрали, а сами блоки оснащают подогревом.

Пример блока подготовки воздуха с аналогичными характеристиками, но с электромагнитными клапанами: 

Двухконтурная система управления пневмоподвеской 2-120VH

С точки зрения управления давлением система с электромагнитными клапанами идентична той, что собрана на пневмоклавишах: водитель также нажимает на клавиши и нужным образом меняет давление. Однако, электромагнитный привод позволяет осуществлять и автоматическое управление – как, например, вот в этой системе Автоматическая двухконтурная система управления пневмоподвеской. В таком случае вычислением нужного давления занимается специальный контроллер, получающий информацию с датчиков давления и положения кузова. Водителю нужно лишь выбрать нужный режим работы пневмоподвески. Стандартный алгоритм работы подразумевает автоматическое поддержание клиренса (что такое клиренс ?) при любой загрузке автомобиля: если вес увеличивается, увеличивается и давление в пневмоэлементах, чтобы сохранить дорожный просвет. В ручном режиме водитель сам выбирает одну из существующих установок: например, «Увеличенный клиренс» при езде по бездорожью или «Нормальный» при движении по трассе.

Наши социальные каналы: 

Каталог

Исследование и кинетический анализ пневмоподвески с электронным управлением

В автомобилях с пневматической подвеской нагрузка на ось распределяется между пневматическими баллонами, наполненными сжатым воздухом. Пневматическая подвеска используется уже более 40 лет и, как показала практика, обеспечивает максимальный комфорт и плавность хода транспортного средства в сравнении с другими видами подвесок.

О свойствах пневмоподвески

Современные пневматические баллоны производятся по той же технологии, что и покрышки для колес – в резине протягиваются армирующие корды, значительно усиливающие конструкцию. В результате срок службы пневматических баллонов является достаточно внушительным и составляет несколько лет при соблюдении монтажных требований.

Кроме того, пневматическая подвеска обладает некоторыми дополнительными свойствами, позволяющими добиться наиболее комфортного хода транспортного средства. Во-первых, система автоматически регулирует давление воздуха в пневматических баллонах для поддержания заданного клиренса транспортного средства во время движения независимо от его загрузки. Благодаря этому возможный ход подвески не сокращается и остается максимальным независимо от загрузки транспортного средства.

При повышенной загрузке в пневматических баллонах нагнетается повышенное давление, в результате подвеска становится жесткой и обеспечивается устойчивость транспортного средства. При небольшой загрузке транспортного средства давление в пневматических баллонах снижается, подвеска становится мягче, при этом устойчивость транспортного средства остается неизменной.

Поскольку каждое колесо оснащается отдельным пневматическим баллоном, пневмоподвеска является независимой. Автоматическое управление давлением в баллонах осуществляется электронным модулем, специально разработанным для автономного использования на транспортных средствах.

Электронная система непрерывно отслеживает «высоту» подвески и в случае ее уменьшения нагнетает давление в баллонах с помощью компрессора. Компрессор автоматически выключается при достижении нужной высоты кузова автомобиля. В случае если высота подвески выше заданного значения, давление автоматически спускается вентиляционным клапаном до достижения заданных значений. Все компоненты пневматической подвески запитываются 12-вольтовой аккумуляторной батареей транспортного средства.

Общие сведения и история

Пневматическая подвеска, раскрученная компанией Lincoln в 1984 году при рекламе некоторых моделей автомобилей, впервые была представлена в 1909 году компанией Cowey Motor Works of Great Britain. Подвеска не получила признания в те времена, поскольку работала нестабильно из-за постоянных протечек.

Рисунок 1. Американский автомобиль Stout-Scarab с пневматической подвеской, выпущенный в 1933 году.

Впервые по-настоящему рабочая пневматическая подвеска была разработана компанией Firestone в 1933 году для экспериментального автомобиля Stout-Scarab (Рисунок 1). Этот автомобиль с задним расположением двигателя был оснащен 4-мя резиновыми пневматическими амортизаторами, установленными вместо стандартных пружин.

Давление воздуха в амортизаторах поддерживалось 4-мя небольшими компрессорами, подключенными к каждому пневматическому баллону. Конструкция стоила немалых денег по тем временам, однако и в наши дни пневматическая подвеска – достаточно дорогое удовольствие.

Рисунок 2. Расположение элементов подвески: 1-Правый амортизатор, 2-Компрессор, 3-Левый амортизатор, 4-Задний датчик высоты, 5-Переключатель подвески, 6-Пневматическая линия, 7-Пневматические баллоны, 8-Нижний рычаг подвески, 9-Передний датчик высоты.

