Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов. Рессорно пневматическая подвеска

Пневматическая подвеска - 27 Ноября 2014 - АвтоБлог

История создания пневматической подвески

   Уже в середине прошлого века делались отдельные попытки использовать пневматические упругие элементы. В 1847 г., т.е. за 41 год до того, как фирмой Данлоп была спроектирована первая пневматическая подвеска для автомобиля, был пущен в эксплуатацию вагон конной железной дороги, оборудованный пневматическими упругими элементами.

   В 1896-1900 гг. на ряде легковых и грузовых автомобилях в комбинации с листовой рессорой в первые применен пневматический амортизатор-буфер одностороннего действия (на рисунке).

   Меняя давление внутри резино-кордовой оболочки 1 в соответствии с необходимой грузоподъемностью буфера, которая в различных моделях колебалась от 300 до 800 кг, можно было компенсировать значительные колебания нагрузки. В дальнейшем листовые рессоры были полностью заменены пневматическими упругими элементами. Первые конструкции таких подвесок были запатентованы в 1906 г. В 1909 г. на автомобильной выставке в г.Олимпии демонстрировался автомобиль Коуэй (рис. 1.), оборудованный только пневматическими рессорами.

Рис. 1. Первый автомобиль, который оборудован пневматическими рессорами

   Однако глубокие исследования пневматической подвески были начаты только в конце 20-х годов ХХ в. В 1925 г. французская фирма Мессье на автомобиле «Сан рессор» применила подвеску, которая явилась прототипом современной пневматической подвески с гидравлической компенсацией.

   Уже на первом этапе развития пневматической подвески возникла необходимость создания износостойкого уплотнения между подвижными частями упругого элемента. В результате были созданы новые типы пневматических рессор, в которых используется в качестве упругого элемента газонаполненная резино-кордовая оболочка.

   Долговечность применявшихся на этом этапе резино-кордовых оболочек уступала долговечности стальных рессор из-за недостаточной выносливости, а также масло- и влагостойкости хлопчатобумажного корда. Поэтому пневматическая подвеска в то время не получила широкого распространения на автомобилях.

   Применение синтетических волокон решило проблему долговечности пневматических упругих элементов. Вследствие неуклонного роста требований к подвески началось широкое применение этих элементов в подвеске автомобилей и в первую очередь в подвеске автобусов.

   Дальнейшее развитие резино-кордовых оболочек привело к созданию упругих элементов диафрагменного типа, что облегчило установку пневматической подвески на легковых автомобилях. С начала 1958 г. пневматическая подвеска устанавливается за дополнительную плату на всех основных моделях легковых автомобилей компаний Дженерал Моторс, Форд Моторс и Америкен Моторс. Легковые автомобили с пневматической подвеской в 1958 г. составляли 2-5 % от общего количества выпускаемых дешевых моделей и 12% - дорогих.

  Говоря об истории создания пневмоподвесок, хочется отметить, что первым автомобилем с такой подвеской был легендарный француз «Ситроен ДС-19» (рис 2). Серийное производство этого авто началось еще в 1955 году. Его уникальность на тот момент заключалась в том, что на всех колесах были установлены поршневые регулируемые пневморессоры. Примечательно, что и в настоящее время автомобили «Ситроен» успешно выпускаются с подобными пневморессорами.

Рис. 2. «Ситроен ДС-19»

   Пневматическая подвеска автомобиля – это разновидность подвески, при помощи которой имеется возможность регулировки клиренса (высоты кузова относительно дорожного полотна). В настоящее время пневматическая подвеска довольно широко применяется на грузовиках и полуприцепах. Легковые автомобили также оборудуются пневмоподвеской, однако это касается в большей степени машин бизнес-класса. Стоит отметить, что пневматическая подвеска не относиться к какому – то отдельному виду автомобильной подвески. Она может быть создана уже из имеющихся конструкций. Основным предназначением пневмоподвески является обеспечение более высокого уровня безопасности и комфорта при вождении.

Рис. 3. Задняя и передняя стойки подвески

   Автомобиль в России в первую очередь средство передвижения, как по дорогам, так и по бездорожью. Причем зачастую сложно понять, где начинаются первые и заканчиваются вторые. Отсюда и повышенный интерес к такой характеристике как клиренс автомобиля. Клиренс — это ничто иное, как просвет между дорожным покрытием, и самой нижней частью автомобиля. 

   Общих стандартов не существует, но есть усредненные величины, для легковых, семейных автомобилей, и для внедорожников, которые отображают величину клиренса (расстояния от переднего бампера до асфальта):

• у внедорожников от 18 до 35 см;
• у легковых авто от 13 до 20 см.

Разновидности пневматических подвесок

   Можно выделить три основных типа пневмоподвески: одно-, двух- и четырехконтурная. Также следует отметить, что пневмоподвеска может входить в комплектацию автомобиля, а может устанавливаться и самостоятельно. При самостоятельной установке наиболее часто пневмоподвеска позволяет лишь изменять высоту кузова в ручном режиме. 

   ● Одноконтурная система устанавливается только на одну ось автомобиля. Это может быть как передняя, так и задняя ось. В штатном исполнении одноконтурной системой наиболее часто комплектуются грузовые автомобили и седельные тягачи. В данном случае имеется возможность регулировки жесткости задней оси в зависимости от загрузки автомобиля.                     

   ● Двухконтурная система пневмоподвески может быть установлена как на одну ось, так и на две. В случае с установкой на одну ось, осуществляется независимое регулирование колес. Если двухконтурная система осуществляет управление двумя осями, то это аналогично двум одноконтурным системам.

   ● Четырехконтурная система является наиболее сложной, но и наиболее функциональной. В такой системе осуществляется регулировка пневмоподпора каждого колеса. В четырехконтурных система, как правило, применяется электронный блок управления, который в совокупности с датчиками осуществляет автоматическую регулировку давления в пневмоэлементах.

Устройство пневмоподвески

Пневматическая подвеска состоит из:

• передних и задних пневматических амортизационных стоек
• компрессора
• ресивера
• блока управления и датчиков, информирующих блок управления о скорости движения, нагрузке автомобиля и угле поворота рулевого колеса.

Рис. 4. Устройство пневматической подвески:

1-блок управления подвеской; 2-блок управления двигателем; 3,6-задняя стойка с пневмоэлементом; 4-правый задний датчик положения кузова; 5-компрессор пневмоподвески; 7-датчик ускорения кузова; 8,13-датчик ускорения колеса; 9-левый задний датчик положения кузова; 10-ресивер; 11-левый передний датчик положения кузова; 12,16-передняя стойка с пневмоэлементом; 14-правый передний датчик положения кузова; 15-блок управления АБС.

Из основных элементов подвески можно выделить:

• упругие пневматические элементы (по одному элементу на колесо)

   Это главный элемент пневмоподвески, который поддерживает кузов автомобиля на определенном уровне (высоте). Достигается это благодаря изменениям давления, а также увеличению или снижению объема воздуха внутри упругого элемента.

• компрессор для подачи сжатого воздуха

   Также играет немаловажную роль в работе пневматической подвески. Он питает все упругие элементы воздухом. За счет работы компрессора можно регулировать высоту кузова и жесткость подвески.

• блок и датчики управления подвеской

   Это еще одни важные элементы пневматической подвески, которые управляют ее работой. Принцип управления заключается в том, что выходные датчики посылают электрические сигналы на блок управления. В тоже время сигнал поступает и от систем курсовой устойчивости. За счет этого автомобиль ведет себя на дороге спокойно, с меньшим креном на поворотах и уменьшением вероятности заноса.

   Сама же система управления имеет еще несколько исполнительных устройств, таких как клапаны для создания давления, выпускной клапан, клапан переключения (для поддержания давления в ресивере) и реле, которое включает сам компрессор. Все перечисленные клапаны расположены в специальном блоке, который предназначен для обработки сигналов датчиков и осуществления автоматической или ручной регулировки подвески.

• воздушные магистрали

   Являются соединяющими элементами всей системы пневматической подвески. То есть каждая магистраль соединяет определенную часть элементов, что в результате приводит к соединению всех рабочих узлов в единую пневмосистему.

• ресивер (воздушный)

   Элемент пневмоподвески регулирующий клиренс. Причем регулировка возможна и без участия компрессора, но только в малых пределах.

