Транспортная компания
Транспортная компания
Все транспортные новости на auto60.com |
На пневматической подушке
30 декабря 2013 На пневматической подушке Пневматические подвески грузовиков, автобусов и прицепов давно и прочно занимают лидирующие положения в списке комплектаций транспортных средств и дополнительных опций. Насколько пневматика превосходит традиционные рессоры, в чем именно, и что необходимо знать об эксплуатации пневмобаллонов, рассказал журнал «Автотрак». Россия с ее многообразием климатических зон и дорогами, скажем так — отличными от европейских, предъявляет к подвеске автомобилей свои, особые требования. Ее элементы должны не только не бояться низких температур, но и работать в условиях высоких динамических нагрузок, стойко держать перегруз. Еще совсем недавно считалось, что лучше относительно дешевого, простого в ремонте, многолистового пакета полуэллиптических рессор ничего нет и быть не может. Однако минуло совсем немного времени и им на смену пришли малолистовые «параболы» и «лыжи», а также пневмобаллоны. Сегодня пневматика, даже стоящая на седельных тягачах, буксирующих многотонные тралы, или мощных карьерных самосвалах, уже не воспринимается как нечто диковинное. А уж про то, что пневматическая подвеска прочно заняла лидирующие позиции в сегменте дорожных машин, задействованных на междугородних и международных маршрутах, и вовсе не говорим. Широкому распространению пневматики способствуют растущие требования как к транспортным средствам, так и к условиям перевозок. Так, пневматические элементы становятся незаменимы там, где требуется высокая плавность хода или необходимы большие рабочие хода подвески. Последнее качество особенно ценно для спецмашин, которые в угоду конструкции имеют высокий центр тяжести. Кроме того, не будем упускать из виду, что именно длинный ход подвески позволяет конструкторам транспортных средств существенно повысить устойчивость груженого автомобиля при его движении по бездорожью. Ведь если колеса правого борта, скажем, провалились в яму, то нивелировать уровень пола и тем самым не допустить сваливания с платформы груза можно коррекцией давления в подушках левого, и наоборот. Такое качество подвески машин весьма ценно, так как, например, задействованные на строительстве объектов, расположенных вдали от дорог общего пользования, самосвалы, часто вынуждены доставлять грузы пусть по небольшому, но разбитому до глубокой колеи участку грунтовки. Не будем забывать и то, что пневматическая подвеска с возможностью регулирования также является и страховкой от заваливания самосвала, например, при его разгрузке. То, насколько эффективно работает пневматика в этой ситуации, можно наблюдать на автомобилях, перевозящих породу больших фракций. При скатывании валунов из поднятого кузова, передняя ось автомобиля иногда отрывается от земли почти на полметра! А если каменюки скатятся к одному из бортов, то самосвал с высоко поднятым кузовом может запросто лечь на бок. Заваливание особенно опасно для грузовиков с большим дорожным просветом и расположенным высоко от опорной поверхности центром тяжести, соответственно. Пнемоподвеска vs рессорная: какой тип и в каких случаях лучше?
Для начала важно понимать функциональное назначение устройства. Итак, подвеска отвечает за такие важные параметры транспортного средства, как:
Пневматическая и рессорная подвески имеют свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор, который идеально подойдет конкретной марки автомобиля с учетом особенностей эксплуатации, необходимо оценить положительные и отрицательные стороны обоих типов устройств. Общие сведенияАвтоподвеска представляет собой комплект деталей, узлов и крепежа, при помощи которых кузов соединяется с ходовой частью. Независимо от типа конструкции подвеска состоит из следующих функциональных элементов:
Подвеска на основе рессор: преимущества и недостаткиРессорная подвеска представляет собой достаточно простую конструкцию: основу составляют рессоры из нескольких слоев упругой стали, изогнутой как лук. Устанавливаются рессоры попарно, вдоль или поперек кузова. Современные рессоры существенно изменились: количество листов уменьшилось, появились однолистовые устройства, которые нашли применение в конструкции некоторых видов малогабаритных автофургонов. Плюсы рессорной подвески:
Минусы рессорной подвески:
