Пневматичні та пневмогідравлічні підвіски

Підвіски, в яких функції пружних елементів виконує повітря (інертний газ), застосовують на всіх типах сучасних АТЗ. За конструкцією пневматичні пружні елементи виконані найчастіше у формі подвійних (двосекційних) круглих балонів. Такий балон (рис. 6.14) складається з еластичної гумо-кордової двошарової оболонки 1. Кільце 2 розділює оболонку на дві частини. Корд оболонки капроновий чи нейлоновий. Внутрішня поверхня вкрита повітронепроникним шаром гуми.

Зовнішня частина оболонки складається з мастилобензостійкої гуми. Для зміцнення бортів оболонки усередині їх залитий металевий дріт (як у покришці пневматичної шини). На верхньому торці оболонки розташоване притискне кільце 3 з болтами 4 для закріплення балона на рамі автомобіля.

Вантажопідйомність подвійних круглих балонів звичайно становить 2-3 т при внутрішньому тиску повітря 0, 3-0, 5 МПа. Подвійні круглі балони поширені в підвісках автобусів, вантажних автомобілів, причепів і напівпричепів. Звичайно їх розташовують вертикально кількістю від двох (передні) до чотирьох (задні підвіски).

Регулятор 3 забезпечує постійну висоту кузова над опорною поверхнею при будь-якому навантаженні автомобіля чи автобуса. При зростанні навантаження кузов автомобіля опускається і відстань між ним і мостом зменшується. Стійка 4 опускає поршень регулятора 3 донизу. Унаслідок цього стиснене повітря проходить з ресивера 8 у додатковий резервуар 6 і пружний елемент.

Збільшення тиску в пружних елементах призводить до зростання відстані між кузовом і мостом. При зменшенні корисного навантаження автомобіля положення кузова також не змінюється внаслідок зменшення тиску стиснутого повітря в пружному елементі. Регулятор постійної висоти кузова має спеціальний пристрій, що уповільнює спрацьовування регулятора. Тому регулятор діє тільки при зміні статичного навантаження і не реагує на коливання автомобіля при русі по нерівностях дороги. Повітроочисник 2 об'єднаний зі зворотним клапаном, який запобігає витоку стиснутого повітря з пружного пристрою підвіски при несправному компресорі або при падінні тиску в ресивері 8.

Пневматичні пружні елементи забезпечують високу плавність ходу автомо-біля. У результаті того, що висота кузова не змінюється, збільшується стійкість автомобіля, сповільнюється зношування шин і підвищується безпека руху. Крім того, на вантажних автомобілях полегшуються навантажувальні і розвантажу-вальні роботи, а в автобусах забезпечується зручність входу і виходу пасажирів.

Під час стоянки автомобіля кузов залишається близьким до горизонтального положення, незважаючи на нерівномірність розташування вантажу чи пасажирів.

На рис. 6.16 показана конструкція пневматичної задньої залежної підвіски автобуса ЛАЗ-699А. Підвіска виконана на чотирьох подвійних круглих пневматичних балонах 1 і 7. Направляючий пристрій складається з реактивних штанг 9. Підвіска обладнана чотирма гідравлічними телескопічними аморти-заторами двосторонньої дії і стабілізатором поперечної стійкості торсіонного типу. Балони встановлені попарно з кожної сторони між кузовом і спеціальними кронш-тейнами 8, закріпленими на балці заднього моста. Регулятори 1 постійної висоти кузова через тяги з'єднані з кронштейнами 8. Передача горизонтальних сил на кузов і сприйняття реактивних моментів здійснюються штангами 2 і 9, що з'єд-нують задній міст із кузовом. З кожної сторони підвіски розташовано по два телес-коппічні амортизатори 4, а також буфери 6 стискання і відбою 5.

На сучасних легкових автомобілях і автобусах чимраз частіше застосовують пневмо-гідравлічні підвіски. Принципова схема такої підвіски наведена на рис. 6.17. Основою підвіски є комбіновані пружні елементи. Корпус кожного пружного елемента прикріплений до кузова автомобіля, а робочий поршень через шток з'єднаний з важелями підвіски.

При роботі автомобіля насос 2 нагнітає рідину з бака 1 в акумулятор 3 тиску. В акумуляторі рідина надходить у порожнину під розділювальною мембраною. Над мембраною розташоване стиснене повітря або азот. Тиск в акумуляторі підтримується у визначених межах. При підвищенні тиску вище заданого значення рідина через редукційний клапан направляється в бак. З акумулятора рідина надходить до регуляторів 4 правого і лівого коліс. За допомогою цих регуляторів, за командою водія чи бортового комп'ютера, підтримується задане постійне положення кузова по висоті. З регулятора 4 рідина надходить у поршневий пневматичний елемент 5, що поєднує пружний елемент і амортизатор підвіски. У цьому елементі простір між поршнем 6 і розділювальною діафрагмою 7 заповнено рідиною, а простір над діафрагмою - стиснутим газом. Отже, стиснутий газ є робочим тілом, що забезпечує пружні властивості підвіски, а рідина передає вертикальні навантаження. Змінюючи тиск рідини, що надходить під діафрагму пружного елемента, можна підвищувати або знижувати тиск газу, змінюючи тим самим жорсткість підвіски. При коливаннях рідина проходить через систему клапанів 8, які створюють опір потоку. Внаслідок такого рідинного тертя забезпечується гасіння коливань кузова і коліс автомобіля.

На сучасних автомобілях керування пневмогідравлічною підвіскою здійcнюють переважно за допомогою бортового комп'ютера, забезпечуючи у такий спосіб високу комфортабельність, керованість і безпеку руху.