Lai aizsargātu pret triecieniem un triecieniem, ko saņem riteņi, braucot pa nelīdzeniem ceļiem, rāmis vai nesošais korpuss piekārts no tiltiem ar elastīgu elementu palīdzību, kas veido automašīnas piekari.
Piekare sastāv no atsperēm, kas mīkstina riteņu saņemtos triecienus, un amortizatoriem, kas absorbē virsbūves vibrācijas.
Atšķiriet atkarīgo un neatkarīgo apturēšanu.
Atkarīgā apturēšana ir balstiekārta, kurā labā un kreisais ritenis no viena tilta ir uzstādīti uz stingras sijas, kas ar atsperēm savienotas ar rāmi.
Šādu balstiekārtu sauc par neatkarīgu, kurā katrs no automašīnas riteņiem ir savienots ar rāmi ar svirām un svārstās neatkarīgi no otra.
Autobusi LiAZ-677 un Ikarus-260 ir aprīkoti ar atsperes pneimatisku atkarīgu balstiekārtu.
Piekares elastīgais elements ir divu sekciju pneimatiskie cilindri. Priekšpuses nostiprināšanai un aizmugurējās asis tika izmantota tā pati vadošās ierīces shēma, kas sastāv no divām daļēji eliptiskām atsperēm, kas uztver reakcijas no vilces un bremzēšanas griezes momentiem.
Priekšējā atspere sastāv no lokšņu atsperēm, kas samontētas komplektā ar skavām un savilkšanas skrūvēm. Ir divas sakņu loksnes, lokšņu gali ir saliekti. Apzīmogotās krūzes ir kniedētas līdz izliektajiem galiem. Atsperes kopā ar spilveniem iztaisnotā stāvoklī ir uzstādītas kronšteinos, kas ir piemetināti pie autobusa pamatnes. Kronšteinu apakšējā daļa ir aizvērta ar pārsegiem, kas ir piestiprināti ar skrūvēm. Atsperes vidusdaļa ir stingri piestiprināta pie ass sijas ar skrūvēm. Priekš pareiza uzstādīšana Priekšējā atsperē tiek izmantota ķīļveida blīve.
aizmugurējā atspere atšķiras no priekšpuses ar to, ka tiek samazināts lokšņu skaits. Lai ierobežotu ceļošanu priekšējā ass uz augšu, uz tā ir uzstādīti buferi, lai ierobežotu gājienu uz leju, ierobežotu atsitienu, kas ir kabeļa cilpa.
Katra pneimatiskā atspere ir aprīkota ar vienu gaisa vibrāciju slāpētāju, kas palīdz amortizatoriem slāpēt atsperu vibrācijas.
Gaisa slāpētāja darbības princips ir tāds, ka atsitiena gājiena laikā gaiss no papildu tilpuma caur droseļvārsta atveri ieplūst elastīgajā elementā, un kompresijas gājiena laikā gaiss brīvi ieplūst papildu tilpumā.
Divu sekciju gaisa atsperu balons sastāv no diviem līdz četriem gumijota auklas auduma slāņiem, iekšējā gumijas slāņa, kas nodrošina apvalka hermētiskumu un auklas aizsardzību no eļļas un mitruma, un ārējā slāņa, kas pasargā vadu no mehāniski bojājumi un atmosfēras ietekme.
Auklas diegi ir izgatavoti no neilona vai kaprona. Cilindra korpusam augšā un apakšā ir dēļi ar tērauda gredzeniem un ap tiem apvilktām auklām. Cilindra blīvējums tiek nodrošināts ar presēšanas gredzeniem. Saspiedes gredzena profils sakrīt ar lodītes apvalka profilu, kas nodrošina blīvējumu pa visu gredzena iekšējo virsmu.
Spiediena gredzens ir piestiprināts pie augšējā un apakšējā atloka ar 12 skrūvēm. Starp balona sekcijām ir uzstādīts savilkšanas gredzens.
Virsbūves stāvokļa regulators kalpo, lai automātiski uzturētu nemainīgu autobusa virsbūves augstumu virs ceļa pie dažādām slodzēm.
Sistēmā pneimatiskā balstiekārta ir uzstādīti trīs šādi regulatori: viens priekšējā piekarē un divi aizmugurē. Regulators ir piestiprināts pie autobusa korpusa, un tā svira caur stieņu sistēmu ir savienota ar priekšējo vai aizmugurējo asi.
Regulatora korpusā ir piedziņas vārpsta, stienis, ieplūdes vārsts pirmās pakāpes, otrās pakāpes ieplūdes vārsts ar pirmās pakāpes strūklu, pretvārsts.
No augšas korpuss ir aizvērts ar aizbāzni, kurā tiek apstrādāta otrā posma strūkla, un no apakšas tas ir aizvērts ar filtru.
Vārpsta griežas bronzas buksē, vārpstas griešanos ierobežo fiksators.
Palielinoties statiskajai slodzei uz pneimatisko peccora, attālums starp korpusu un riteņa asi samazinās, bet regulatora svira un vārpsta griežas pulksteņrādītāja virzienā. Ekscentriska izciļņa paceļ kātu, un kāts atver pirmās pakāpes vārstu. Saspiestais gaiss caur otrās pakāpes strūklu "izspiežot pretvārstu, nonāk pirmās pakāpes strūklā, tad regulatora dobumā un no turienes pneimatiskajās atsperēs, atjaunojot sākotnējo augstumu. Kad svira atgriežas sākotnējā stāvoklī, gaisa ieplūde apstāsies.
Pie lielas slodzes, kad sviras gals virzās uz augšu vairāk par 30 mm, pirmās pakāpes ieplūdes vārsts ar savu galu atver otrās pakāpes vārstu un caur otrās pakāpes strūklu ar diametru 1,5 mm tiek padots paātrināts saspiests gaiss.