Пневмоподвеска: достоинства и недостаткиВ качестве упругого элемента используется сжатый воздух, которым наполнен пневмобаллон (прочная емкость с стенками на основе синтетических волокон). Во время езды параметры давления в баллонах могут меняться в зависимости от особенностей дорожного полотна и траектории движения. В этом случае пневмобаллон работает как амортизатор, смягчая ударную нагрузку на кузов автомобиля. Современные системы управления позволяют менять давление в каждом баллоне по-отдельности. Пневмоподвеска дает возможность изменять клиренс, который при движении на высоких скоростях обеспечивает снижение центра тяжести автомобиля. А при езде по бездорожью, наоборот, клиренс увеличивается, повышая проходимость ТС. Преимущества пнематической подвески:
Применение с учетом типов транспортных средствРессорная подвеска оптимально подойдет для коммерческого транспорта и грузовых автомобилей. Доступная цена и ремонтопригодность, а также отсутствие высоких требований к комфорту во время езды делают данный тип подвески наиболее предпочтительным. Пневматика может использоваться на всех типах современных автомобилей от седанов и хэтчбеков до тяжелых грузовиков. Эффективность работы системы доказана. Единственный минус – высокая стоимость оборудования. Подведем итогКаждый из рассмотренных выше типов подвески по-своему хорош и полезен. Но при сравнении рессор и пневамтики очевидные преимущества на стороне второго решения, несмотря на высокую стоимость и достаточно сложную конструкцию такой системы. При этом любую подвеску, независимо от выбора, важно поддерживать в идеальном техническом состоянии: своевременно обслуживать, смазывать и производить регулировки, менять неисправные детали. Данный тип подвески активно применяют на легковых автомобилях. В начале пути использовалась только цилиндрическая пружина с одинаковым шагом ветвления, однако с развитием технологий появились конические или бочкообразные. Достоинства:
Несмотря на весомые плюсы, пружинная подвеска имеет ряд недостатков:
ПневматическаяУпругий элемент пневмоподвески — воздух в замкнутом пространстве баллона. Такая конструкция позволяет влиять на рабочее давление и регулировать клиренс автомобиля. Пневмоэлементы выполняют одновременно функции пружин и амортизаторов. Плюсы:
Минусы пневмоподвески:
ЗаключениеКаждый тип подвески по-своему хорош и полезен. Однако при выборе преимущество отдается пневмоподвеске, несмотря на сложность конструкции и высокую цену. Вне зависимости от вида, любую подвеску стоит поддерживать в исправном состоянии: не эксплуатировать автомобиль с пустыми амортизаторами, поврежденными рычагами и пружиной. Подробнее о 5 самых распространенных типах подвески можно узнать здесь. Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка ООО «РитейлМоторс» УНП 191477517, з арегистрировано Мингорисполкомом 20 марта 2012г. Гидравлическая подвескаТакой вариант подвески был изобретен французами в далеких 50-х. Тогда компания Citroen решила усовершенствовать подвеску автомобиля и создала собственный вариант — гидропневматическую систему, которая, кстати, была главной «фишкой» компании на протяжении нескольких десятилетий. Последним представителем «французов» с гидравлической подвеской — Citroen C5, ездовые характеристики во много раз отличаются от авто с обычной пружиной подвеской. Гидропневматика это своего рода «гибрид», который представляет собой смесь классической и пневматической подвесок. Однако, кроме воздуха, как это уже понятно из названия, используется еще и жидкость. Гидравлическая жидкость позволяет менять параметры подвески также, как и «пневма», однако в отличие от последней, французский гибрид подвески считается более надежным и ремонтопригодным. В общем гидропневматическая подвеска по стоимости обслуживания находится где-то посредине между «пневмой» и «пружинами». Что касается надежности, то и здесь этот вариант будет таким себе компромиссом между двумя первыми претендентами. Однако несмотря на все плюсы этой подвески, широкого применения она так и не нашла. Более того, сама компания Citroen не использует ее массово, вместо этого автомобили компании комплектуются пружинами и пневматическим аналогом. 1 способ усиления рессор — добавление листов.Решили добавить листы? Помните:
Многие производители давно работают над разработкой подвесок с изменяемым коэффициентом жесткости, и успешно внедряют вспомогательные пневмоподвески на крупно тоннажный транспорт. Для малого и среднего грузо-пассажирского транспорта так же разрабатывают вспомогательные пневмоподвески , но как правило такая опция при покупке предлагается только в Европе. В условиях Российских морозов пневматические элементы, предлагаемые европейскими производителями быстро изнашиваются. На пневмоподушках появляются микротрещины. Эта проблема касается не только пневмоэлементов в коммерческом транспорте. Не для кого не секрет что и легковых автомобилях премиум класса пневмоподвеска является не самым надежным элементом. Системы подачи воздуха (магистрали и ресиверы), выходят из строя из-за образования конденсата. Для