Jak działają systemy zawieszenia pneumatycznego

Systemy zawieszenia pneumatycznego stanowią alternatywę dla typowych amortyzatorów w samochodach. Chcesz dowiedzieć się więcej? Zobacz te zdjęcia ciężarówek! Jupiterimages / Comstock Images / Getty Images

Krajowe przesyłki towarowe przewożone są drogą powietrzną, a teraz także Twój samochód. Systemy zawieszenia pneumatycznego są od dawna używane w świecie transportu ciężarowego, ale w ciągu ostatniej dekady przeniosły się do świata komercyjnego. Motocykle, pojazdy terenowe, samochody niestandardowe, samochody wyczynowe - nawet samochody codzienne dojeżdżające do pracy - korzystają z układów zawieszenia.

Zmiany w technologii oznaczają, że systemy nie są już niezgrabne, powolne i nieprecyzyjne. Zamiast tego używają szybkiej, precyzyjnej technologii z zaawansowaną elektroniką, która kontroluje wszystko, od wysokości jazdy po ciśnienie w worku, oferując płynną, kontrolowaną jazdę.

I najwyższy czas, ponieważ układ zawieszenia samochodu to często pomijany obszar. Z punktu widzenia komfortu i bezpieczeństwa, zawieszenie Twojego samochodu jest integralną częścią jego prowadzenia. Amortyzatory i sprężyny śrubowe pomagają absorbować i ukierunkować siłę nawierzchni, utrzymując oscylacje kół, skoki i odbicie.

Jednak za każdym razem, gdy dodajesz lub odejmujesz ciężar pojazdu, przyspieszasz lub zwalniasz, skręcasz w lewo lub w prawo, podważa to możliwości amortyzatorów i sprężyn. Tradycyjne amortyzatory i sprężyny są projektowane i instalowane z myślą tylko o ustalonych sytuacjach.

Systemy zawieszenia pneumatycznego zasadniczo zastępują sprężyny śrubowe pojazdu resorami pneumatycznymi. Resory pneumatyczne to po prostu twarde worki gumowe i plastikowe napompowane do określonego ciśnienia i wysokości, naśladujące sprężyny śrubowe. Ale na tym podobieństwa się kończą. Dodając pokładową sprężarkę powietrza, czujniki i elektroniczne elementy sterujące, dzisiejsze systemy zawieszenia pneumatycznego zapewniają kilka zalet w porównaniu z całkowicie metalowymi, konwencjonalnymi sprężynami, w tym niemal natychmiastowe dostrojenie oraz możliwość dostosowania obsługi do różnych sytuacji i zmiennego obciążenia..

Niezależnie od tego, czy system jest ręczny czy elektroniczny, czy też jest instalowany przez weekendowego mechanika lub doświadczonego technika, zawieszenie pneumatyczne może obniżyć samochód, aby poprawić jego sprawność na ulicy, wyrównać dużą ładowność lub po prostu poprawić jazdę zabytkowego metalowego potwora z Detroit.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o tym trendzie i na co zwrócić uwagę, gdy chcesz podnieść swój samochód.

Zawartość

1. Elementy systemu zawieszenia pneumatycznego
2. Solenoidy, zawory i przewody
3. Zestawy zawieszenia pneumatycznego
4. Instalacja systemu zawieszenia pneumatycznego

Wczesne wersje zawieszenia pneumatycznego były stosunkowo proste. Poduszki powietrzne zastąpiły sprężyny śrubowe. Worek został napompowany do odpowiedniego ciśnienia lub wysokości za pomocą zewnętrznego kompresora przez zawór na worku. Zmiany technologiczne i użytkowe spowodowały dodanie większej liczby komponentów i kontroli do systemu. Ale wszystkie dzisiejsze systemy zawieszenia pneumatycznego mają podstawowy zapas podobnych elementów, które różnią się nieznacznie w zależności od producenta. Różnice dotyczą głównie sterowania i łatwości instalacji.

Materiał poduszki powietrznej zmienił się z czasem. Torba jest kompozytem gumy i poliuretanu, co zapewnia integralność strukturalną, hermetyczną konstrukcję, odporność na lekkie ścieranie gruzu drogowego i piasku oraz odporność na sól i korozję chemiczną.