            Рис. 5. Схема основных элементов подвески.

Принцип работы пневмоподвески

Пневмоподвеска позволяет регулировать высоту кузова в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно увеличивать или уменьшать дорожный просвет автомобиля. А если в конструкции подвески имеются пневматические амортизаторные стойки, то в этом случае также имеется возможность регулировки жесткости подвески.

В пневматической подвеске реализовано, как правило, три алгоритма управления:

• автоматическое поддержание уровня кузова;
• принудительное изменение уровня кузова;
• автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости движения.

   Автоматическое поддержание определенного уровня кузова в пневматической подвеске осуществляется независимо от степени загруженности автомобиля. Датчики уровня кузова постоянно измеряют расстояние от колес до кузова. Результаты измерений сравниваются с заданной величиной. При расхождении показаний электронный блок управления задействует необходимые исполнительные устройства: клапаны упругих элементов для подъема, выпускной клапан для опускания подвески.

   Принудительное изменение высоты кузова обычно предусматривает три уровня: номинальный, повышенный и пониженный. Номинальный уровень используется для передвижения по обычным дорогам со скоростью до 100 км/ч. Пониженный уровень применяется для высокоскоростного движения. Повышенный уровень нужен для передвижения вне дорог и реализуется на скорости до 40 км/ч. Уровни кузова устанавливаются водителем с помощью переключателя. В конструкции пневмоподвески больших внедорожников предусмотрен дополнительный уровень для посадки пассажиров и погрузки багажа, который реализуется на неподвижном автомобиле.

   Автоматическое изменение уровня кузова в зависимости от скорости обеспечивает устойчивость автомобиля в движении. При увеличении скорости программа управления подвеской переводит уровень кузова последовательно от повышенного к номинальному и далее, с ростом скорости, к пониженному. При снижении скорости система переводит положение кузова из пониженного в номинальное.

   Применение амортизаторов с регулируемой степенью демпфирования значительно расширяет характеристики пневматической подвески, позволяя помимо высоты кузова изменять жесткость подвески в зависимости от условий движения.

Пневмоподвеска: плюсы и минусы

   Как и любая другая система, пневмоподвеска имеет свои достоинства и недостатки. Основным достоинством пневматической подвески является высокая плавность хода автомобиля и отсутствие каких-либо шумов, так как в качестве упругого элемента используется сжатый воздух. Однако в зависимости от предназначения автомобиля, пневмоподвеска может быть и, напротив, – жесткой.

   К достоинствам также можно отнести автоматическое регулирование клиренса и жесткости отдельных стоек в движении. Однако это относится лишь к заводским исполнениям адаптивных подвесок. Самостоятельная установка четырехконтурной пневмоподвески с автоматическим управлением очень сложна и затратна, поэтому такая практика не применяется.

   К недостаткам можно отнести очень плохую ремонтопригодность элементов пневмоподвески. Так, например, пневматические стойки абсолютно неремонтопригодны и при выходе из строя подлежат только замене. Также стоит отметить, что на ресурс пневмоподвески весьма негативно влияют отрицательные температуры и дорожные реагенты.

Список источников:

1. Г.О. Равкин  «Пневматическая подвеска автомобиля» 1962 г.
2. http://arnott-moscow.ru/Stati/2-Istorija-sozdanija-i-primenenija-pnevmopodveski.html
3. http://autoustroistvo.ru/hodovaya-chast/pnevmaticheskaya-podveska/
4. http://avto-gurman.ru/ustroystvo-avtomobilya/195-pnevmaticheskaya-podveska-avtomobilya.html#title2
5. http://carakoom.com/blog11622.html
6. http://systemsauto.ru/pendant/air_suspension.html
7. http://ustroistvo-avtomobilya.ru/podveska/pnevmaticheskaya-podveska/

www.autoscience.ru

пневматическая подвеска грузового автомобиля

Принцип работы пневматической подвески автомобиля.

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.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 пневмоэлемент.

 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. 

Подвеска современного (грузового) автомобиля состоит из трех основных узлов:1. Упругие элементы, воспринимающие динамические нагрузки между кузовом или рамой автомобиля и дорожным полотном.2. Элементы, гасящие колебания подвески.3. Узел, отвечающий за стабилизацию автомобиля относительно плоскости дороги.

На данный момент на грузовиках используются разнообразные конструкции подвески автомобиля и инженерные решения упругих элементов. В первую очередь, это сами покрышки автомобиля, которые эффективно поглощают мелкие неровности дорожного полотна. Чем больше колесо и меньше давление в нем, тем большее препятствие автомобиль преодолевает без большого воздействия нагрузки на раму. Большегрузные карьерные самосвалы с их огромными колесами вообще обходятся без дополнительных элементов подвески, так как их покрышки эффективно гасят дорожные неровности. Тихоходные колесные тракторы и спецтехника в виде упругого элемента довольствуются только воздухом в покрышках.

Вторыми по возрасту и частоте применения на современной технике упругими элементами являются рессоры. Они бывают разной конструкции, имеют разную технологию изготовления, но именно они наиболее массово применяются на современных грузовиках, и их можно встретить как на магистральных тягачах, так и на строительной технике, развозных городских машинах, военных и гоночных грузовиках. Если раньше на грузовики устанавливали толстые пакеты коротколистовых рессор, то на современных машинах количество рессор значительно уменьшили, вплоть до одной на некоторых моделях, а длину увеличили, что улучшило плавность хода и снизило вес конструкции. Если европейские производители предпочитают длинные рессоры, то их коллеги в США короткие. Поэтому грузовики с Североамериканского континента более жесткие на ходу.

Пневмоподвеска широкое распространение в Европе и США получила лет 30-40 назад. Главное ее преимущество по сравнению с рессорной в меньшем весе, ее расходные материалы дешевле, и грузовик имеет лучшую плавность хода. Заводская цена грузовика с пневмоподвеской выше, чем машины с рессорной, но замена подушки в процессе эксплуатации дешевле, чем целой рессоры. Кроме того, грузовики с пневмоподвеской меньше разбивают асфальт дорог, поэтому магистральные тягачи чаще всего комплектуются пневмобаллонами. Минус такой подвески в том, что она требует дополнительных воздушных кранов и трубок и более мощного воздушного компрессора. Эта система боится влаги и дорожной грязи, поэтому на строительной технике чаше применяют рессорную подвеску. Правда, есть голландские производители тяжелой строительной техники Terberg и Ginaf, которые активно применяют пневмоподвеску собственной конструкции на самосвалах.

Пневмоподушки не имеют жесткой связи с рамой грузовика, и чтобы мост не «гулял», в конструкции подвески автомобиля применяют продольные и поперечные реактивные тяги. Это тоже усложняет и удорожает конструкцию.

В случае применения четырехбаллонной схемы подвески моста кроме двух (как правило) продольных реактивных тяг требуется установка поперечной (чаще V-образной) тяги. Если производитель устанавливает на мосту две пневмоподушки, то в конструкции подвески применяют полурессоры (правильно называть реактивные тяги). Жесткость конструкции увеличивается, тогда поперечная тяга ставится одна или вообще обходятся без нее. Именно сайлент-блоки и втулки реактивных тяг требуют внимания и периодического ремонта и замены. По нормальным европейским дорогам тяги выхаживают 250-350 тыс. км. В наших условиях их навряд ли хватит более чем на 200 тыс. км. Если зевнул момент замены реактивной тяги, то можно «попасть» на ремонт крестовин, если, конечно, раньше момент силы, не совпадающий с осью автопоезда из-за разбитых втулок, не развернет твой грузовик поперек дороги на гололеде.

Следует отметить, что современные производители грузовой техники широко применяют комбинированную подвеску, состоящую из рессор и пневмоэлементов.

На Североамериканском континенте на строительной технике широко применяются резиновые цельнолитые подушки как упругий элемент. Такая подвеска значительно легче рессорной, и у нее нет недостатков, присущих пневмоподвеске. Цена резиновой подвески не сильно отличается от рессорной. Зато она достаточно жесткая, и без пневмоподвески сиденья водителю не обойтись. К сожалению, такой тип подвески почти не распространен в Европе.

Торсионы применяются в основном на военной технике. Правда, на знаменитых грузовиках марки Tatra в некоторых строительных моделях торсионы применяются широко как самостоятельно, так и в комбинации с пневмобаллонами. На легких развозных грузовиках японских и корейских производителей переднюю независимую подвеску иногда выполняют на торсионах.