Samazinoties slodzei uz pneimatisko atsperu, attālums starp korpusu un riteņu asi palielinās, piedziņas svira pārvietojas un vārpsta griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Kāts virzās uz leju, tā gals virzās prom no vārsta un regulatora dobuma caur dobo kātu un filtrs ir savienots ar atmosfēru. Pirms neitrālās pozīcijas sviras ieslēgšanas gaiss tiek izvadīts atmosfērā.
Lai novērstu gaisa noplūdi detaļu savienojumos, kāts, vārpsta un spraudnis ir noslēgti ar gumijas gredzeniem.
Līdzīga balstiekārta tiek izmantota autobusam Ikarus-260, atšķirība ir tāda, ka atsperes aizmugurējā acs ir savienota ar pamatni caur auskaru.
LAZ-695N autobusā daļēji eliptiskas tērauda atsperes darbojas kopā ar koriģējošām atsperēm ar mainīgu stingrību.
Garās lokšņu atsperes ar nelielu lapu skaitu nodrošina mīkstu balstiekārtu pie nelielas slodzes. Palielinoties slodzei, atsperu stingrība palielinās.
Priekšējā piekarei ir hidrauliskie amortizatori. Katrai atsperei ir divas galvenās loksnes, lokšņu galus saliek līdz atsperu galiem, kniedē štancētas krūzes un uzliek gumijas spilvenus. Nenoslogotā stāvoklī atspere tiek ievietota kronšteinos un nostiprināta ar pārsegiem. Atsperes priekšējais gals ar slēgtiem kausiem ir fiksēts gumijas spilvenā, un aizmugurējā galā ir brīva gareniskā kustība spilvenā. Atsperes tiek piestiprinātas pie sijām ar kāpnēm caur starplikām. Uz sijas ir uzstādīts pārklājums ar cilpiņu, pie kura trijstūra formā ar virsotni uz leju eņģes savienotas divas izlīdzinošā auskara plāksnes. Izlīdzinošā auskara augšējie stūri ir pagriezti savienoti ar koriģējošām atsperēm.
Pārējie atsperu gali uz asīm ir šarnīrsavienoti piestiprināti pie pamatnes gareniskajām sijām. Visi grozāmie savienojumi ir izgatavoti uz gumijas buksēm, kas sastāv no divām pusēm. Bukses ir nostiprinātas ar pirkstiem ar uzgriezni, un tām nevajadzētu griezties.
Gumijas bukses un spilvenu izmantošana novērš cieto saskari ar ķermeni, samazina troksni un vibrāciju.
Gumijas spilveni neļauj atsperēm atsist pret pamatnes gareniskajām sijām.
Autobusa PAZ-672 balstiekārta ir izgatavota uz gareniskām daļēji eliptiskām atsperēm. Teleskopiskie hidrauliskie amortizatori ir uzstādīti priekšējā un aizmugurējā balstiekārtā. Atsperes ir piestiprinātas pie pamatnes uz gumijas paliktņiem.
Krūzes ir piestiprinātas pie divu sakņu lokšņu galiem, kurās tiek ievietoti gumijas spilveni: lielie spilveni - augšējās palagas krūzēs, mazie - apakšējās palagas krūzēs. Spilveni ar atsperu galiem ir nostiprināti ar pārvalkiem autobusa pamatnes kronšteinos. Amortizators ir piestiprināts pie pamatnes kronšteina.
Atsperu priekšējos kronšteinos speciālās ligzdās ir uzstādīti papildu vilces paliktņi, kas uztver gar autobusu virzītos spēkus un novērš atsperes garenvirziena kustību. Aizmugurējā piekare ir papildu atsperes, kuras kopā ar galveno atsperi tiek fiksētas ar kāpnēm, un to gali atrodas pret atbalsta kronšteinu plauktiem.
Autobusa nenoslogotā stāvoklī papildu atsperes nedarbojas, un noslogotas, atspiežot galus pret kronšteiniem, tās nes slodzi kopā ar galvenajām atsperēm.
Ja atsperu bukses ir metāla, tad atsperu pirksti tiek ieeļļoti ar smērvielu.
Gumijas un neilona bukses nav ieeļļotas. Lai samazinātu berzi, lokšņu atsperu virsma tiek ieeļļota ar grafīta smērvielu. Visu lokšņu atsperu komplektu savelk kopā ar sakabes skrūvi. Lai ierobežotu atsperes novirzi, ir uzstādīts buferis.
Amortizatori kalpo atsperu vibrāciju slāpēšanai. Visi pētāmie autobusi ir aprīkoti ar divkāršas darbības teleskopiskajiem amortizatoriem, kas nodrošina vibrāciju slāpēšanu, ritenim kustoties uz augšu un uz leju attiecībā pret transportlīdzekļa nesēju sistēmu.
Amortizators MAZ-500, kas ir vienots daudzu zīmolu automašīnām, sastāv no korpusa, pie kura ir piemetināta augšējā izciļņa, un korpusa, pie kura ir piemetināta apakšējā izciļņa.
Korpusa iekšpusē ir darba cilindrs, kas piepildīts ar amortizatora šķidrums. Virs šķidruma cilindrā ir ievietots virzulis, kas caur stieni ir stingri savienots ar amortizatora izciļņu. Amortizators ar acīm ir piestiprināts starp korpusu un atsperi.
Divi vārsti ir iespiesti cilindra apakšā. Kompresijas vārsts ar pamatni un atsperi un ieplūdes vārsts ar atsperi un atveri.
Virzulis ir noslēgts cilindrā ar gredzeniem. Virzulis ir izgatavots divās caurumu rindās, kas vienmērīgi izvietotas gar dažāda diametra apļiem. Caurumi no augšas ir aizvērti ar plakanu plāksni, kas noslogota ar konisku atsperi. Samontējot, šis mezgls veido apvada vārstu.
Virzuļa caurumus bloķē konisks vārsts, ko no apakšas nospiež atspere un uzgrieznis. Kopā šis mezgls veido atsitiena vārstu.