дилеров невыгодно оказывать гарантийную поддержку этой опции, и они не предлагают её покупателю. Но многие предприимчивые соотечественники закупают пневмоподушки Европейских производителей, комплектуют их самодельными креплениями и предлагают покупателям. ТорсионыА вы знаете, что почти в любом автомобиле с пружинной подвеской все равно есть торсионы? Ведь стабилизатор поперечной устойчивости, который сейчас ставят почти повсеместно, это и есть торсион. Вообще любой относительно прямой и длинный рычаг, работающий на кручение, представляет собой торсион. Как основные упругие элементы подвески торсионы стали применятся наряду с пружинами в самом начале автомобильной эры. Торсионы ставили вдоль и поперек автомобиля, использовали в самых разных типах подвесок. На отечественных автомобилях торсион использовался в передней подвеске Запорожцев нескольких поколений. Тогда торсионная подвеска пришлась кстати вследствие своей компактности. Сейчас торсионы чаще используют в передней подвеске рамных внедорожников. Как и многие на форуме, я задумался над модернизацией задней подвески. Думал долго и сделал пневму. Далее легкая теория и немного практики. Тема пересекает «пневмосиситему» (http://www.pickupclub.ru/forum/showthread.php?t=54061), но посчитал нужным все выкладки расположить вместе, чтоб было читаемо. Если что, модераторы поправят. 1. Основные положения. Чтобы избежать разницы в трактовках терминов, обозначу основные определения отчета. Грузоподъемность — способность автомобиля при увеличении перевозимого груза и людей сохранять достаточные ходы подвески и комфортность езды для пассажиров. Комфортность — максимально более низкое вертикальное ускорение пассажиров при наезде на выступы и ямы дорожного покрытия. Эти 2 термина далее в тексте будут иметь вышеописанный смысл, если не оговаривается иное. Так как я использую этот автомобиль для дальних поездок (более 3 т.км. в один конец) и при существенной загрузке (более 300 кг) то основными целями установки пневмы я определил: 2. Выбор решения и исполнителя. Потребность переделки задней подвески возникла после нескольких дальних поездок с загрузкой, близкой к максимальной. Качество дорог (например, через Вытегру в Карелию, в районе Канска, байкальские и алтайские гравийники и проч.) таково, что при скоростях более 100 км/ч происходят «пробои» задней подвески. Езда на заднем сиденье при этом крайне некомфортна. Выбор мой колебался между пружинами (как описано в этой теме http://www.pickupclub.ru/forum/showthread.php?t=55690, заменой рессор на более грузоподъемные и собственно пневмоподвеской). Пришлось достать институтские учебники и немного потеоретизировать. Далее будет изложен ход мысли. В качестве исполнителя мною был выбран pickupoff, так как зарекомендовал себя положительно при установки на мою машину передней балки, и Максим детально обрисовал мне их решение и цену по пневме, которые меня вполне удовлетворили. 3. Теория рессор и других упругих элементов (выжимка). Зависимость упругой силы от прогиба рессоры представлена на рис 1. Участки 1,2,3,4 соответствуют включению в работу листов 1,2,3,4 соответственно. При слабо загрузке работает в основном только первый лист, а по мере увеличения груза он разгибается и начинает опираться на следующий, затем следующий на третий, и т.д. Это конечно грубая модель (более точно: листы вступают в работу постепенно, и график не содержит «переломов»), но она позволяет понять, почему дополнение рессор пневмой решает поставленные мной задачи. На рисунке 2 график для рессоры без 4-ого листа. Далее объясню, куда его деть На рис 3 представлена зависимость упругой силы от сжатия для пружины или пневмоподушки. Более темный график соответствует более упругой пружине или меньшему отношению высоты к диаметру пневмоподушки (то есть быстрее растет давление при одинаковом вертикальном перемещении, не путать с возможностью подкачки воздуха). Если просто добавить пружину или пневмоподушку к рессоре, то возрастет суммарная жесткость подвески при любых загрузках. И это снизит комфортность езды (ускорение вырастет пропорционально силе реакции упругих элементов на сжатие при переезде препятствия). Поэтому при введении дополнительного упругого элемента нужно снижать действие других для сохранения комфортности. Для этого убирают (или подрезают концы) «грузовых» листов. График упругости рессоры с подрезанным четвертым листом представлен на рис 2. Штриховая линия соответствует бывшей зоне работы с четвертым листом. Добавление упругого элемента изменяет кривую, как показано на рис 4. Более высокие линии соответствуют добавленным более жестким пружинам или подушкам с меньшим диаметром. Рассмотрим, как это с точки зрения комфорта.