Пружины применяются в основном на полноприводных машинах повышенной проходимости с независимой подвеской колес. В немецкой армии достаточное количество грузовиков MAN, имеющих колесную формулу 6х6 и независимую пружинную подвеску всех колес.

Для того чтобы гасить раскачку грузовика в конструкции автомобиля применяются амортизаторы. Они могут быть как одностороннего, так и двухстороннего действия. На данный момент амортизаторы, как правило, гидравлические. На европейских автобанах и в европейском климате амортизаторы «живут» 300-400 тыс. км. На наших дорогах нагрузка на подвеску возрастает в несколько раз. Российские ямы и морозы могут «убить» амортизаторы и за 10 тыс. км: они текут, разбиваются резиновые втулки или отрываются «уши».

Спортивные грузовики, машины спецназначения и военная техника комплектуются гидропневматическими стойками. Это не новое изобретение, так как на военной технике они используются давно. Но сравнительно недавно эти стойки стали применять и на гражданской технике.

Гидропневматические стойки являются своего рода активными амортизаторами, эффективно воспринимающие повышенные нагрузки и гасящими колебания большой амплитуды. Они могут менять свою жесткость и другие характеристики в зависимости от условий эксплуатации. Применяются они, как правило, на грузовиках с рессорной подвеской. Такие машины с такой подвеской выдерживают прыжки с трамплина и полеты на несколько десятков метров без последствий для грузовика. Российский КамАЗ-4911 великолепно продемонстрировал возможности такой подвески на всевозможных ралли-рейдах и демонстрациях военной техники.

Последние два года на спецмашины и не только на них стали устанавливать гидропневматические стойки нового поколения. Теперь они выполняют роль не только гасителей колебаний, но и роль упругого элемента. Грузовику с такой стойкой не требуются ни рессоры, ни пружины, ни торсионы. Это здорово облегчает конструкцию. Характеристики таких гидропневматических стоек можно менять из кабины, варьируя клиренс, жесткость, ход подвески и даже наклонять автомобиль влево-вправо или вперед-назад. Такие стойки хорошо вписываются в конструкцию автомобиля с независимой подвеской колес, и такому вездеходу уже не грозит диагональное вывешивание колес в сложных дорожных условиях. Гидропневматические стойки нового поколения начали устанавливать на свою технику такие производители, как Ginaf и Terberg. Пока робко эти стойки предлагают производители прицепной техники на подвеске полуприцепов. Скорее всего, эта конструкция получит дальнейшее распространение и более широкое применение.

Третий, обязательный элемент подвески, о котором необходимо сказать - это стабилизаторы продольной и поперечной устойчивости (стабилизаторы крена). Главная их задача - выровнять автомобиль относительно плоскости дороги при кренах последнего и обеспечить максимально плотный контакт колеса с дорогой. Если раньше стабилизаторы ставили на рессорные грузовики только на передний мост, то из-за возрастания скоростей и нагрузки следующим шагом стало повсеместное их применение на ведущих мостах. Слабым звеном стабилизаторов являются пластиковые втулки, которые требуют периодической замены и ухода. В российских условиях они не выхаживают больше 200 тыс. км. Можно обойтись и без них, но, как показывает мой опыт, в таком случае повышенному износу подвержены реактивные тяги, пальцы рессор и далее по списку.

Если лет пять назад на мостах с пневмоподвеской стабилизаторы поперечной устойчивости устанавливались в обязательном порядке, то внедрение электроники в современных грузовиках позволило отказаться от железных конструкций стабилизаторов. Теперь электроника следит за этим и, перегоняя воздух в пневмобаллонах, выравнивает крен автомобиля. Те же функции выполняют и гидропневматические стойки нового поколения.

Мир подвески грузовых автомобилей очень разнообразен, и применение тех или иных ее типов зависит от назначения автомобиля, национального менталитета и кошелька клиента. Но мы постарались в этой статье рассмотреть наиболее распространенные варианты, чаще всего встречающиеся на дорогах, и немного рассказали о перспективных разработках, которые, вполне возможно, в скором будущем появятся на коммерческих автомобилях.

t-k-service.ru

Особенности пневмоподвесок грузовых машин

Пневматические подвески грузовых автомобилей бывают разными. От типа зависит функциональность машины, качество работы, период эксплуатации деталей, узлов, грузоподъемность.

Пневматическая подвеска (пневмоподвеска) представляет собой особый вид подвески, предназначенный для регулирования уровня кузова грузового авто относительно поверхности дороги. Такая регулировка обеспечивается за счет упругих элементов. 

Общее устройство пневматических подвесок

Разные типы пневматических подвесок имеют схожую схему устройства. Обычно все они состоят из:

• воздушного резервуара;
• воздухоотвода;
• компрессора;
• дополнительного резервуара;
• элемента упругости;
• регулятора положения кузова.

Каждый водитель грузовика знает, что на неровной дороге скорость машины падает почти на половину, а расход топлива увеличивается. В итоге падает показатель производительности техники, и возрастают расходы на перевозки. К этим показателям прибавляется быстрый износ деталей грузовика, резины, дополнительными затратами на рабочую силу. Чтобы снизить затраты, необходимо или в несколько раз повысить качество дорог или же улучшить комплектацию грузовика.

Проанализировав особенности конструкции грузовиков разных моделей, выявляется закономерность между возрастанием грузоподъемности и весового коэффициента самой техники. Производителя стремятся создать максимально легкие машины, которые смогут перевозить большие объемы груза. При этом, водители не должны испытывать дискомфорта в дороге, а затраты на перевозки должны быть минимальными. Таким требованиям не соответствуют классические подвески со стальными рессорами.

Современная пневморессора кабины должна обеспечивать:

• плавность хода;
• постоянство высоты уровня пола при разных нагрузках.

Чтобы добиться приемлемой частоты колебаний по современным нормам, производители грузовиков вынуждены устанавливать пневматические подвески, ведь они имеют массу достоинств перед классическими вариантами подвесок.

1. Большая энергоемкость в рабочих диапазонах и при больших прогибах. Даже при перегрузе машина будет идти с минимальной амплитудой колебаний и низким затратами энергии, поглощаемой амортизаторами.
2. Легко регулируется жесткость и динамика хода в автоматическом режиме.
3. Долгий период эксплуатации. Некоторые модели пневмоподвесок способны выдержать до миллиона километров.

Существует несколько вариантов пневмоподвесок. Все они устроены схожим образом. Для примера, возьмем подвеску четырехконтурного типа. В ней имеется:

1. Датчики: ускорения, положения кузова. С их помощью происходит отслеживание наклона автомобиля, его положение относительно плоскости дороги, ускорение.
2. Компрессор. Его роль – подача воздуха в ресивер, откуда воздушная масса расходится по всей подвески.
3. Стойки задняя и передняя. Клиренс регулирует в автоматическом режиме.
4. Ресивер воздушный. Его функция – регулировка клиренса в небольшом диапазоне без участия компрессора.
5. Блок управления АБС.
6. Блок управления подвеской. На него поступают все сведения с датчиков. Блок необходим для регулировки подвески.

Принцип работы любой пневмоподвески схож. В зависимости от типа конструкции, подвеску можно регулировать в ручном или автоматическом режиме. На грузовых автомобилях обычно применяют автоматические пневмоподвески, которые не требуют от водителя дополнительных манипуляций по настройке.

Назначение и роль пневморессоры в подвеске современного грузовика

Пневмоподвеска грузовика оказывает влияние на самые разные качества грузовика. От нее зависит следующее:

• период эксплуатации;
• плавность хода;
• устойчивость на дороге;
• комфорт.

Для сведения! В тяжелых дорожных условиях именно от качества пневмоподвески зависит скорость движения автомобиля, а не от мощности двигателя.  

Пневматиеские подвески широко используются не только на грузовых автомобилях, но и на автобусах. В последнее время стали устанавливать пневморессора на полуприцеп для повышения качества машины. 

Типы и конструкция пневморессор

Все пневморессоры делятся на баллонный, рукавной и диафрагмальный тип. Первый вариант состоит из нескольких слоев кордной прорезинено ткани. Внутри располагается герметизирующий резиновый слой резины. Эта оболочка располагается в верхней и нижней крышках.