Cilindra augšdaļa ir aizvērta ar vāku, kas vienlaikus ir arī stieņa vadotne. Kāta blīvējumu vākā nodrošina gumijas gredzens un blīvslēgs. Lai nepieļautu putekļu iekļūšanu blīvslēga kārbā, virs tās ir uzstādīts filca blīvējums, bet starp blīves kārbas korpusu un amortizatora korpusu ir uzstādīts amortizatora korpusa blīvslēga blīvējums, kas ir piestiprināts ar uzgriezni ar atslēgas caurumu. .
Lai novērstu šķidruma spiediena noplūdi uz blīvējuma kārbas blīvējuma starp kātu un vāku, cilindrā tiek izveidots caurums, caur kuru plūst šķidrums.
Amortizatora darbs ir šāds. Uzbraucot uz nelīdzena ceļa, attālums starp asi un rāmi samazinās. Virzulis nolaižas, šķidrums no virzuļa apakšas caur virzuļa atveri tiek izspiests iepriekš minētajā virzuļa telpā A un tajā pašā laikā, izdarot spiedienu uz kompresijas vārstu, iekļūst telpā B starp cilindru un korpusu. Palielinoties attālumam starp balstiekārtu un korpusu, šķidrums plūst atpakaļ caur vārsta atveri un vārsta atveri. Šķidruma pretestība plūst caur kalibrētajiem caurumiem veicina svārstību slāpēšanu.
Kombinētie kuloni LIAZ
Autobusa piekare ir saikne starp virsbūvi un riteņiem. Autobusos LiAZ-677M, -677G, LAZ-4202, -42021 u.c. pneimatiskā atspere atkarīgas balstiekārtas. No automašīnu balstiekārtas tie galvenokārt atšķiras ar elastīga elementa klātbūtni, caur kuru caur atsperēm spēki, kas iedarbojas uz riteņiem, tiek pārnesti uz ķermeni. Balstiekārtā iekļautie pneimatiskie elementi kopā ar iepriekš aprakstītā tipa hidrauliskajiem amortizatoriem samazina virsbūves vibrācijas, nodrošina labu autobusa stabilitāti un vienmērīgu gaitu, kas nepieciešama pasažieru ērtībām.
Pneimatisko atsperu piekarei kā elastīgi elementi ir daļēji eliptiskas atsperes, kas uztver reakcijas gan no vilces bremzēšanas griezes momentiem, gan sānspēkiem, un pneimatisko divu sekciju gumijas auklu apvalki standarta izmēra 300-200, modelis I-02, ko sauc par pneimocilindriem. Katrā pusē balstiekārtai ir galvenā atspere no automašīnas ZIL-130, gaisa silfons un teleskopiskais amortizators no automašīnas MAZ-500.
Ierīce un darbs. Pneimatiskās balstiekārtas galvenais elements ir regulējama pneimatiskā atspere. Pneimatisko atsperu izplatība automašīnām ir saistīta ar to priekšrocībām salīdzinājumā ar citiem elastīgajiem elementiem: galveno rādītāju regulēšanas vieglumu un balstiekārtas īpašību mainīšanu. Pneimatiskā balstiekārta tiek regulēta, padodot vai izlaižot šķidrumu vai gāzi uz pneimatiskajām atsperēm. Šādas regulēšanas rezultātā ir viegli mainīt virsbūves un riteņu stāvokli, piekares stingrību un virsbūves dabisko frekvenci. Pneimatiskās atsperes nestspēju nodrošina saspiesta gaisa (vai gāzes) spiediens, bet stingrību nodrošina tilpums, kurā atrodas šis gaiss. Kravnesības izmaiņas, iekraujot vai izkraujot automašīnu, tiek kompensētas, palielinot vai samazinot saspiestā gaisa spiedienu pneimatiskajā atsperē. Pneimatiskās atsperes maina stingrību atkarībā no virsbūves un riteņu vibrācijas frekvences. Palielinoties kustības ātrumam, balstiekārta kļūst stingrāka.
Regulējamo pneimatisko atsperu konstrukcijas ir ļoti dažādas, darbs pie to uzlabošanas turpinās, nepārtraukti tiek piedāvātas jaunas shēmas un dizaina risinājumi. Taču visu veidu regulējamās pneimatiskās atsperes var iedalīt divos galvenajos veidos (4.21. att.): teleskopiskās virzuļatsperes un pneimatiskās atsperes, kas izgatavotas uz gumijas auklas apvalku (RKO) bāzes.
Galvenās virzuļa atsperes daļas (4.21. att., a) ir virzulis /, darba cilindrs 2, tērauda sfēra 3, atdalītas ar elastīgu gumijas diafragmu 4. darba ķermenis- gāze (parasti slāpeklis) atrodas tērauda sfērā 3. Saspiestā gāze tiek iepildīta atsperē caur vārstu 5. Pneimatiskā atspere tiek vadīta, padodot šķidrumu 7 cilindram ar virzuli. Pie izejas no darba cilindra sfērā šķidrums iet caur droseļvārstu 6 - ierīci, kas darbojas kā hidrauliskais amortizators. Tādējādi elastīgs elements apvienots vienā dizainā ar dzēšanas ierīci.