Теперь рассмотрим случай неполной загрузки кузова, то есть подвеска работает в зоне второго листа (см. рис. 5). В этом случае на приращение dX приращение силы больше у новой подвески (dF1 больше dF2), то есть СТАРАЯ КОМФОРТНЕЕ. Это вполне понятно, для того и делается многолистовая рессора, чтоб обеспечить в рамках ограничения хода подвески комфортность при сильных отличиях в загрузке. Мы рассмотрели случай замены листа рессоры на пружину или пневмоподушку с постоянным объемом воздуха (то есть БЕЗ подкачки). Теперь рассмотрим замену листа рессоры на пневмоподушку с возможностью подкачки и стравливания воздуха. Изменение объема воздуха в подушке при сохранении ее геометрии приводит к изменению положения прямой на графике рис 6 вверх или вниз, но наклон прямой сохраняется. Выводы: Далее следует практика. 4. Результаты установки и субъективные ощущения. Установку произвели в pickupoff без меня. Поэтому не могу оценить сложность и время процесса. Кроме доработки рессор и установки пневмоподушек были заменены аммортизаторы ибо штатные, как известно, — гуано. Изменение давления в подушках от 0,3 до 2,2 атм изменяет положение заднего бампера по вертикали на 130мм. В кузове при этом примерно 100кг. НА ХОДУ. Серьезных испытаний сделать пока не успел, планирую в ближайшие выходные. По результатам грузовых испытаний отпишусь дополнительно.
Основные функции подвескиПрежде всего, следует отметить, что именно подвесные элементы соединяют кузов автомобиля с шинами. Без этого элемента машина превращается в самую обыкновенную телегу, которую трясет при появлении малейших неровностей. Второй и также важной функцией подвесных элементов можно назвать усиление устойчивости автомобиля. Во время выполнения поворотов и разворотов автомобиль подвергается внешним боковым нагрузкам, которые могут привести к опрокидыванию. Подвеска обеспечивает устойчивость авто, обеспечивая безопасность находящимся в салоне. И, наконец, третья функция, про которую уже говорилось ранее – подвеска соединяет шасси с кузовом. Выбор и эксплуатация пневморессор Эксплуатация пневморессор имеет свои особенности, обусловленные конструкцией данного элемента подвески и его условиями эксплуатации. Низкие температурные режимы эксплуатации могут приводить к тому, что в резинокордных оболочках пневморессор могут появляться трещины, ведущие к утечке воздуха. В свою очередь утечки приводят к повышенным нагрузкам на воздушный компрессор, который поддерживает давление в системе. Повышенные циклы нагрузки воздушного компрессора снижают его ресурс, а замена узла обходится автовладельцу в крупную сумму. Следовательно, при выборе пневморессор необходимо обращать внимание на температурный диапазон работы элементов. Как правило, детали, имеющие оригинальное происхождение, дороже из-за того, что содержат большее содержание каучука в резинокордной смеси. Это позволяет использовать пневматические рессоры даже при экстремально низких температурах. Более доступные рессоры, имеющие неоригинальное происхождение, обычно имеют предельный температурный режим не ниже -45°С. Дешевые пневморессоры и вовсе обычно изготавливаются в южных странах, где низкая температура встречается редко, Автомобильная промышленность таких странах может выпускать автокомпоненты, не адаптированные к холодному климату. Зачастую дешевые неоригинальные рессоры могут выйти из строя даже при небольшом минусе. Поэтому при выборе пневморессор следует обязательно учитывать возможные условия эксплуатации. Предпочтительней приобретать деталь, чей предельный температурный режим работы имеет более низкий порог, чем предполагаемые условия эксплуатации. Такие характеристики обычно имеют более дорогие оригинальные детали. Статьи c упоминанием слов: |