Для подвода воздуха в крышках имеются резьбовые отверстия, там же располагаются отверстия для фиксации пневмоподушек. По середине пневморессора есть стягивающее кольцо, у некоторых моделей имеется отбойник.

С внутренней стороны все устройства, в том числе и передние пневморессора должны иметь воздухопроницаемые и маслостойкие оболочки на случай попадания жидкости внутрь конструкции. Внешний слой должен обладать стойкость к агрессивным воздействующим веществам.

Пневморессоры баллонного типа делятся на трех-, двух- и односекционные. В грузовых автомобилях обычно применяются трех- и двухсекционные типы баллонов.

Рукавная пневмоподвеска, как и баллонная, монтируется между опорными фланцами, прочно фиксируясь болтами к ним. Недостаток рукавной конструкции в увеличении деформации при движении по плохим дорогам. Чтобы снизить жесткость рукавных элементов, используются дополнительные резервуары. Еще один недостаток – небольшой период эксплуатации, возможность перекоса поршня, высокая чувствительность к смещениям в разных плоскостях.

Задняя пневморессора чаще всего применяется на седельных тягачах. С их помощью происходит подъем и опускание рамы, также они облегают сцепку и расцепку.

Диафрагмальный тип конструкции пневматических рессор отличается от других вариантов наличием поршня, который входит при деформации упругого элемента внутрь объема, ограничиваемого диафрагмой и корпусом. Диафрагмальные модели обычно используются в легковых автомобилях.

Обслуживание пневморессор

Как и любая деталь в автомобиле, пневматические рессоры требуют замены. Ее следует проводить, если:

• изменяется центр тяжести при нагрузке на пневморессор;
• при разгрузке машина «сидит» и не поднимается до обычного уровня;
• при нагрузке, кузов начинает быстро опускаться»;
• появление свиста в районе колеса с поврежденным пневморессором.

Чаще всего автомобиль просаживается не на все колеса, а только на то, возле которого поврежден пневморессор.

Выполнить ремонт современных пневматических рессор своими силами практически невозможно. Однако, каждый может поменять пневмоподушку. Для этого потребуется приобрести необходимую деталь. Интернет-магазин Автотехника обладает широким ассортиментом пневморессор, подобрать ту или иную позицию Вам помогут наши менеджеры-специалисты, по всем вопросам Вы можете обратиться по многоканальному телефону нашей компании. Выбрав подушку, можно переходить к демонтажу старой и установки новой детали.

Некоторые компании выпускают пневмоподвески , предназначенные для самостоятельной замены. Они удобны тем, что при их замене не нужно обращаться в специализированные мастерские.

www.bigsto.ru

РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА С РЕАКТИВНЫМИ ШТАНГАМИ

РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА С РЕАКТИВНЫМИ ШТАНГАМИ

Соседние оси полуприцепа свободно опираются на концы общих рессор. Рессора средней частью крепится к ступице оси балансира при помощи стремянок. Ось балансира неподвижно фиксируется на раме полуприцепа. При таком креплении на рессоры действует только сила тяжести полуприцепа, а тяговая и тормозная силы передаются реактивными штангами. Ход осей по вертикали ограничивается отбойниками с резиновыми демпферами. Такая подвеска предназначена для более мягкого и плавного хода, при наезде одного из колес на препятствие значительно снижается вертикальное перемещение несущей рамы полуприцепа. Основными преимуществами данного типа подвески является максимальное сцепление с грунтом, наименьшее динамическое воздействие на раму полуприцепа при работе в тяжелых условиях и наименьший износ элементов ходовой части.ПОДРОБНЕЕ

РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА БЕЗ РЕАКТИВНЫХ ШТАНГ

Такой тип подвески служит для упругого соединения рамы с осями полуприцепа, смягчая динамические воздействия, возникающие при наезде на неровности дороги. Конструктивная простота рессорно-балансирной подвески без реактивных штанг (FUWA полный аналог BPW) и отсутствие элементов требующих постоянного обслуживания больше всего соответствует таким условиям эксплуатации. Рессора средней частью с помощью стремянок крепится к оси балансира. Качающаяся опора, шарнирно установленная на балансирной оси, неподвижно фиксируется к раме полуприцепа. Концы рессоры жестко зафиксированы в специальных кронштейнах на балках осей. При таком исполнении усиленная рессора гасит вертикальные нагрузки, передает боковые усилия от осей на раму, а также воспринимает продольные силы и реактивные моменты. ПОДРОБНЕЕ

РЕССОРНАЯ ЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА

Полуэллиптические продольные рессоры удерживают каждую ось полуприцепа, кроме этого, на раме закреплены ушки крайних рессор, что обеспечивает безопасность всей установки. Между собой свободные концы соседних рессор соединяются качающимся балансиром. Такая конструкция обеспечивает независимый ход колес по вертикали. При движении, рессоры являются амортизирующим элементом и воспринимают вертикальную и боковую нагрузку. Тяговая и тормозная силы передаются реактивными штангами. Периодическое техническое обслуживание сводится к минимуму за счет отсутствия дополнительных элементов и простоты конструкции. Рессорная зависимая подвеска является наиболее жесткой среди всех типов, обеспечивая тем самым максимальную устойчивость полуприцепа на дороге. Применение рессорной подвески оптимально для прицепной техники эксплуатирующейся на дорогах общего пользования и по умеренному бездорожью. Среди преимуществ рессорной подвески можно отметить ее дешевизну, надежность и долговечность. ПОДРОБНЕЕ

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА

Пневматическая подвеска является сравнительно новой, наиболее совершенной, стремительно развивающейся и чаще применяемой на современных моделях прицепной техники. Система пневматической подвески позволяет регулировать степень жесткости упругих элементов в зависимости от загрузки, тем самым решая проблемы плавности хода, неравномерности загрузки, изменения погрузочной высоты и т.п. В такой подвеске рама полуприцепа соединяется с осями пневмоподушками — резиновыми упругими элементами, в которых компрессором поддерживается высокое давление. Подушки обеспечивают только демпфирование. Жесткую связь осей с рамой обеспечивают полурессоры. Раскачку на неровностях гасят установленные диагонально амортизаторы. ПОДРОБНЕЕ

РАСШИФРОВКА ТИПА ПОДВЕСКИ В НАИМЕНОВАНИИ ПОЛУПРИЦЕПОВ УРАЛСПЕЦТРАНС

www.uralst.ru

Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов

Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов

На автобусах для смягчения и поглощения ударов и толчков применяются рессорные, рессорно-пневматические подвески. Для гашения колебаний устанавливаются амортизаторы. На автобусе ЛA3-695Н Рессорная подвеска, рессора, балансирная подвеска

Какое назначение подвески автомобиля, как она подразделяется?

Подвеска автомобиля – совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между несущей системой и мостами или колесами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и затухание их колебаний, а также регулирование положения кузова автомобиля во время движения.

Подвески по виду упругого элемента подразделяются на рессорные, пружинные, торсионные, пневматические и гидропневматические. Наибольшее распространение на грузовых автомобилях получили подвески на полуэллиптических рессорах.

Как устроена рессорная подвеска?

Рессорная подвеска на полуэллиптических рессорах (рис.157, а) состоит из рессоры, набранной из отдельных стальных упругих листов 5 разной длины, но одинаковой ширины. Самый длинный лист называется коренным. Под ним находится подкоренной лист, который несколько короче коренного и т. д. На переднем конце рессоры автомобиля ЗИЛ-130 на подкладке 1 двумя болтами и стремянками 6 крепится съемное ушко 2, в которое устанавливается втулка 19. Ушко шарнирно соединено со стальным пальцем 3, вокруг которого рессора поворачивается при прогибе. Палец фиксируется в кронштейне 4 двумя болтами, проходящими через полуцилиндрические выточки. При сборке листы рессор смазываются графитной смазкой и центрируются выдавками в листах и фиксаторами (автомобили ЗИЛ и КамАЗ) или центрирующим болтом, проходящим сквозь отверстия, просверленные в каждом листе (автомобили ГАЗ). По бокам листы охвачены хомутиками 7, предотвращающими их сдвиг в поперечном направлении. На заднем конце коренного листа смонтирована накладка 13, в которую упирается сухарь 12. Он может качаться на оси 16, концы которой заходят в отверстия двух боковых вкладышей 17, закрепленных в кронштейне 11 стяжным болтом 18. При колебаниях рессоры ее длина изменяется и сухарь 12 перекатывается по накладке 13.