Attēlā 4.21, b ir parādīta regulējamas pneimatiskās atsperes shēma ar RKO. Uz hidrauliskā amortizatora 11 korpusa ir nostiprināts RKO 12, kas izgatavots uzmavas veidā, kas, pārvietojot balstiekārtu, pārvelk virs korpusa 11. Uzmavas dizains ar auklas rāmi 9, a ārējais aizsargājošais 8 un blīvējums 10 gumijas slāņiem atgādina riepas ierīci. Saspiestā gaisa darba tilpums ir norobežots starp RKO un kausu 13. Pneimatiskajai atsperei var pieslēgt papildu tilpumu 15. Saspiestais gaiss tiek piegādāts pneimatiskajai atsperei caur veidgabalu 14. Saspiestā gaisa spiediena maiņas metode ( vai gāze) ietekmē pneimatiskās atsperes īpašības. Ar stacionāru virzuli šķidruma padeve (4.21. att., a) palielina gāzes spiedienu tās tilpuma samazināšanās rezultātā, bet tās masa paliek nemainīga. Ja pneimatiskajai atsperei tiek pievadīts saspiests gaiss (4.21. att., b), tad spiediens palielināsies, palielinoties gaisa masai, un tilpums, ko tas aizņem, paliks nemainīgs. Pirmajā gadījumā palielinās virsbūves dabisko vibrāciju biežums un pasliktinās automašīnas gaitas gludums, otrajā tiek saglabāta virsbūves dabisko vibrāciju biežums un gaitas gludums.
Liela nozīme ir pneimatisko atsperu ar RKO spējai, lai automašīna vienmēr darbotos neatkarīgi no tā, vai tā ir piekrauta vai tukša. Šādas pneimatiskās atsperes tiek izmantotas autobusos un kravas automašīnas, kuras nestspēja ievērojami atšķiras. Virzuļa pneimatiskās atsperes tiek izmantotas vieglajiem automobiļiem, kuru kravnesības izmaiņas ir nelielas. Ir iespējams uzlabot virzuļa pneimatisko atsperu raksturlielumu, mainoties saspiestās gāzes spiedienam, pievienojot papildu pneimatiskos elastīgos elementus.
Regulējamas pneimatiskās atsperes ļauj palielināt piekares stingrību, kad automašīna pārvietojas ar liels ātrums uz laba ceļa vai zems ātrums bezceļa. Pneimatisko atsperu stinguma mainīšanai tiek izmantots papildu tilpums saspiestam gaisam (4.21. att., b) vai papildu pneimatiskais elastīgais elements (4.22. att.).
Ja pneimatiskajai atsperei ar RKO pievieno papildu tilpumu 15 (skat. 4.21. att., b), tad tā stingrība samazināsies, piekare būs mīksta. Izslēdzot papildu skaļumu, balstiekārta tiks stingrāka.
4.22. attēlā parādīta shēma ar trim elastīgiem elementiem, ko izmanto Citroen automašīnās (Francija). Riteņu balstiekārtas vadotnēs ir uzstādīti galvenie elastīgie elementi 1 un 3. Papildu elastīgais elements 2 ir savienots ar cauruļvadiem ar galvenajiem. Visiem trim elementiem ir vienāds saspiestās gāzes spiediens un tilpumi, un tie pēc konstrukcijas neatšķiras viens no otra.
Balstiekārtas vadības laikā ar vārstu 4 palīdzību iespējams ieslēgt un izslēgt papildus elastīgo elementu 2. To ieslēdzot būtiski samazinās piekares stingums, izslēdzot – palielinās. . Papildus virsbūves un riteņu stāvokļa regulēšanai balstiekārtai ir vēl divi darbības režīmi: “mīksta” ar papildu elements un "grūti" bez tā.
Attēlā 4.23 parādīta virzuļa pneimatiskās atsperes konstrukcija. Saspiestā gāze (slāpeklis) ir ietverta metāla sfērā, kas sastāv no divām daļām - augšējās 5 un apakšējās 8. Slodze uz gāzi tiek pārnesta ar šķidrumu caur atdalīšanas diafragmu 7. Kad atspere darbojas, šķidrums tiek izspiests ar virzuli 3 iet cauri iebūvētajam amortizatoram 9. Tas ir savienots ar automašīnas riteņa stieni /, kas nodod spēkus virzulim caur vilces papēdi 11. Starp cilindru 10 un virzuli 3 ir uzstādīti blīvējumi 12. No apakšas gaiss pavasaris ir izolēts no vidi korpuss 13 ar ierīci šķidruma novadīšanai 2. Regulējot atsperi, šķidrums tiek padots caur atveri 4. Atsperi piepilda ar saspiestu gāzi, izmantojot uzpildes vārstu 6.
4.24. attēlā parādīta regulējamas pneimatiskās balstiekārtas diagramma. Virsbūves stāvokli kontrolē, izmantojot regulatoru, kura piedziņa 3 ir savienota ar balstiekārtas vadotni. Virzuļa atsperē gāzi 4 un šķidrumu 5 atdala diafragma. Regulatoram ir kanāli 2 šķidrumu padevei/un novadīšanai. Pavasarī ir ievietots amortizators 6. Palielinoties slodzei, korpuss nolaižas, un regulators piegādā šķidrumu pneimatiskās atsperes cilindram, atjaunojot ķermeņa stāvokli. Samazinoties transportlīdzekļa slodzei, regulators nodrošina šķidruma novadīšanu no pneimatiskās atsperes, lai saglabātu ķermeņa stāvokli.
Pirmā vieglā automašīna masu produkcija uz pneimatisko balstiekārtu bija slavens franču auto"Citroen DS-19", kura sērijveida ražošana sākās 1955. Uz visiem automašīnas riteņiem tika uzstādītas regulējamas virzuļa pneimatiskās atsperes. Šobrīd veiksmīgi tiek ražotas Citroen automašīnas ar šādām pneimatisko atsperēm. Pneimatiskās atsperes ar RKO pirmo reizi parādījās masveidā ražotām vieglajām automašīnām 1957. gadā ASV. Tas bija dārga mašīna Cadillac Eldorado. Automašīnas pneimatiskajā balstiekārtā tika izmantoti diafragmas tipa RKO. Tie paši RKO tika instalēti akciju automašīna Mercedes-Benz 300 CE ražots 1961. Tas izrādījās viens no jaunākās automašīnas ar šāda veida pneimatisko balstiekārtu. Mēģinājumi izmantot diafragmas tipa RKO nav guvuši izplatību vieglajos automobiļos.