В пневматической подвеске кузов транспортного средства поддерживается на колесах пневматическими баллонами вместо пружин, рессор и пр. Разновидности подвески со стальными амортизаторами или торсионными стержнями, наполненными воздухом, не относят к пневматической подвеске.

Существуют комбинированные разновидности подвески транспортных средств, в которых используются как пневмобаллоны, так и металлические пружины. Чаще всего пневмоподвеска устанавливается на заднюю ось автомобиля.

Рисунок 3. Пневматическая подвеска сложной конструкции.

В большинстве случаев главным назначением пневмоподвески является выравнивание транспортного средства. Как правило, пневматическая подвеска является частью пневматической системы автомобиля. Большинство (но не все) транспортных средств с пневмоподвеской также оснащаются воздушными тормозами и другим пневматическим оборудованием. Проблемы с данным оборудованием могут повлиять на работоспособность пневмоподвески.

Важно понимать, что при разработке пневматических систем автомобиля производитель обязан придерживаться установленных регулирующих норм для предотвращения отказа оборудования.

Особенно это касается тормозной системы – ее работоспособность должна быть приоритетной в общей пневмосистеме автомобиля.

Компоненты пневматической подвески

Пневматическая система состоит из 3-х основных элементов – источника сжатого воздуха, пневматических баллонов и клапанов (см. рисунок 4). Существует огромное множество разновидностей данных компонентов и методов их применения. В данном обзоре мы рассмотрим только несколько различных реализаций.

Рисунок 4. Элементы пневматической системы и пневматический баллон.

Пневматический баллон

Пневматический баллон представляет собой резиновый цилиндр (воздушную подушку), наполненный сжатым воздухом (Рисунок 4). Пластиковый шток на нижнем рычаге двигается вверх и вниз вместе с рычагом. В результате сопротивление сжатого воздуха в баллоне амортизирует колебания рычага.

При изменении загруженности транспортного средства клапан в верхней части пневмобаллона открывается для нагнетания или травления давления. К клапану подключена пневмолиния, по которой подается сжатый воздух, нагнетаемый компрессором для поддержания заданного давления.

Рисунок 5. Работа пневматического баллона.

Пневматические амортизаторы

Пневматические амортизаторы оснащены резиновым чехлом, одетым на амортизатор (Рисунок 6). Благодаря данному конструктивному решению формируется герметичная воздушная камера, заполненная сжатым воздухом. Сжатый воздух повышает грузоподъемность транспортного средства без его просадки.

Рисунок 6. Пневматический амортизатор.

Некоторые пневматические амортизаторы заполняются сжатым воздухом через специальные клапаны на сервисных станциях. После перевозки груза давление стравливается для обеспечения нормального клиренса.

Рисунок 7. Схема пневматической системы.

Преимущества пневматической подвески

  • Обеспечивает постоянство клиренса при любой загруженности транспортного средства;
  • Возможность регулировки жесткости подвески;
  • Постоянная частота собственных колебаний, соответственно лучшая управляемость при любой загрузке транспортного средства;
  • Снижается утомляемость водителя и пассажиров.

Области применения пневматической подвески

  • Хот-роды, грузовые и легковые автомобили, мотоциклы;
  • Люксовые транспортные средства;
  • Подъемные механизмы в грузовых транспортных средствах (Рисунок 8);
  • Автобусы с электронно-регулируемой подвеской (низкопольные, наклоняющиеся автобусы).

Рисунок 8. Подъемный механизм с пневмобаллонами.

Пневматическая подвеска с электронным управлением

При установке пневмоподвески с электронным управлением стандартные пружины на всех колесах заменяются пневматическими баллонами (Рисунок 9). Электронная система контролирует коэффициент сжатия в баллонах и автоматически регулирует клиренс и уровень транспортного средства относительно дорожного полотна.

На задней оси автомобиля пневматические баллоны монтируются перед осью на нижних рычагах, на передней оси – являются частью амортизационных стоек передних колес. Эти стойки (Рисунок 10) устанавливаются между кузовом автомобиля и поворотным кулаком.

Рисунок 9. Пневматическая система с пневмобаллонами, установленными на всех колесах автомобиля.

Электрический компрессор нагнетает давление воздуха в системе (Рисунок 9). Осушитель, закрепленный на компрессоре, удаляет влагу, содержащуюся в воздухе, поскольку вода может повредить систему. Далее воздух попадает в пневмолинии, идущие от компрессора к каждому из пневматических баллонов.

Перед каждым баллоном размещен электромагнитный клапан, который открывается или закрывается для нагнетания или спуска давления в баллоне. Управляет работой компрессора и электромагнитных клапанов модуль управления.