Рис.157. Рессора: а – передняя ЗИЛ-130; б – передняя ГАЗ-5ЗА; в – задняя автомобиля ЗИЛ-130.

Собранная рессора средней своей частью стремянками 15 крепится к балке 14 переднего моста. Для этого на ней выполняется специальная площадка с отверстиями для стремянок. На накладке верхнего листа стремянками закреплен резиновый буфер 8, предотвращающий удар рессоры о раму при сильных ее прогибах. Дополнительный буфер 9 крепится к лонжерону рамы и ограничивает прогиб рессоры. Вместе с рессорой к балке переднего моста монтируется гидравлический амортизатор 10, который вторым концом крепится к лонжерону рамы автомобиля.

Как устроена задняя рессора автомобиля ЗИЛ-130?

Задняя рессора 20 автомобиля ЗИЛ-130 (рис.157, в) устроена так же, как и передняя. Однако на ней устанавливается еще дополнительная рессора 22, концы которой могут опираться на кронштейны 21, прикрепленные к раме. Если автомобиль без груза, толчки воспринимает только основная рессора, а когда с грузом, основная рессора прогибается и в работу включается дополнительная рессора.

Как устроены рессоры автомобиля ГА3-53А?

Рессоры автомобиля ГАЗ-53А имеют такое же устройство, как и на ЗИЛ-130, однако крепление их с рамой автомобиля осуществляется при помощи резиновых подушек 23 (рис.157, б). Поэтому в рессоре имеется два коренных листа 24 с разогнутыми концами, на которые одевают две металлические накладки, а на них сверху и снизу устанавливают резиновые подушки и закрепляют их в кронштейнах 25 крышками 26. В передний кронштейн также монтируют резиновую упорную подушку 27, воспринимающую осевые нагрузки. При прогибе рессоры она удлиняется за счет перемещения заднего конца в подушках. Листы стягиваются центровым болтом.

В чем особенности подвески заднего моста на автомобиле ГА3-24 «Волга»?

Задний мост автомобиля ГАЗ-24 «Волга» крепится к кузову с помощью двух полуэллиптических рессор, работающих совместно с двумя телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия (рис.158). Коренные листы рессор по концам имеют загнутые ушки, которыми рессора соединяется с кузовом. Передний конец рессоры 2 шарнирно соединен с кронштейном 1 пальцем 9, установленным в резиновой обойме 8. Задний конец рессоры своим ушком соединяется с серьгой 7 с помощью пальцев с резиновыми втулками, а серьги вторыми концами крепятся к балке кузова также с помощью пальцев с резиновыми втулками.

Рис.158. Подвеска заднего моста автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Следовательно, осевое смещение рессоры при прогибе осуществляется качанием серьг 7 на опорных пальцах. Средняя часть рессоры стремянками 6 крепится к балке 5 заднего моста. Сверху на балке смонтирован резиновый буфер 4, ограничивающий ход подвески при сильных прогибах рессоры, снизу – подкладка для крепления амортизатора 3. Верхний конец амортизатора соединен с полом кузова автомобиля.

Какая подвеска применяется на трехосных автомобилях, как она устроена и работает?

На трехосных автомобилях КамАЗ-5320, ЗИЛ-133 и других для подвески двух задних ведущих мостов применяется балансирная подвеска (рис.159). В устройство такой подвески входит ось 8, жестко соединенная с рамой. На концах оси на скользящих подшипниках установлены ступицы 7, к которым с помощью стремянок 3 крепится перевернутая листовая полуэллиптическая рессора 2, опирающаяся своими концами на кронштейны 4, приваренные к балкам среднего и заднего ведущих мостов. Ведущие мосты соединяются с кронштейнами рамы штангами 6, воспринимающими реактивный момент от мостов и передающими на раму толкающие и тормозные усилия. Головки реактивных штанг соединяются с кронштейнами шаровыми пальцами с вкладышами. При такой подвеске оба задних ведущих моста образуют общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами около оси и, кроме того, вследствие прогиба рессоры каждый мост имеет независимые перемещения, что, обеспечивает хорошую приспособляемость колес к неровностям дороги.

Рис.159. Балансирная подвеска.

Что является упругим элементом в торсионной подвеске?

В торсионной подвеске упругим элементом является, стальной стержень, работающий на скручивание. Он с помощью рычагов соединяется с поворотной цапфой колеса. Пружинная подвеска рассмотрена при описании переднего моста автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Где применяется пневматическая подвеска, как она устроена?

Пневматическая подвеска применяется на автобусах, так как она позволяет поддерживать высоту подножек для входа и выхода пассажиров на заданном уровне независимо от количества людей в кузове автобуса. Такая подвеска в качестве упругих элементов имеет баллоны, заполненные сжатым воздухом, поступающим от компрессора. Регуляторы левых и правых баллонов, укрепленные на раме и соединенные с кронштейнами рычагами, поддерживают постоянным расстояние от уровня пола кузова до дороги. При увеличении нагрузки регуляторы обеспечивают поступление сжатого воздуха в баллоны до тех пор, пока не восстановится заданный уровень пола кузова. Если нагрузка на автобус уменьшится, то часть воздуха из баллонов выходит в атмосферу. Такая подвеска применяется на автобусе ЛиАЗ-677.

*** Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Ходовая часть и дополнительное оборудование автомобиля»

работают совместно с корректирующими пружинами. Рессоры обеспечивают мягкость подвески при небольших нагрузках. При увеличении нагрузки пружины увеличивают жесткость. Каждая рессора имеет по два коренных листа с отогнутыми концами. К концам рессор приклепаны штампованные чашки и надеты резиновые подушки. В ненагруженном состоянии рессору вставляют в кронштейны и закрепляют крышками. Передний конец рессоры фиксируется в резиновой подушке, а задний имеет свободное продольное перемещение в подушке. Рессоры крепятся к балке стремянками через прокладки. На балке установлена накладка с проушиной, с которой шарнирно соединены две пластины уравнительной серьги в виде треугольника, обращенного вершиной вниз. Верхними углами уравнительная серьга шарнирно соединена с корректирующими пружинами. Другие концы пружин шарнирно насажены на осях, закрепленных на лонжеронах основания. Все шарнирные соединения выполнены на резиновых втулках, установленных на стальных пальцах и зажатых от проворачивания гайками. Применение резиновых втулок и подушек исключает жесткий контакт с кузовом, уменьшает шум и вибрацию.

На автобусах ЛАЗ-42021 и ЛиАЗ-677М установлена рессорно-пневматическая подвеска с телескопическими амортизаторами и тремя регуляторами положения кузова. Упругими элементами являются пневморессоры (пневмобаллоны). В передней подвеске (рис. 87) установлены две пневморессоры. Нижним фланцем она крепится к опоре, верхним — к дополнительному баллону вместимостью 7,5 л. В задней подвеске установлены четыре пневморессоры, по две с каждой стороны. Верхним фланцем пневморессора соединена с кронштейном, внутренняя полость которого выполняет роль дополнительного баллона вместимостью 10 л. Внутри пневмобаллона установлены воздушный демпфер (рис. 88) и ограничитель хода сжатия — резиновый буфер.

Рис. 86. Передняя подвеска автобуса ЛA3-695H

Рис. 87. Передняя подвеска автобуса ЛиАЗ-677М: 1 — пневматическая рессора; 2 — дополнительный баллон; 3 — пневматический гаситель колебаний; 4 — регулятор положения кузова; 5, 9 — тяги регулятора; 6 — кронштейн; 7 — подушка; 8 — рессора; 10 — кронштейн регулятора; 11 — болт; 12 — накладка; 13 — клиновидная прокладка; 14 — амортизатор; 15 — чашка

Воздушный демпфер состоит из корпуса, установленного в опоре, опорной плиты, буфера хода сжатия клапана и шайбы, которые стянуты между собой болтом и гайкой.