Worki występują w trzech podstawowych kształtach:

• Torba podwójnie zagięta. Ta torba ma kształt klepsydry. Konstrukcja zapewnia nieco większą elastyczność boczną niż inne konstrukcje.
• Zwężany rękaw. Ta poduszka powietrzna działa tak samo jak każda inna, ale została zaprojektowana tak, aby mieściła się w ciaśniejszym obszarze i zapewnia nieco lepszą regulację wysokości jazdy.
• Wywijany rękaw. Jest to również poduszka powietrzna do specjalnych zastosowań. Istotne różnice między dwoma tulejami dotyczą tak naprawdę wysokości jazdy i kontroli sprężyny, a także tego, co jest najlepsze dla pojazdu i zastosowania.

Większość systemów zawieszenia pneumatycznego jest teraz wyposażona w kompresor pokładowy. Kompresor to pompa elektryczna dostarczająca powietrze do worków przez szereg przewodów sprężonego powietrza. Kompresor jest zwykle montowany na ramie pojazdu lub w bagażniku. Zdecydowana większość sprężarek ma dołączoną suszarkę. Sprężarka działa na zasadzie zasysania powietrza zewnętrznego do pompy, sprężania go i przenoszenia do worków. Powietrze zewnętrzne jest często obciążone wilgocią, a wilgoć może siać spustoszenie w systemie zamkniętym. Suszarka wykorzystuje substancję znaną jako środek osuszający pochłaniać jak najwięcej wilgoci z powietrza, zanim powietrze zostanie przepuszczone przez system.

Prostsze systemy sprężarek polegają na samej sprężarce w celu utrzymania, zwiększenia lub zmniejszenia ciśnienia. Bardziej zaawansowane systemy dodają zbiornik powietrza, aby utrzymać ciśnienie i zapewnić równomierne przejście między ciśnieniami. Sprężarki mogą być uruchamiane ręcznie lub automatycznie i sterowane wyłącznie przez kierowcę, automatycznie za pośrednictwem systemu elektronicznego lub w połączeniu obu.

Pozostanie suchym

Środek osuszający to rodzaj adsorbentu, który jest rodzajem substancji, która zatrzymuje w sobie inną substancję, na przykład wodę.

Szereg zaworów umożliwia przepływ powietrza do i z układu zawieszenia. David Nicolas / Botanica / Getty Images

Oczywiście system zawieszenia pneumatycznego to coś więcej niż zwykła torba. Oto części, które pomagają w działaniu układu zawieszenia pneumatycznego.

Linie przenieść sprężone powietrze do worków. Przewody są podobne do zwykłych przewodów sprężonego powietrza i są prowadzone wzdłuż ramy pojazdu. Podczas gdy większość linek składa się z gumy / poliuretanu, można je zastąpić niestandardowymi linkami stalowymi, oferując czystszy wygląd i bardziej wytrzymałą konstrukcję.

Zawory są bramami, przez które powietrze dostaje się do różnych części systemu. W dzisiejszym układzie zawieszenia pneumatycznego zawory odgrywają kluczową rolę w izolowaniu i kontrolowaniu, gdzie i jak kierowane jest powietrze. Systemy zawieszenia pneumatycznego wczesnej generacji były konfiguracjami dwukierunkowymi. Zasadniczo każda lewa i prawa poduszka powietrzna była połączona linią i wspólnym powietrzem. Gdy pojazd zbliżał się do kąta, jedna poduszka powietrzna sprężała powietrze i przepychała je przez przewód do drugiej poduszki powietrznej, która się rozszerzała. Spowodowało to poważne przechyły nadwozia i stanowiło część reputacji systemów zawieszenia pneumatycznego, które powodowały okropną jazdę. Obecnie systemy wykorzystują serię zaworów, które kontrolują tę tendencję i zapewniają lepszą obsługę.

Solenoidy są używane w systemach sterowanych elektronicznie do napełniania i odpowietrzania każdej poduszki powietrznej. Ponieważ system dostosowuje się do różnych warunków, wydaje każdemu elektromagnesowi polecenie otwarcia lub zamknięcia, zmieniając ilość powietrza w każdej z worków.