PSRS 50. gadu sākumā. tika veikta intensīva autobusu un kravas automašīnu pneimatisko balstiekārtu izstrāde. Vissavienības konferencē par pneimatiskās balstiekārtas problēmām tika prezentēti kravas automašīnu un autobusu prototipi ar pneimatiskajām atsperēm uz RKO bāzes. Vēlāk sākās masu produkcija autobusi ar pneimatisko balstiekārtu Ļvovas un Likinskas autobusos un trolejbusos, kas nosaukti Uritsky (ZiU) rūpnīcās. Auto ar pieredzi"Moskvich" ar pneimatisko balstiekārtu tika izgatavota 60. gadu beigās. Iževskas automobiļu rūpnīcā.
Interese par vieglo automobiļu pneimatisko balstiekārtu ar RCS atkal parādījās, kad kļuva skaidra iespēja izmantot piedurknes tipa RCS kombinācijā ar elektroniskām vadības sistēmām. Šobrīd vadāmās pneimatiskās balstiekārtas izmanto daudzas vadošās automobiļu rūpnīcas Eiropā, ASV un
Transportlīdzekļos ar pneimatisko balstiekārtu ass slodze tiek sadalīta starp pneimatiskajiem cilindriem, kas piepildīti ar kompresēts gaiss. Pneimatiskā balstiekārta ir izmantota vairāk nekā 40 gadus, un ir pierādīts, ka tās nodrošina maksimāls komforts un vienmērīgu skriešanu transportlīdzeklis salīdzinot ar citiem kulonu veidiem.
Par pneimatiskās balstiekārtas īpašībām
Mūsdienu pneimatiskie cilindri tiek ražoti pēc tādas pašas tehnoloģijas kā riepas riteņiem – armatūras auklas ir iestieptas gumijā, būtiski pastiprinot konstrukciju. Tā rezultātā pneimatisko cilindru kalpošanas laiks ir diezgan iespaidīgs un sasniedz vairākus gadus, ievērojot uzstādīšanas prasības.
Turklāt pneimatiskajai balstiekārtai ir daži papildu īpašības lai nodrošinātu ērtāko braukšanu ar transportlīdzekli. Pirmkārt, sistēma automātiski regulē gaisa spiedienu pneimatiskajos cilindros, lai saglabātu transportlīdzekļa noteikto klīrensu braukšanas laikā neatkarīgi no tā slodzes. Tādējādi iespējama kustība piekare netiek samazināta un paliek maksimāla neatkarīgi no transportlīdzekļa iekraušanas.
Ar palielinātu slodzi pneimatiskos cilindros, augsts asinsspiediens, rezultātā piekare kļūst stingra un tiek nodrošināta transportlīdzekļa stabilitāte. Kad transportlīdzeklis ir viegli noslogots, spiediens pneimatiskajos cilindros samazinās, piekare kļūst mīkstāka, bet transportlīdzekļa stabilitāte paliek nemainīga.
Tā kā katrs ritenis ir aprīkots ar atsevišķu gaisa cilindru, pneimatiskā balstiekārta ir neatkarīga. Automātiska vadība spiedienu cilindros veic elektroniskais modulis, kas īpaši paredzēts autonomai lietošanai transportlīdzekļos.
Elektroniskā sistēma nepārtraukti uzrauga balstiekārtas “augstumu” un tā pazemināšanās gadījumā ar kompresora palīdzību veic spiedienu uz cilindriem. Kompresors automātiski izslēdzas, kad tiek sasniegts vēlamais automašīnas virsbūves augstums. Ja balstiekārtas augstums ir lielāks par iestatīto vērtību, atgaisošanas vārsts automātiski atbrīvo spiedienu, līdz tiek sasniegtas iestatītās vērtības. Visas pneimatiskās balstiekārtas sastāvdaļas tiek darbinātas ar 12 voltu spriegumu akumulators transportlīdzeklis.
Vispārīga informācija un vēsture
Pneimatisko balstiekārtu, ko Linkolns 1984. gadā popularizēja dažu automašīnu modeļu reklāmā, pirmo reizi 1909. gadā ieviesa Lielbritānijas uzņēmums Cowey Motor Works. Piekare tajos laikos neguva atzinību, jo tā bija nestabila pastāvīgo noplūžu dēļ.
1. attēls. amerikāņu auto Stout-Scarab ar pneimatisko piekari, izlaists 1933. gadā.
Pirmo patiesi strādājošo pneimatisko balstiekārtu uzņēmums Firestone izstrādāja 1933. gadā eksperimentālajai automašīnai Stout-Scarab (1. attēls). Šī automašīna ar aizmugurējā atrašanās vieta Dzinējs tika aprīkots ar 4 gumijas pneimatiskajiem amortizatoriem, kas uzstādīti standarta atsperu vietā.
Gaisa spiedienu amortizatoros uzturēja 4 mazi kompresori, kas bija savienoti ar katru gaisa cilindru. Dizains tajos laikos maksāja milzu naudu, tomēr arī mūsdienās pneimopiekare ir diezgan dārgs prieks.
2. attēls. Balstiekārtas atrašanās vietas: 1 labais amortizators, 2 kompresors, 3 kreisais amortizators, 4 aizmugurējā augstuma sensors, 5 piekares slēdzis, 6 gaisa līnija, 7 gaisa tvertnes, 8 apakšējā piekares svira, 9 priekšējā balstiekārta augstuma sensors.
Pneimatiskajā balstiekārtā transportlīdzekļa virsbūvi uz riteņiem atbalsta pneimatiskie cilindri, nevis atsperes, lokšņu atsperes utt. Balstiekārtas ar tērauda amortizatoriem vai ar gaisu pildītiem vērpes stieņiem netiek klasificēti kā pneimatiskie balstiekārtas.
Ir kombinēti transportlīdzekļu piekares veidi, kuros tiek izmantotas gan pneimatiskās, gan metāla atsperes. Visbiežāk pneimatisko piekare tiek uzstādīta uz automašīnas aizmugurējās ass.