Принцип действия воздушного демпфера состоит в том, что при ходе отдачи воздух медленно перетекает из дополнительного баллона

5 в упругий элемент через дроссельное отверстие в корпусе демпфера. Перемещение моста вниз задерживается. При ходе сжатия под давлением в пневморессоре открывается клапан 9, воздух свободно перетекает из пневмобаллона в дополнительные баллоны через шесть перепускных отверстий в корпусе демпфера, уменьшая усилие, передаваемое на кузов автобуса.

Для ограничения перемещения передней оси вниз установлены ограничители хода отдачи, которые представляют собой петлю троса, заключенную в трубку и подвешенную к продольной балке кузова. Длина троса обеспечивает передней оси ход вниз до 55 мм.

Амортизаторы служат для гашения колебаний, возникающих при движении автобуса по неровной дороге. На автобусах устанавливают телескопический амортизатор двойного действия, разборный, имеющий для крепления проушины (рис. 89) и защитный кожух. В рабочем цилиндре, заполненном амортизационной жидкостью, перемещается поршень, закрепленный на штоке. Поршень уплотнен в цилиндре уплот-нительными кольцами. В поршне выполнены в два ряда сквозные отверстия разных диаметров, равномерно расположенные по окружностям. Наружные отверстия закрываются сверху плоской тарелкой перепускного клапана, поджатой конической пружиной (рис. 89, г).

Внутренние отверстия перекрываются коническим клапаном отдачи (рис. 89, в), поджатым снизу пружиной и гайкой. Шток перемещается в направляющей, которая одновременно является крышкой цилиндра. Уплотнение штока обеспечивается резиновым сальником, помещенным в корпусе и прижимаемым пружиной. Для стекания жидкости, просочившейся через сальниковое уплотнение, имеется отверстие в корпусе амортизатора. Для предотвращения попадания пыли в уплотнение над ним установлен войлочный сальник. Между корпусом резинового сальника и корпусом амортизатора установлено резиновое сальниковое устройство резервуара, которое крепят гайкой, имеющей отверстие под ключ.

В нижней части работающего цилиндра запрессован узел клапана сжатия, состоящий из основания, тарельчатого впускного клапана с пружиной и клапана сжатия с пружиной.

Работа амортизатора заключается в следующем. При наезде на неровность дороги расстояние между мостом и рамой от толчка уменьшается. Поршень опускается вниз, жидкость из-под поршня выдавливается в надпоршневое пространство А через отверстия поршня и одновременно, оказывая давление на клапан 12 сжатия цилиндра, проникает в пространство В между цилиндром и корпусом. При увеличении расстояния между подвеской и кузовом происходит обратное движение жидкости (рис. 89, б) через отверстия клапана и отверстия клапана. Сопротивление жидкости протеканию через калиброванные отверстия способствует затуханию колебаний рессор.

В системе пневматической подвески установлены три регулятора положения кузова, один в передней подвеске и два в задней. Регулятор положения кузова служит для автоматического управления потоком сжатого воздуха, поступающего или выходящего из пневмобаллоиов. Он обеспечивает постоянную высоту пневмо-баллонов и, следовательно, постоянную частоту собственных колебаний подвески, постоянное расстояние от кузова до полотна дороги при различных статических нагрузках и состоит из корпуса (рис. 90) регулятора, в котором расположен вал привода регулятора, на одном торце которого эксцентрично расположена ось с кулачком, а на противоположном торце — рычаг привода регулятора. Вал привода вращается в бронзовой втулке. В корпусе расположены: впускной клапан первой ступени, седло впускного клапана второй ступени, впускной клапан второй ступени с жиклером первой ступени, обратный клапан. Сверху корпус закрыт пробкой, в пробке имеется жиклер второй ступени. Снизу корпус закрыт фильтром, препятствующим попаданию грязи во внутреннюю полость корпуса.

Рис. 88. Воздушный демпфер

Рис. 89. Амортизатор

Регулятор крепится на кузове автобуса, а его рычаг через систему тяг соединен с осью колес. При увеличении статической нагрузки расстояние между кузовом и осью уменьшается, вследствие чего рычаг регулятора и вал поворачиваются по часовой стрелке. Кулачок поднимает шток, который своим торцом открывает впускной клапан первой ступени. Сжатый воздух через жиклер второй ступени, отжимая обратный клапан, попадает в жиклер первой ступени, затем в полость регулятора, а оттуда в пневмобаллоны, восстанавливая их исходную высоту. Рычаг при этом поворачивается против часовой стрелки и возвращается в исходное положение. Впуск воздуха в пневмобаллоны прекращается. При уменьшении нагрузки на пневмобаллоны расстояние между кузовом и осью увеличивается, вследствие чего рычаг привода и вал поворачиваются против часовой стрелки. Шток при этом перемещается вниз, торец штока отходит от клапана и полость А регулятора соединяется с атмосферой. Воздух из пневмобаллонов через осевое сверление штока 15 и фильтр выходит в атмосферу. Рычаг регулятора занимает нейтральное положение, выпуск воздуха из пневмобаллонов прекращается.

На автобусе ПАЭ-3205 передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор и двух гидравлических амортизаторов.

Задняя подвеска (рис. 91), кроме двух основных продольных полуэллиптических рессор, имеет корректирующие пружины переменной жесткости и два амортизатора. Рессоры работают совместно с гидравлическими амортизаторами двустороннего действия. В передние кронштейны передних и задних рессор в специальные гнезда установлены дополнительные упорные резиновые подушки, воспринимающие усилия, направленные вдоль автобуса, и препятствующие продольному перемещению автобуса вперед. Резиновые буфера подвесок ограничивают ход рессор вверх и смягчают удары.

Рис. 90. Регулятор положения кузова: А — пояость регулятора; 1 — корпус регулятора; 2 — вал привода; 3 — рычаг привода; 4 — втулка; 5 — впускной клапан первой ступени; 6 — впускной клапан второй ступени; 7 — пружина обратного клапана; 8 — обратный клапан; 9 — резиновое кольцо; 10 — пробка; 11 — жиклер второй ступени; 12 — втулка; 13 — седло впускного клапана второй ступени; 14 — пружина впускного клапана; 15 — шток; 16 — кулачок; 17—фильтр

Рис. 91. Задняя подвеска автобуса ПАЗ-3205: 1 — передний кронштейн; 2 — верхняя подушка; 3 — корректирующая пружина; 4 — накладка; 5 — задний мост, 6 — палец крепления амортизатора; 7 — втулка амортизатора; 8 — балка амортизатора; 9 — амортизатор; 10— задний кронштейн; 11 — стремянка; 12 — прокладка стремянок; 13- рессора; 14 — крышка кронштейна; 15 — нижняя подушка; 16 — упор

Материалы: http://studfiles.net/preview/6489301/

car-hz.ru

Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок

Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок. Резиновые упругие элементы подвесок.

В соответствии с упругим устройством подвески называются рессорными, пружинными, торсионными и пневматическими.

Рессорные подвески в качестве упругого устройства имеют листовые рессоры (рис. 6.4, а).

Рис. 6.4. Упругие устройства подвески: а — рессора; б — пружина; в — торсион; г — пневмобаллон; 1 — коренной лист; 2, 5 — болты; 3 — хомут; 4 —прокладка;

6, 7 — кольца; 8 — оболочка

Листовые рессоры получили наибольшее применение в зависимых подвесках. Обычно их располагают вдоль автомобиля. Концы рессоры шарнирно соединяют с рамой или кузовом автомобиля. Передний конец закрепляют с помощью пальца, а задний, чаще всего, — подвижной серьгой.

Пружинные подвески в качестве упругого устройства имеют спи­ральные (витые) цилиндрические пружины (рис. 6.4, б).

В подвеске витые пружины воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму и кузов автомобиля. Поэтому при их установке требуется применять направляющие устройства. При использовании витых пружин также необходимы гасящие устройства, так как в пружинах отсутствует трение.

Торсионные подвески в качестве упругого устройства имеют торсионы (рис. 6.4, в). Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Он может быть сплошным круглого сечения, а также составным — из круглых стержней или прямоугольных пластин. На концах торсиона имеются головки (утолще­ния) с нарезанными шлицами или выполненные в форме многогранника (шестигранные и т.д.). С помощью головок торсион одним концом крепится к раме или кузову автомобиля, а другим — к рычагам подвески. Упругость связи колеса с рамой обеспечивается вследствие скручивания торсиона.