Zarządzanie systemami elektronicznymi odbywa się za pośrednictwem pliku elektroniczny moduł sterujący. Oprogramowanie sterujące może być bardzo proste, prawie cyfrową wersją analogowych włączników / wyłączników lub może obsługiwać bardziej wyrafinowane oprogramowanie, monitorujące ciśnienie i wysokość jazdy w czasie rzeczywistym. Moduły odbierają informacje za pośrednictwem różnych wejść, w tym czujników wysokości jazdy, i w razie potrzeby włączają i wyłączają sprężarkę. Po stronie elektronicznej systemu nastąpiło najwięcej innowacji i tam, gdzie prawdopodobnie nastąpią zmiany w przyszłości. Systemy te na ogół pozostają oddzielone od modułów pokładowych pojazdu i komunikacji.

Samochody produkcyjne wykorzystują zestaw amortyzatorów i sprężyn śrubowych, a wymiana tych z magazynu bez rujnowania jazdy lub obsługi samochodu wymaga czasu, cierpliwości i wiedzy. A wybór zestawu zawieszenia może być trudnym zadaniem. Jest wielu producentów i firm sprzedających szeroką gamę komponentów w oszałamiającej kombinacji ilości i jakości.

Do tego dochodzi fakt, że zestawy zawieszenia pneumatycznego zastępują tylko sprężyny śrubowe, a sprężyny śrubowe są częścią większego układu zawieszenia. Biorąc pod uwagę ten fakt, wiele firm oferuje zestawy do całkowitego remontu zawieszenia, w których wszystko, od drążków kierowniczych po wahacze i amortyzatory, jest zastępowane wysokiej klasy komponentami zaprojektowanymi tak, aby zmaksymalizować to, co może zaoferować system zawieszenia pneumatycznego..

Jednak na ogół najbardziej podstawowe zestawy są dostarczane z poduszkami powietrznymi, które zastępują sprężyny śrubowe pojazdu, wraz ze sprężarką i przewodami powietrznymi. Większość podstawowych zestawów to system dwukierunkowy, który może powodować ciężkie przechyły ciała. Zwiększenie ceny oznacza lepsze komponenty, co oznacza większą kontrolę i zmienność, lepsze komponenty i większą szybkość wprowadzania zmian.

Kupowanie zestawu nie powinno być zwykłą sprawą. Właściciele muszą dużo przemyśleć, czego chcą od systemu. Właściciel klasycznego samochodu pokazowego El Camino, który chce obniżyć zawieszenie do nowych poziomów, potrzebowałby innego systemu niż ciężki kierowca pick-up, który szuka lepszej ładowności i kontroli podczas przewożenia narzędzi i materiałów budowlanych. Podobnie kierowca wyścigowy szukałby innego poziomu osiągów niż kierowca samochodu turystycznego.

Najlepsze zestawy wykorzystują system czterodrożny połączony z zaawansowanym kontrolerem. Każda poduszka powietrzna jest kontrolowana osobno, ale są one połączone ze sobą za pomocą elektronicznego sterownika w celu zapewnienia dynamicznej i statycznej kontroli. Wybierając zestaw, konsumenci muszą również rozumieć różnice między systemami ciśnieniowymi i systemami regulacji wysokości jazdy.

Systemy oparte na ciśnieniu monitorować tylko ciśnienie powietrza w worku. Jest to w porządku w większości przypadków, gdy chcesz zrobić coś takiego jak ustawienie presji, aby obniżyć kierowcę niskiego poziomu na pokazie. Jednak dodanie czujników wysokości jazdy do miksu elektronicznego przenosi zestaw na nowy poziom. Systemy regulacji wysokości monitoruj, o ile samochód podnosi się i opuszcza, jednocześnie monitorując ciśnienie potrzebne do osiągnięcia każdego poziomu. Wysokość jazdy i ciśnienie mają znaczenie w zastosowaniach wymagających dużej wydajności, a także w zastosowaniach roboczych, takich jak utrzymywanie zawieszenia na ciężarówce załadowanej kilkoma tonami ściółki.

Wykonaj swoje badania

Internet oferuje bogactwo informacji, ale lepiej porozmawiać z ekspertem, dowiedzieć się, co jest potrzebne i ustalić budżet systemu, który będzie działał, a nie takiego, który jest po prostu niedrogi. Ceny zestawów wahają się od kilkuset dolarów do kilku tysięcy.