3. attēls. Sarežģītas konstrukcijas pneimatiskā piekare.
Vairumā gadījumu pneimatiskās balstiekārtas galvenais mērķis ir nolīdzināt transportlīdzekli. Parasti pneimatiskā balstiekārta ir daļa no transportlīdzekļa gaisa sistēmas. Lielākā daļa (bet ne visi) pneimatisko piekari transportlīdzekļi ir aprīkoti arī ar pneimatisko bremžu un citu pneimatisko aprīkojumu. Problēmas ar šo aprīkojumu var ietekmēt pneimatiskās balstiekārtas darbību.
Ir svarīgi saprast, ka, projektējot transportlīdzekļa pneimatiskās sistēmas, ražotājam ir jāievēro noteiktie noteikumi, lai novērstu iekārtu atteices.
Īpaši tas attiecas bremžu sistēma- tā veiktspējai jābūt prioritātei vispārējā automašīnas pneimatiskajā sistēmā.
Pneimatiskās balstiekārtas sastāvdaļas
Pneimatiskā sistēma sastāv no 3 galvenajiem elementiem – saspiestā gaisa avota, pneimatiskajiem cilindriem un vārstiem (skat. 4. attēlu). Ir daudz šo komponentu šķirņu un to pielietošanas metožu. IN šo apskatu mēs apsvērsim tikai dažas dažādas ieviešanas iespējas.
4. attēls. Pneimatiskās sistēmas un pneimatiskā cilindra elementi.
Pneimatiskais cilindrs
Pneimatiskais cilindrs ir gumijas cilindrs ( gaisa spilvens) piepildīta ar saspiestu gaisu (4. attēls). Plastmasas kāts uz apakšējās rokas pārvietojas uz augšu un uz leju kopā ar roku. Rezultātā saspiestā gaisa pretestība cilindrā slāpē sviras vibrācijas.
Kad mainās transportlīdzekļa slodze, atveras vārsts pneimatiskās atsperes augšpusē, lai palielinātu vai samazinātu spiedienu. Vārstam ir pievienota pneimatiskā līnija, pa kuru tiek piegādāts saspiests gaiss, ko kompresors sūknē, lai uzturētu iestatīto spiedienu.
5. attēls. Pneimatiskā cilindra darbība.
Pneimatiskie amortizatori
Pneimatiskie amortizatori ir aprīkoti ar gumijas bagāžnieku, kas novietots uz amortizatora (6. attēls). Pateicoties tam konstruktīvs risinājums veidojas noslēgta gaisa kamera, kas piepildīta ar saspiestu gaisu. Saspiests gaiss palielina transportlīdzekļa kravnesību bez tā nogrimšanas.
6. attēls. Pneimatiskais amortizators.
Daži pneimatiskie amortizatori tiek piepildīti ar saspiestu gaisu caur īpašiem vārstiem uz degvielas uzpildes stacijas. Pēc kravas transportēšanas spiediens tiek atbrīvots, lai nodrošinātu normālu atstarpi.
7. attēls. Pneimatiskās sistēmas diagramma.
Pneimatiskās balstiekārtas priekšrocības
- Nodrošina pastāvīgu atstarpi jebkurai transportlīdzekļa kravai;
- Iespēja regulēt balstiekārtas stingrību;
- Attiecīgi nemainīga dabiskā frekvence labāka vadāmība pie jebkuras transportlīdzekļa kravas;
- Samazina vadītāja un pasažieru nogurumu.
Pieteikumi pneimatiskajai balstiekārtai
- Hot rod, kravas un automašīnas, motocikli;
- luksusa transportlīdzekļi;
- Pacelšanas mehānismi kravas transportlīdzekļos (8. attēls);
- Autobusi ar elektroniski vadāmu piekari (zemās grīdas, noliecamie autobusi).
8. attēls pacelšanas mehānisms ar gaisa baloniem.
Pneimatiskā piekare ar elektronisko vadību
Uzstādot pneimatisko balstiekārtu ar elektroniskā vadība standarta atsperes uz visiem riteņiem tiek aizstātas ar pneimatiskajiem cilindriem (9. attēls). Elektroniskā sistēma kontrolē kompresijas pakāpi cilindros un automātiski pielāgo transportlīdzekļa klīrensu un līmeni attiecībā pret brauktuvi.
Uz automašīnas aizmugurējās ass ass priekšā ir uzstādīti pneimatiskie cilindri apakšējās rokas, uz priekšējās ass - ir daļa no piekares statņi priekšējie riteņi. Šie statņi (10. attēls) ir uzstādīti starp automašīnas virsbūvi un stūres šarnīrsavienojumu.
9. attēls. Pneimatiskā sistēma ar gaisa silfoniem, kas uzstādīti uz visiem transportlīdzekļa riteņiem.
Elektriskais kompresors saspiež gaisu sistēmā (9. attēls). Kompresoram pievienotais gaisa mitrinātājs noņem gaisā esošo mitrumu, jo ūdens var sabojāt sistēmu. Tālāk gaiss nonāk pneimatiskajās līnijās, kas iet no kompresora uz katru no pneimatiskajiem cilindriem.
Katram cilindram priekšā ir novietots solenoīda vārsts, kas atveras vai aizveras, lai palielinātu vai pazeminātu spiedienu cilindrā. Vadības modulis kontrolē kompresora un solenoīda vārstu darbību.
Attēls 10. Pneimatiskā statņa konstrukcija, kas aprīkota ar pneimatisko atsperi, solenoīda vārstu un iebūvētu augstuma sensoru.
Sistēma izmanto 3 augstuma sensorus: gaisa statņu priekšpusē (10. attēls) un pneimatiskās atsperes aizmugurē labajā pusē (6. attēls). Kad korpuss ir noslogots, tiek iedarbināts sensors, no kura signāls tiek pārsūtīts uz vadības moduli. Vadības modulis ieslēdz kompresoru un atver pneimatisko atsperu solenoīda vārstus.