Торсионы, как и пружины, требуют применения направляющих и гасящих устройств. По сравнению с листовыми рессорами торсионы обладают теми же преимуществами, что и спиральные пружины. Однако по сравнению со спиральными пружинами торсионы менее долговечны. Торсионы наиболее распространены в независимых подвесках. На автомобиле торсионы могут быть расположены как продольно, так и поперечно.

Пневматические подвески в качестве упругого устройства имеют пневматические баллоны различной формы. Упругие свойства в таких подвесках обеспечиваются за счет сжатия воздуха. Наибольшее применение в пневматических подвесках получили двойные (двухсекционные) круглые баллоны. Двойной круглый баллон (рис. 6.4, г) состоит из эластичной оболочки 8, опоясывающего или разделительного кольца 7 и прижимных колец 6 с болтами 5. Оболочка баллона резинокордовая, обычно двухслойная. Двойные круглые баллоны распространены в подвесках автобусов, грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов. Обычно баллоны располагают верти­кально в количестве от двух (передние подвески) до четырех (задние подвески).

Резиновые упругие элементы широко применяются в подвесках современных автомобилей в виде дополнительных упругих устройств, которые называются ограничителями или буферами. Часто внутрь буферов вулканизируют металлическую арматуру, которая повышает их долговечность и служит для крепления буферов. Различают буфера сжатия и отдачи. Первые ограничивают ход колес вверх, а вторые — вниз. При этом буфера сжатия ограничивают деформацию упругого устройства подвески и увеличивают его жесткость. Буфера сжатия и отдачи совместно применяют обычно в независимых подвесках. В зависимых подвесках используют главным образом буфера сжатия.

Источники: http://zinref.ru/000_uchebniki/05300_transport/004_silovie_agregati_lekcii_bikov_2014/051.htm

Ходовая часть транспортного средства – важнейшая высокотехнологичная группа, от работы которой зависят многие характеристики транспортного средства. Исправность всех ее узлов и агрегатов – залог безопасности на дороге. В свою очередь, ядром ходовой является подвеска автомобиля. Система амортизации служит для связи колес с кузовом машины, и главная ее цель – максимально сгладить все колебания, причиной которых являются дефекты дорожного полотна, и при этом эффективно реализовать энергию движения транспортного средства.

К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.

На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:

• Упругий элемент.
• Направляющая часть.
• Стабилизатор устойчивости.
• Амортизирующие устройства.
• Колесная опора.
• Крепежи.

Упругий элемент

Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.

Металлические объекты

Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.

Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.

Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.

Неметаллические объекты

Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.

Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически. Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.

Направляющая часть

Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:

• Удерживать колеса в правильном положении.
• Поддерживать траекторию движения колес.
• Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
• Передавать энергию движения от колес на кузов.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.

В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.

Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.

Для того чтобы смягчить сильные колебания, подвеску снабжают амортизаторами. Эти объекты представляют собой пневматические цилиндры или цилиндры с рабочей жидкостью. Выделяют два основных типа амортизаторов:

Односторонние амортизаторы длиннее двусторонних. Они обеспечивают большую плавность хода. Однако при езде по дорогам с плохим покрытием, односторонние амортизаторы не успевают перед следующей неровностью своевременно вернуть подвеску в исходное состояние, и ее «пробивает». По этой причине большее распространение получили двусторонние «гасители колебаний».

Колесная опора

Опоры колес необходимы для принятия и перераспределения нагрузок, приходящихся на колеса.

Крепежи

Крепежи нужны для того, чтобы подвеска автомобиля была единым целым. Для связи узлов и агрегатов используют три типа соединений:

Крепежи, осуществляемые при помощи болтов, являются жесткими. Они необходимы для неподвижного сочленения объектов. К шарнирным соединениям относится шаровая опора. Она является важной частью передней подвески и обеспечивает ведущим колесам возможность правильного поворота. Эластичные крепежи – это сайлент-блоки и резино-металлические втулки. Помимо функции соединения частей и крепления их к кузову, эти объекты препятствуют распространению вибраций и снижают шумность.

Все элементы ходовой части взаимосвязаны и чаще всего выполняют несколько функций одновременно, поэтому определение принадлежности запчасти к той или иной группе является условным.

Источники: http://autolirika.ru/teoriya/ustrojstvo-podveski-avtomobilya.html

К наиболее распространенным упругим элементам автомобильной подвески относятся рессоры, пружины, торсионные валы и пневматические баллоны. Возможно выполнение упругих элементов и других типов – пневматических цилиндров, резиновых демпферов, гидропневматических устройств и т. п., но такие упругие элементы в конструкции современных автомобильных подвесок практически не применяются, если не считать таковыми резиновые буферы, отбойники, сайлентблоки и подушки рессор, которые тоже предназначены для снижения жесткости при взаимодействии элементов подвески с частями неподрессоренных масс и несущей системы.

Рессоры

Автомобильная рессора представляет собой пакет стальных листов выгнутой формы и различной длины, скрепленных между собой. Листы могут иметь прямоугольное, трапециевидное, Т-образное сечение и сечение в виде короба с полками.

Изгиб рессорных листов чаще всего выполняется плавной эллиптической конфигурации, поэтому такие рессоры называют полуэллиптическими. Встречаются рессоры и других форм, некоторые из которых предствлены на рисунке параграфа.

Кривизна разных листов рессоры не одинакова и зависит от их длины – она увеличивается с уменьшением длины листов, чем обеспечивается их плотное прилегание в собранном виде и разгрузку крайнего (самого длинного) листа 1, который называется коренным.

Листы рессор в собранном виде фиксируются с помощью стяжного болта 2 (рис. 1, а) и хомутов 3. В конструкции некоторых автомобильных рессор стяжной болт не предусматривается. Фиксация рессорных листов от взаимного относительного перемещения может осуществляться посредством специальных бобышек и углублений, выполненных в листах.

Коренной лист 1, имеющий наибольшую длину и толщину, крепится своими концами к кузову, а средней частью – к мосту. Как правило, один конец коренного листа крепится к кузову жестко, а другой свободно опирается на специальный кронштейн несущей системы (рамы или кузова) или крепится посредством серьги, что позволяет ему перемещаться при деформации рессоры.

Иногда оба конца рессоры крепятся к раме или кузову автомобиля посредством кронштейнов с массивными резиновыми подушками, что позволяет обоим концам рессоры перемещаться при ее деформации.

Поскольку конструкция рессорной подвески предотвращает продольное перемещение мостов с колесами относительно несущей системы автомобиля (рамы, кузова), такая подвеска не нуждается в направляющих элементах. Исключение составляют балансирные рессорные подвески, удерживающие на двух рессорах два моста, образующих тележку. При этом жесткая связь рессоры с мостами отсутствует и возможно их продольное перемещение относительно рамы автомобиля.

Поэтому в балансирных рессорных подвесках в качестве направляющих элементов применяют специальные штанги, шарнирно соединенные с мостами балансирной тележки и рамой автомобиля.

Поскольку между листами рессоры во время работы присутствуют силы трения, способствующие гашению колебаний, рессора выполняет часть функции гасящего элемента подвески. Трение между рессорными листами приводит к из интенсивному изнашиванию и потере упругих свойств, что может вызвать поломку отдельных листов и даже всей рессоры. Поэтому листы рессор при сборке смазывают графитной смазкой, обеспечивающей снижение сил трения и стойкой к неблагоприятным дорожным условиям (грязь, влага).

На легковых автомобилях для уменьшения трения между листами могут устанавливаться антифрикционные (чаще всего – полимерные) прокладки или шайбы, которые крепятся к листам посредством специальных технологических выступов, отверстий или ниш.

Рессорные листы изготавливают из высококачественной пружинной стали, обладающей повышенными упругими свойствами. Тем не менее, в процессе длительной эксплуатации, особенно, в тяжелых дорожных условиях, рессора теряет свои упругие свойства и эллипсоидную форму. В таких случаях рессора подвергается ремонту – разбирается на листы и каждый из них прокатывается в специальных станках для восстановления эллиптичной формы, которая обеспечивает надлежащую упругость.

Рессорные стали

Для изготовления рессор применяются специальные пружинно-рессорные стали, обладающие рядом свойств, среди которых следует отметить упругость и твердость. Марки сталей, наиболее широко применяемые для изготовления рессорных листов отечественных автомобилей, приведены ниже.