Рисунок 10. Конструкция пневматической стойки, оснащенной пневмобаллоном, электромагнитным клапаном и встроенным датчиком высоты.

В системе используются 3 датчика высоты: в передней части пневматических стоек (Рисунок 10) и в правой задней части пневматического амортизатора (Рисунок 6). При нагрузке на кузов происходит срабатывание датчика, сигнал от которого передается в модуль управления. Модуль управления включает компрессор и открывает электромагнитные клапаны на пневмобаллонах.

В результате в баллонах нагнетается давление, они растягиваются, и кузов поднимается до заданной высоты относительно дорожного полотна. После этого модуль управления выключает компрессор и закрывает электромагнитные клапаны.

После разгрузки транспортного средства клиренс увеличивается, в результате чего высота кузова относительно дорожного полотна превышает заданные значения, а датчики высоты передают соответствующий сигнал в модуль управления.

Модуль управления открывает электромагнитные клапаны для стравливания воздуха, кузов опускается на заданную высоту, после чего модуль управления закрывает электромагнитные клапаны.

Автоматическое управление уровнем

Многие транспортные средства оснащаются системой автоматического или электронного управления уровнем (Рисунок 11). Два задних пневматических амортизатора соединяются через пневматические линии с компрессором. Как минимум в одном из амортизаторов установлен датчик высоты (Рисунки 6 и 11). При нагрузке на заднюю или переднюю часть автомобиля датчики передают в электронный модуль управления сигнал об изменении высоты.

В результате модуль управления включает компрессор для нагнетания давления в пневматических амортизаторах. Если транспортное средство разгружается, модуль управления открывает клапаны для стравливания воздуха в амортизаторах.

Рисунок 11. Система автоматического выравнивания. Датчик высоты в амортизаторе сигнализирует о необходимости включения и выключения компрессора.

Электронный модуль управления

(см. Рисунок 12)

  • Является «мозгом» электронно-регулируемой подвески;
  • Имеет компактное исполнение;
  • Обрабатывает запросы водителя, поступающие с панели управления;
  • Управляет электромагнитными клапанами для обеспечения заданного клиренса;
  • Постоянно отслеживает состояние системы.

Рисунок 12. Примерная схема и внешний вид электронного блока управления, внешний вид блока клапанов и датчика высоты.

Блок электромагнитных клапанов

(Рисунок 12, б)

  • Модульная система, минимизирующая количество пневматических трубопроводов;
  • Снижает время отклика до секунд;
  • Меньшее число оборудования снижает вероятность утечек;
  • Минимальные требования по свободному пространству для монтажа.

Датчики высоты

(Рисунок 12, в)

  • Система трех датчиков;
  • Обеспечивают регистрацию клиренса транспортного средства при любой загрузке.

Область применения пневматической подвески с электронным управлением

Благодаря модульной конструкции пневматическая система с электронным управлением используется:

  • В грузовых автомобилях с пневмоэлементами на задней оси, с пневмоэлементами на задней оси и в подъемном устройстве, с пневмоэлементами на задней и передней оси, с пневмоэлементами на задней и передней оси и в подъемном устройстве;
  • В автобусах, оснащенных пневматической подвеской;
  • В прицепах, оснащенных пневмоподвеской;
  • В малотоннажных коммерческих транспортных средствах и легковых автомобилях.

Пневмоподвеска с электронным управлением может дополнительно оснащаться дистанционным пультом управления и имеет следующие преимущества:

  • Обеспечивает параллельность кузова транспортного средства относительно дорожного полотна даже при неравномерной загрузке;
  • Обеспечивает неизменный уровень погрузочной платформы без необходимости ручных регулировок;
  • Обеспечивает работу системы курсовой устойчивости в соответствии с существующими европейскими требованиями. Данная система также может использоваться для оптимального распределения нагрузки на оси транспортного средства;
  • Быстрое увеличение и снижение клиренса;
  • Малый расход воздуха, поскольку короткие динамические нагрузки на пневматические баллоны не влекут за собой запуск компрессора;
  • Совместимость с низкопольными автобусами;
  • Индикация нагрузки;
  • Длительный срок службы;
  • Для установки системы и трубопроводов требуется немного свободного места.

Применение пневматической подвески с электронным управлением в коммерческих транспортных средствах

Поговорим о применениий такой системы в больших коммерческих машинах, таких как автобусы.

Контроль клиренса и выравнивание кузова относительно дорожного полотна

Датчики высоты непрерывно измеряют расстояние между осью и кузовом транспортного средства, передавая полученные значения в электронный модуль управления. При увеличении или уменьшении загрузки транспортного средства изменяется измеренная высота.