Rezultātā cilindros veidojas spiediens, tie tiek izstiepti, un korpuss paceļas līdz iepriekš noteiktam augstumam attiecībā pret brauktuvi. Pēc tam vadības modulis izslēdz kompresoru un aizver solenoīda vārstus.
Pēc transportlīdzekļa izkraušanas klīrenss palielinās, kā rezultātā virsbūves augstums attiecībā pret brauktuvi pārsniedz noteiktās vērtības, un augstuma sensori pārraida atbilstošu signālu vadības modulim.
Vadības modulis atver solenoīda vārstus, lai izvadītu gaisu, korpuss nolaižas līdz iepriekš noteiktam augstumam, pēc kura vadības modulis aizver solenoīda vārstus.
Automātiska līmeņa kontrole
Daudzi transportlīdzekļi ir aprīkoti ar automātisku vai elektronisku līmeņa kontroli (11. attēls). Abas aizmugurējās pneimatiskās atsperes ir savienotas ar kompresoru, izmantojot pneimatiskās līnijas. Vismaz vienam no amortizatoriem ir uzstādīts augstuma sensors (6. un 11. attēls). Kad slodze atrodas automašīnas aizmugurē vai priekšpusē, sensori tiek pārraidīti uz elektroniskais modulis Augstuma maiņas signāla kontrole.
Rezultātā vadības modulis ieslēdz kompresoru, lai radītu spiedienu uz gaisa atsperēm. Ja transportlīdzeklis tiek izkrauts, vadības modulis atver vārstus, lai izvadītu gaisu no amortizatoriem.
11. attēls. Automātiskā izlīdzināšanas sistēma. Augstuma sensors amortizatorā signalizē par nepieciešamību ieslēgt un izslēgt kompresoru.
Elektroniskais vadības modulis
(Skatīt 12. attēlu)
- Tās ir elektroniski regulējamās piekares "smadzenes";
- Ir kompakts dizains;
- Apstrādā vadītāja pieprasījumus no vadības paneļa;
- Pārvalda solenoīda vārsti nodrošināt noteiktu klīrensu;
- Nepārtraukti uzrauga sistēmas stāvokli.
12. attēls. Diagrammas paraugs un izskats elektroniskais bloks vadība, vārstu bloka un augstuma sensora izskats.
Solenoīda vārsta bloks
(12. attēls, b)
- Modulāra sistēma, kas samazina pneimatisko cauruļvadu skaitu;
- Samazina reakcijas laiku līdz sekundēm;
- Mazāk aprīkojuma samazina noplūžu iespējamību;
- Minimālā vieta montāžai.
Augstuma sensori
(12. attēls, c)
- Trīs sensoru sistēma;
- Nodrošiniet transportlīdzekļa klīrensa reģistrāciju pie jebkuras kravas.
Elektroniski vadāmas pneimatiskās balstiekārtas darbības joma
Pateicoties moduļu dizainam pneimatiskā sistēma ar elektronisko vadību izmanto:
- Kravas automašīnās ar pneimatiskajiem elementiem uz aizmugurējās ass, ar pneimatiskajiem elementiem uz aizmugurējās ass un iekšā pacelšanas ierīce, ar pneimatiskajiem elementiem uz aizmugurējās un priekšējās ass, ar pneimatiskajiem elementiem uz aizmugurējās un priekšējās ass un pacelšanas ierīcē;
- Autobusos, kas aprīkoti ar pneimatisko piekari;
- Piekabēs, kas aprīkotas ar pneimatisko piekari;
- Vieglajos kravas automobiļos un vieglajos automobiļos.
Elektroniski vadāmu pneimatisko balstiekārtu pēc izvēles var aprīkot ar tālvadība vadība, un tam ir šādas priekšrocības:
- Nodrošina transportlīdzekļa virsbūves paralēlismu attiecībā pret brauktuvi pat ar nevienmērīgu slodzi;
- Nodrošina nemainīgu iekraušanas platformas līmeni bez nepieciešamības manuāli regulēt;
- Uztur sistēmas darbību valūtas kursa stabilitāte atbilstoši esošajām Eiropas prasībām. Šī sistēma var izmantot arī, lai optimāli sadalītu slodzi uz transportlīdzekļa asīm;
- Strauja klīrensa palielināšanās un samazināšanās;
- Zems gaisa patēriņš, jo īsas dinamiskas slodzes uz pneimatiskajiem cilindriem neprasa kompresora iedarbināšanu;
- Saderība ar zemās grīdas autobusiem;
- Slodzes indikācija;
- Ilgs kalpošanas laiks;
- Sistēmas un cauruļvadu uzstādīšanai ir nepieciešams nedaudz brīvas vietas.
Elektroniskās pneimatiskās balstiekārtas pielietojums komerciālajos transportlīdzekļos
Parunāsim par šādas sistēmas pielietojumu kopumā komerciālie transportlīdzekļi piemēram, autobusi.
Klīrensa kontrole un virsbūves izlīdzināšana attiecībā pret brauktuvi
Augstuma sensori nepārtraukti mēra attālumu starp asi un transportlīdzekļa virsbūvi, pārraidot iegūtās vērtības uz elektronisko vadības moduli. Palielinoties vai samazinoties transportlīdzekļa slodzei, mainās izmērītais augstums.
Šīs izmaiņas reģistrē vadības bloks, kas automātiski uztur iestatīto augstumu ar vārstu palīdzību, kas pozitīvi ietekmē braukšanas veiktspēja, komforts un transportlīdzekļa vadāmība.
Pēc autobusa apturēšanas pēc vadītāja pavēles to var pacelt vai nolaist pasažieru iekāpšanas/izkāpšanas ērtībai (13. attēls).
13. attēls. Mūsdienīgs autobuss noliecās pieturā pasažieru iekāpšanai/izkāpšanai.