• ГАЗ-24 Волга, Москвич (412, 2140 и др.) - Сталь 50ХГА
• ГАЗ (52, 53 и др.) - Сталь 50ХГ
• МАЗ, ЗИЛ-130 и модификации - Сталь 60С2
• КамАЗ - передние - Сталь 60С2, задние - Сталь 60С2ХГ

Достоинства и недостатки рессорных подвесок

К преимуществам листовых рессор можно отнести следующие свойства:

• способность одновременно выполнять функции упругого, направляющего и гасящего элементов;
• простота изготовления и хорошая ремонтопригодность.

• повышенная масса;
• сравнительно небольшая долговечность;
• наличие сухого трения между листами, требующего применения смазки и, соответственно, технического обслуживания;
• сравнительно невысокий диапазон вертикальных перемещений мостов относительно несущей системы и, соответственно, ограниченное обеспечение плавности хода автомобиля.

К недостаткам рессорной подвески следует отнести, также, опасные последствия, к которым может привести поломка рессоры при движении автомобиля, поскольку она выполняет функции направляющего элемента моста.

Пружины

Пружины (рис. 1, б) в качестве упругого элемента применяются, как правило, на независимых подвесках. Наибольшее распространение получили цилиндрические витые пружины, изготавливаемые из стального прутка круглого сечения. Поскольку особенности конструкции пружины позволяют получать более широкий диапазон перемещений элементов подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля, пружинные подвески способны обеспечивать лучшую плавность хода по сравнению с рессорной подвеской.

Упругий элемент в виде пружины состоит из одной детали, поэтому отсутствует трение, присущее листам рессоры. Благодаря этому пружина не нуждается в каком-либо уходе в период эксплуатации.

Тем не менее, как и рессорные листы, пружина способна терять форму (проседать) и упругость, поэтому после определенного периода эксплуатации может быть отремонтирована восстановлением первоначальной высоты путем растяжки.

Пружинные упругие элементы менее подвержены поломкам по сравнению с рессорными листами, поэтому их можно считать более надежными.

При установке на автомобиль пружины в качестве упругого элемента, она верхним концом упирается в специальные элементы несущей системы (рамы, кузова), выполненные в виде колпака или чашки, а нижним концом – опирается на аналогичные элементы моста или нижних рычагов подвески.

Демонтаж пружины из подвески, как и ее монтаж, требуют соблюдения определенных мер предосторожности, поскольку сжатая пружина при высвобождении может травмировать работника.

Технология изготовления пружин подвески

Поскольку пружина являются ответственным элементом подвески, от работы которого зависят не только комфорт, но и безопасность движения, при изготовлении пружин используют специальные стали и технологии.

В качестве примера ниже приведена технология изготовления пружин для подвески отечественных автомобилей марки «ВАЗ».

Для изготовления пружин подвески автомобилей марки «ВАЗ» используют прокатанный пруток круглого сечения из пружинной стали марки 60С2ГФ. Сначала прутки обрабатывают на токарном станке до нужного диаметра, затем нагревают и навивают спиралью.

После этого заготовку закаливают, отпускают и подвергают дробеструйной обработке в специальной камере, очищая от окалины, упрочняя поверхность и повышая усталостную прочность.

После дробеструйной обработки пружину подвергают холодной осадке (заневоливанию) - трижды сжимают до соприкосновения витков. Заключительный этап изготовления заключается в нанесении на пружину защитного эмалевого или эпоксидного покрытия для предотвращения коррозии.

Готовую пружину обязательно подвергают контрольному испытанию статической нагрузкой. При этом нагружают пружину определенным усилием (в соответствии с моделью пружины) и измеряют ее длину после сжатия - осадка пружины от контрольной нагрузки должна находиться в пределах установленных заводским стандартом требований.

Достоинства и недостатки пружинных подвесок

• небольшая масса;
• сравнительно высокая долговечность;
• высокая плавность хода;
• относительная простота в изготовлении;
• отсутствие потребности в смазочных материалах и техническом обслуживании.

Недостатком пружины по сравнению с рессорой является невозможность использовать ее в качестве направляющего элемента подвески, поэтому в пружинных подвесках необходимы отдельные направляющие элементы в виде тяг, распорок и т. п., удерживающие колеса от продольных перемещений при движении. Это приводит к усложнению конструкции подвески. Кроме того, из-за отсутствия в пружине трения в составе пружинной подвески обязательно применяются специальные гасящие элементы – амортизаторы, поскольку колебания в пружине затихают значительно дольше, чем, например, в рессоре.

Торсионы

Торсионные подвески находят применение на многоосных автомобилях с независимой подвеской, на легковых автомобилях малого и большого класса, а также на некоторых типах автомобильных прицепов. На многих моделях спортивных и гоночных автомобилей этот тип подвески применяется из-за малых габаритов и массы.

Широко применяются торсионные подвески на военной технике и машинах высокой проходимости.

Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание, который может быть выполнен сплошным или пустотелым.

Для крепления торцов торсиона на его концах выполняются утолщения со шлицами или в форме шестигранника.

Одним концом торсион входит в ответные шлицы на несущей системе (раме или кузове) автомобиля, а другим – в шлицы рычага подвески. При перемещении колеса по неровностям дороги торсион закручивается, обеспечивая упругую связь колеса с рамой или кузовом автомобиля.

Торсионы имеют те же преимущества, что и пружины, однако они более компактны, что позволяет размещать их в различных местах автомобиля. Кроме того, они лучше защищены от механических повреждений.

Тем не менее, они менее долговечны, чем пружины и дороже в изготовлении, чем листовые рессоры.

Пневматические подвески

Пневматической называется подвеска, в которой роль упругого элемента выполняет сжимающийся газ, обычно воздух, но могут применяться и другие газы, например, азот. Рабочий газ заключен в резинотканевый баллон - пневмобаллон (рис. 1, г), который может иметь различную форму и конструкцию.

Кордная ткань выполняется из полиамидных волокон (нейлона или капрона) и защищена от повреждений поверхностными слоями резины.

Положительным качеством пневмобаллонной подвески является возможность изменения давления рабочего газа в баллонах, что позволяет изменять несущую способность и упругие свойства подвески в автоматическом режиме, в зависимости от степени загрузки транспортного средства. Давление в баллонах регулируется специальным регулятором положения несущей системы (кузова или рамы) в зависимости от статической нагрузки (количества пассажиров или груза).

При увеличении нагрузки, кузов проседает и воздействует на датчик или чувствительный элемент регулятора, после чего впускной клапан регулятора открывается и подает в пневмобаллоны дополнительно сжатый воздух (или газ) из пневмосистемы автомобиля (или из емкости для хранения запаса газа), повышая давление в пневмобаллонах, после чего несущая способность подвески увеличивается. При уменьшении нагрузки на кузов регулятор выпускает часть воздуха из пневмобаллонов, уменьшая жесткость подвески.

Преимущества пневматической подвески:

• возможность изменения жесткости при различных нагрузках в кузове;
• сохранение постоянства ходов подвески;
• получение переменного и поддержание постоянного дорожного просвета;
• небольшая масса;
• относительно высокий срок службы (в три-пять раз выше, чем у листовых рессор).

Тем не менее, такие подвески применяются ограниченно по причине сложности и, соответственно, стоимости изготовления.

Пневматические подвески находят применение в некоторых марках автобусов, грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, а также прицепах и полуприцепах.

По понятным причинам, пневматическая подвеска применима на транспортных средствах, оборудованных компрессором для получения сжатого газа. Перевозка запаса сжатого газа в отдельных баллонах приводит к существенному усложнению конструкции транспортного средства.

Главная страница

Устройство автомобилей

• Экзаменационные билеты

для группы Т-21 (IV семестр)

для группы Т-31 (V семестр)

для группы Т-31 (VI семестр)

КГБПОУ «Каменский агротехнический техникум»

Источники: http://k-a-t.ru/avto_shassi_2/5_podveska_3/index.shtml

car-avz.ru

• 
  Лемех плуга
• 
  Пневматические подушки подвески
• 
  Вито мерс
• 
  Система подачи топлива
• 
  Устройство двс
• 
  Двигатели внутреннего сгорания
• 
  Зерновая сеялка
• 
  Маз зубренок технические характеристики
• 
  Транспортировка бульдозера
• 
  Пластмасса это
• 
  Выключатель конечный