Эти изменения регистрируются блоком управления, который с помощью клапанов автоматически поддерживает заданную высоту, что положительно сказывается на ходовых качествах, комфорте и управляемости транспортного средства.

Функция наклона автобуса

После остановки автобуса по команде водителя он может быть приподнят или опущен для удобства посадки/высадки пассажиров (Рисунок 13).

Рисунок 13. Современный автобус наклонился на остановке для посадки/высадки пассажиров.

Езда с большим и малым клиренсом

Пневматическая подвеска позволяет водителю увеличивать/уменьшать клиренс в труднопроходимых местах (например, при переезде через железную дорогу), при езде по наклонным дорогам (проездам, въездам на эстакаду и пр.) и при проезде дорожных участков, ограниченных по высоте.

Увеличенный клиренс предотвращает цепляние днищем автомобиля дороги, уменьшенный – цепляние крышей нависающих препятствий. В системе обычно реализуется ограничение высоты, предотвращающее нагнетание избыточного давления в пневматические баллоны при увеличении клиренса.

Рисунок 14. Езда с малым и большим клиренсом.

Блокирование дверей и коробки передач

Нормы безопасности для пассажиров требуют, чтобы перед снижением клиренса транспортного средства при парковке был активирован парковочный тормоз, двери были закрыты и была включена нейтральная передача.

Простая диагностика

Существует две дружественные пользователю разновидности диагностики:

  • Стандартные блинк-коды;
  • Диагностика с помощью ПК.

Применение в грузовых автомобилях

Пневматическая подвеска в крупных грузовых автомобилях выполняет две важные задачи: поднимает и опускает шасси для сцепки с прицепом и помогает стабилизировать на дороге транспортные средства с высоким центром тяжести.

Крупнейшие производители грузовиков, например, Ashok Leyland и пр., разработали электронно-управляемую пневмоподвеску для своих большегрузных автомобилей следующего поколения, полностью отвечающую всем установленным требованиям (1360 требований). Кроме того, устанавливаемые системы должны обеспечивать комфорт и безопасность водителей 40-тонных грузовых автомобилей.

Рисунок 15. Компоненты электронно-управляемой пневмоподвески в большегрузных транспортных средствах.

Преимущества электронно-управляемой пневматической подвески:

  • Лучший ход и управляемость транспортного средства;
  • Снижение вибрации и износа трансмиссии;
  • Легкая посадка/высадка пассажиров;
  • Возможность проезда транспортного средства в ранее недоступные зоны;
  • Сниженное потребление воздуха;
  • Выравнивание кузова транспортного средства даже при неравномерной загрузке;
  • Высокая адаптированность транспортного средства к изменчивым дорожным условиям.

Подвеска в низкопольных автобусах

Рисунок 16. Городской автобус – габаритные размеры, внешний вид, конструкция ступенек.

Рисунок 17. Рама автобуса.

Рисунок 18. Передняя и задняя подвеска. Перед — пружинная подвеска с каучуковым окончанием. Задняя ось — пневматическая подвеска.

Технические характеристики подвески

Номер Описание Значение
1 Нагрузка на переднюю ось, кг 5460
2 Нагрузка на заднюю ось, кг 10200
3 Жесткость передних рессор, кг/мм 34.7
4 Жесткость задних пневмобаллонов, кг/мм 15.42
5 Собственная частота качания передней подвески, Гц 1.7
6 Собственная частота качания задней подвески, Гц 1.3
7 Боковая жесткость передней подвески (рессора), Нм/гр 1960
8 Боковая жесткость задней пневмоподвески, Нм/гр 7415.6
9 Боковая жесткость заднего стабилизатора подвески, Нм/гр 5554.7
10 Боковая жесткость задней подвески, Нм/гр 12970.3

Передняя подвеска

Рисунок 19. Передняя подвеска.

Задняя подвеска

Рисунок 20. Задняя подвеска.

Задняя пневмоподвеска – кинематический анализ

Рисунок 21. Кинематический анализ.

Рисунок 22. Вертикальная нагрузка.

Рисунок 23. Нагрузка при торможении и в поворотах.

Рисунок 24. График жесткости задней подвески.

Рисунок 25. Конечный элементный анализ кронштейнов задней подвески.

Рисунок 26. Задняя подвеска – анализ осевых кронштейнов.

Рисунок 27. Стендовые испытания.