Jeśli naprawdę nie wiesz, co robisz, najlepiej poprosić eksperta o zainstalowanie systemu zawieszenia pneumatycznego. Reza Estakhrian / Taxi / Getty Images

W ramach żartobliwej próby odwrócenia psychologii, RideTech, jeden z liderów w branży systemów i komponentów zawieszenia pneumatycznego, umieścił w instrukcjach montażu zwrot „Nie otwierać”. Największym problemem, z jakim borykali się ludzie podczas instalacji nowego systemu, było to, że nigdy nie przeczytali instrukcji. Firma uważała, że ​​być może ludzie otworzą instrukcję, jeśli powiedzą im, żeby tego nie robili.

RideTech ilustruje bardzo cenny punkt. Możliwa jest instalacja nawet złożonych systemów, ale ludzie muszą przeczytać instrukcje i postępować zgodnie z nimi. Jednak instalacji nie powinien podejmować ktoś, kto ma niewielką wiedzę na temat pracy z samochodami; ktoś, kto nigdy nie pracował nad zawieszeniem; lub kogoś, komu brakuje narzędzi i udogodnień, aby wykonać pracę bezpiecznie i kompetentnie.

Firma RideTech oszacowała, że ​​montaż ich zestawów przykręcanych samochodów muscle wynosi 12 do 15 godzin w przypadku elementów zawieszenia podwozia i dodatkowych 10 godzin w przypadku układu sprężarki. Dodaj kolejne pięć do sześciu godzin, jeśli dodajesz system poziomowania. To powiedziawszy, prawidłowa instalacja pozwoli znacznie zaoszczędzić pieniądze, upewniając się, że wszystkie komponenty działają prawidłowo i są skonfigurowane tak, aby uniknąć otarć, które najczęściej zabijają układ zawieszenia pneumatycznego..

Systemy zawieszenia pneumatycznego są zaprojektowane tak, aby były hermetyczne. Większość problemów pojawia się, gdy instalator nie podejmuje odpowiednich środków ostrożności, zwykle opisanych we wskazówkach, w celu zapewnienia możliwie jak największej szczelności systemu. Firma RideTech szacuje, że 90 do 95 procent przecieków można by zapobiec, gdyby instalatorzy zastosowali taśmę uszczelniającą na wszystkich gwintach, jeśli jest to zalecane, i poprowadzili przewody z dala od możliwych punktów przetarcia.

Firma podkreśliła również, że same torby mają odpowiednie prześwity, aby nie ocierały się o część samochodu i że nie zawierały gorących elementów, takich jak rury wydechowe i tłumiki. Ostrożny i sumienny instalator zapewniłby system, który z łatwością mógłby wytrzymać ponad dekadę.

Kolejną rzeczą do rozważenia podczas instalacji jest strojenie. Wśród dodatków sugerowanych przez większość firm jest zmiana amortyzatorów auta przy jednoczesnej zmianie sprężyn śrubowych na poduszki powietrzne. Amortyzatory są zaprojektowane do pracy w parze ze sprężynami, a zainstalowanie systemu zawieszenia pneumatycznego o wartości 4000 USD w pojeździe z fabrycznymi amortyzatorami to strata pieniędzy. Zmiana jest stosunkowo prosta, ale dodaje kolejną warstwę dostrajania do całego projektu.

Systemy zawieszenia pneumatycznego są złożone i zniechęcające, ale mogą zapewnić imponujący wygląd i wydajność, jeśli zostaną prawidłowo zainstalowane i dostrojone. Więcej informacji na temat części samochodowych można znaleźć w linkach na następnej stronie.

Powiązane artykuły

• 10 najlepszych sposobów opuszczania i podnoszenia samochodu lub ciężarówki
• 10 akcesoriów samochodowych, które mogą być niebezpieczne
• Co sprawia, że ​​niektóre akcesoria samochodowe są niebezpieczne (lub nawet nielegalne)?
• Jak działają systemy smarowania silnika
• Czy systemy HHO faktycznie działają?

Źródła

• Knowles, Don. „Automotive Suspension & Steering Systems, 4th Edition”. Thomson Delmar Learning. 2007. (7 lutego 2011)
• Potter, Georg. Rzecznik RideTech. Wywiad e-mailowy. (3 lutego 2011)
• Technologie RideTech Air Ride. „Przegląd zawieszenia pneumatycznego”. (7 lutego 2011) http://www.ridetech.com/tech/air-suspension-overview/