Braukšana ar augstu un zemu klīrensu
Pneimatiskā balstiekārta ļauj vadītājam palielināt / samazināt klīrensu sarežģītās vietās (piemēram, pārvietojoties dzelzceļš), braucot pa slīpiem ceļiem (piebraucieni, iebrauktuves uz pārvadiem u.c.) un braucot pa ceļa posmiem, kuru augstums ir ierobežots.
Palielināts klīrenss neļauj automašīnas apakšai aizķerties uz ceļa, savukārt samazinātais klīrenss neļauj jumtam pieķerties pārkarošiem šķēršļiem. Sistēma parasti ievieš augstuma ierobežojumu, lai novērstu gaisa balonu pārspiedienu, kad tiek palielināts klīrenss.
14. attēls. Braukšana ar zemu un augstu klīrensu.
Aizslēdzamas durvis un ātrumkārba
Pasažieru drošības noteikumi paredz, ka pirms transportlīdzekļa nolaišanas, kad tas ir novietots stāvvietā, ir jāiedarbina stāvbremze, jāaizver durvis un jāieslēdz pārnesums neitrālā pozīcijā.
Viegla diagnostika
Ir divi lietotājam draudzīgi diagnostikas veidi:
- Standarta mirgošanas kodi;
- PC diagnostika.
Pielietojums kravas automašīnās
Pneimatiskā piekare lielās kravas automašīnās veic divus svarīgus uzdevumus: tā paceļ un nolaiž šasiju, lai piestiprinātu piekabi, un palīdz stabilizēt transportlīdzekļus ar augstu smaguma centru uz ceļa.
Lielākie kravas automašīnu ražotāji, piemēram, Ashok Leyland un citi, ir izstrādājuši elektroniski vadāmu pneimatisko balstiekārtu smagajiem transportlīdzekļiem nākamā paaudze, kas pilnībā atbilst visām noteiktajām prasībām (1360 prasības). Turklāt uzstādītajām sistēmām jānodrošina 40 tonnu kravas automašīnu vadītāju komforts un drošība.
15. attēls. Elektroniski vadāmas pneimatiskās piekares sastāvdaļas lieljaudas transportlīdzekļos.
Elektroniski vadāmas pneimatiskās balstiekārtas priekšrocības:
- Labāka braukšana un vadāmība ar transportlīdzekli;
- Samazināta transmisijas vibrācija un nodilums;
- Viegla pasažieru iekāpšana/izkāpšana;
- Transportlīdzekļa pārbraukšanas iespēja uz iepriekš nepieejamām vietām;
- Samazināts gaisa patēriņš;
- Transportlīdzekļa virsbūves izlīdzināšana pat ar nevienmērīgu slodzi;
- Augsta transportlīdzekļa pielāgošanās mainīgajiem ceļa apstākļiem.
Piekare zemās grīdas autobusos
16. attēls. Pilsētas autobuss - izmēriem, izskats, pakāpienu dizains.
17. attēls. Autobusa rāmis.
18. attēls. Priekšējā un aizmugurējā piekare. Pirms - atsperu piekare ar gumijas apdari. Aizmugurējā ass- pneimatiskā balstiekārta.
Balstiekārtas specifikācijas
| Numurs | Apraksts | Nozīme | 5460 | 10200 |
| 3 | Priekšējo atsperu stingrība, kg/mm | 34.7 |
| 4 | Muguras pneimocilindru stingrība, kg/mm | 15.42 |
| 5 | Priekšējās piekares dabiskā šūpošanās frekvence, Hz | 1.7 |
| 6 | Aizmugurējās piekares dabiskā šūpošanās frekvence, Hz | 1.3 |
| 7 | Priekšējās piekares (atsperes) sānu stīvums, Nm/g | 1960 |
| 8 | Sānu stīvums aizmugurējā pneimatiskā piekare, Nm/g | 7415.6 |
| 9 | Sānu stīvums aizmugurējais stabilizators suspensija, Nm/g | 5554.7 |
| 10 | Aizmugurējās piekares sānu stīvums, Nm/g | 12970.3 |
19. attēls. Priekšējā piekare.
20. attēls. Aizmugurējā piekare.
Aizmugurējā gaisa piekare — kinemātiskā analīze
21. attēls. Kinemātiskā analīze.
24. attēls. Aizmugurējās piekares stinguma grafiks.
25. attēls. Aizmugurējās piekares kronšteinu galīgā elementārā analīze.
26. attēls. Aizmugurējā piekare — ass kronšteina analīze.
27. attēls. Testi stendā.
Pneimatiskās balstiekārtas stenda testi tika veikti šādos gadījumos:
Secinājums
Laboratorijas apstākļos veikto testu rezultātā ir apstiprinātas elektroniski vadāmas pneimatiskās piekares priekšrocības salīdzinājumā ar citiem standarta balstiekārtas veidiem:
- V šis tips balstiekārta ieviesusi iespēju pielāgot klīrensu atkarībā no ceļa apstākļiem;
- pneimatiskā piekare ievērojami palielina transportlīdzekļa komfortu un ļauj palielināt klīrensu sarežģītos ceļa posmos un samazināt to, braucot pa šoseju;
- “slīpuma” funkcija atvieglo vecāka gadagājuma pasažieriem un cilvēkiem ar invaliditāti iekļūšanu transportlīdzeklī;
- uzlabo transportlīdzekļa gaitu, stabilitāti un vadāmību;
- samazinās vibrācijas un samazinās transmisijas nodilums;
- kļūst iespējams vadīt transportlīdzekli pa iepriekš nepieejamiem ceļu posmiem;
- elektroniski vadāmu sistēmu raksturo samazināts gaisa patēriņš;
- transportlīdzekļa izlīdzināšana tiek nodrošināta pat ar nevienmērīgu slodzi;
- transportlīdzeklis kļūst labāk pielāgojams mainīgajiem ceļa apstākļiem.