Стендовые испытания пневматической подвески проводились для следующих случаев:

  1. Вертикальная нагрузка 0.5g-2g – 100 тыс. циклов;
  2. Вертикальная нагрузка 1g и нагрузка при торможении 0.8g – 100 тыс.циклов;
  3. Вертикальная нагрузка 0.6g и нагрузка при повороте 0.6g – 100 тыс.циклов.

Заключение

В результате испытаний, проведенных в лабораторных условиях, были подтверждены преимущества электронно-управляемой пневматической подвески над другими стандартными типами подвесок:

  • в данном типе подвески реализована возможность регулировки клиренса в зависимости от дорожных условий;
  • пневматическая подвеска значительно повышает комфорт транспортного средства и позволяет увеличивать клиренс на труднопроходимых участках дорог и снижать его при движении по скоростному шоссе;
  • функция «наклона» облегчает посадку в транспортное средство пожилых пассажиров и людей с ограниченными возможностями;
  • улучшается ход, стабильность и управляемость транспортного средства;
  • снижаются вибрации и уменьшается износ трансмиссии ;
  • появляется возможность проезда транспортного средства по ранее недоступным участкам дорог;
  • электронно-управляемая система отличается сниженным потреблением воздуха;
  • обеспечивается выравнивание транспортного средства даже при неравномерной загрузке;
  • транспортное средство становится более адаптированным к изменяющимся дорожным условиям.

1 контур.

Управление пневмоподвеской 1 контур  6.8 атмосфер.

Без ресивера. Имеет 1 магистраль вывода воздуха -

Применяется для автомобилей –

Легковых, пикапов, внедорожников, Микроавтобусов, Легких грузовиков.

С пневмоподвеской установленной на 1 ось.

Преимущества от использования системы.

  • Возможность управления давления пневмоэлементов оси автомобиля из салона.
  • Возможность отслеживать давление в системе.
  • Удобство установки

Данный комплект

 Комплект для 1 канальной подачи и сброса давления в пневматических системах. Комплект позволяет осуществлять подачу и сброс и отслеживать давление в системе. За счет компоновки электромагнитным клапаном,  при установке в салон консоли на торпеде, не требуется прокладывать несколько пневматических магистралей. Система дает возможность управлять двумя пневмоэлементами синхронно.  Рекомендована к применению на авто с 1 осевым расположением пневматической подвески.

Технические характеристики Количество контуров (шт.) -  1 Количество пневмоэлементов для подключения (шт.) -  2 Модель компрессора - VIAIR 100C Максимальное рабочее давление (psi/бар) - 130/9 Рабочий цикл – время работы/время отдыха (мин) - 6/34 Производительность (норм. л/мин)  - 36 Максимальный пусковой ток (А) - 18 Класс защиты - IP54 Наличие ресивера - нет

В комплект входит

1. Компрессорный блок в сборе - 1 2. Панель управления - 1 3. Клавиша электрическая - 1 4.Манометр (1 стрелка). - 1 5. Фитинг манометра - 1 6. Тройник Т6 для трубки 6-4 мм -  1 7. Панель крепления манометра и клавиши управления - 1 8. Пневмомагистраль 6 мм - 7 м 9. Гофрорукав защитный - 2 м 10. Стяжка крепления пневмолиний - 10

11. Набор комплектующих для электромонтажа - 1

Компрессорная система управления пневмоподвеской Паспорт изделия 1.S  Компрессорная система управления пневмоподвеской Уважаемый покупатель!

Благодарим Вас за то, что отдали предпочтение продукту нашей компании. Мы внимательно относимся к нашим продуктам и покупателям и надеемся, что и в дальнейшем будем соответствовать Вашим интересам.

Электронная система управления пневмоподвеской МАЗ

Страница 1 из 3

При оборудовании автомобилей пневмоподвеской устанавливается система электронного управления ею типа ECAS (фирмы Wabco). Система содержит микропроцессорный блок 18 (рисунок), расположенный под панелью приборов, пульт 19 дистанционного управления подвеской, установленный с левой стороны сидения водителя, блок электропневмоклапанов 17 и индуктивный датчик 16 положения подвески, установленный в задней части правого лонжерона рамы.

Контрольные лампы 8 и 9 (рисунок) с символами управления подвеской установлены на основном щитке приборов, переключатель 10 второго транспортного положения — на дополнительном щитке приборов с правой стороны от водителя. Система имеет также диагностические линии, подключенные к диагностическому разъему 11. Предохранители FU6, FU7 системы управления подвеской установлены в блоке предохранителей (рисунок), который расположен на коммутационной плате электронных блоков АБС.

Расположение кнопок на пульте дистанционного управления показано на рис. 2

Схема электрическая соединений элементов системы приведена на рис. 3.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости