Пневматическая подвеска автомобиля. Амортизаторы. Пневматические упругие элементы подвески

Окончание. Предыдущие страницы здесь и здесь.

При движении автомобиля в результате упругих колебаний моста на неровностях дороги начинается возвратно-поступательное перемещение плунжера насоса и масло, нагнетаемое в рабочий цилиндр, постепенно поднимает кузов автомобиля до среднего положения. Дальнейшая последовательность работы самоустанавливающейся подвески была описана выше. Каждый из элементов пневматической подвески автомобиля работает самостоятельно, но поскольку рабочие объемы двух упругих элементов соединены между собой трубопроводами, давление в них устанавливается одинаковое.

Из самоустанавливающихся подвесок большее распространение получила подвеска Боге-Гидромат (рис. 15).

Рис. 15. Амортизатор Боге-Гидромат

1 — камера высокого давления для газа и жидкости;
2 — запасная камера низкого давления; 3 — дроссель;
4 — рабочая полость; 5 — полость низкого давления под поршнем;
6 — уплотнительное кольцо; 7 — впускной клапан; 8 — выпускной клапан;
9 — регулировочное отверстие; 10 — предохранительный клапан.

В этом упругом элементе имеются две масляные камеры — высокого давления 1 и низкого давления 2; последняя служит резервуаром запасного масла; в обеих камерах имеется также сжатый воздух. Камера высокого давления соединена с помощью дроссельного клапана 3 с рабочей полостью 4 над плунжером, а камера низкого давления с полостью 5 под плунжером.

Если по мере повышения нагрузки на автомобиль плунжер перемещается вверх, то давление в камере высокого давления повышается, а в камере низкого давления падает. В результате на плунжер, на всю его рабочую поверхность, начнет действовать перепад давления в обеих камерах. Если уплотнительное кольцо 6 надежно герметизирует обе камеры друг от друга, жесткость описанного амортизатора при том же давлении масла существенно выше, чем у описанного ниже амортизатора Боге-Нивомат.

Высота кузова автомобиля регулируется следующим образом: при перемещении плунжера вниз через впускной клапан 7 в полость под расположенным внутри плунжера поршеньком поступает масло, а при перемещении плунжера вверх масло вытесняется через клапан 8 в рабочий объем над плунжером. При разгрузке автомобиля уплотнительное кольцо 6 плунжера открывает регулировочное отверстие 9 в стенке цилиндра и масло из рабочей полости 4 снова сливается в полость 2. Недостатком такой конструкции является непрерывная работа насоса и износ уплотнительного кольца о кромки регулировочного отверстия 9, что приводит к сокращению срока службы кольца. Для исключения перегрузок амортизатора служит предохранительный клапан 10.

Рис. 16. Амортизатор Боге-Нивомат

1 — камера высокого давления; 2 — камера низкого давления;
3 — полость над поршнем; 4 — полость под поршнем; 5 — дроссель;
6 — впускной клапан; 7 — выпускной клапан; 8 — регулировочная втулка;
9 — регулировочное отверстие; 10 — предохранительный клапан.

Самоустанавливающаяся подвеска другой конструкции, Боге-Нивомат (рис. 16), состоит из камеры высокого давления 1, внизу со стороны поршенька и камеры низкого давления 2 (резервуара с запасным маслом) наверху. Когда амортизатор находится в нейтральном положении, давление в рабочих полостях 3 — над плунжером и 4 — под плунжером одинаковое. Поэтому отсутствует необходимость в герметизации обеих полостей друг от друга, причем они соединены между собой дроссельными клапанами 5 в плунжере, как это делают в гасителях колебаний. Давление масла действует только на площадь поршенька, расположенного внутри плунжера, поэтому жесткость такой подвески значительно ниже, чем у модели Боге-Гидромат. Сальник поршенька должен выдерживать высокое давление.

Данный амортизатор работает следующим образом: при перемещении поршенька вниз в канал внутри него из камеры 2 поступает масло, которое через впускной клапан 6 проходит в полость в плунжере регулировочного насоса, а при перемещении поршенька вверх это масло вытесняется через клапан 7 в рабочую полость 3. При снятии нагрузки с автомобиля регулировочная втулка 8 открывает отверстие 9 в плунжере насоса и масло из рабочей полости 3 сливается в камеру 2 запасного масла. Для защиты от перегрузок подвеска имеет предохранительный клапан 10.

Демпфирование колебаний подвески Боге-Нивомат более совершенно, потому что при необходимости клапаны могут иметь прогрессивную характеристику и гашение колебаний в обе стороны происходит против действия силы давления. При этом гасящее действие насоса в режиме демпфера колебаний в обоих направлениях одинаково и зависит от нагрузки. Регулировочное отверстие открывается и закрывается металлической втулкой, а не сальником плунжера, что увеличивает долговечность устройства. Если нет необходимости в гасителе колебаний, диаметр поршенька может быть выбран близким к диаметру рабочего плунжера.

Использование подвески Боге-Гидромат в качестве выравнивающего элемента подвески автомобиля Мерседес-Бенц показано на рис. 17.

Рис. 17. Амортизатор Боге-Гидромат автомобиля Мерседес-Бенц

1 — корпус амортизатора; 2 — шаровой палец корпуса амортизатора;
3 — шаровой палец штока поршня; 4 — крышка шарового пальца; 5 — сальник;
6 — заливная пробка; 7 — упругое кольцо; 8 — уплотнительная манжета; 9 — кольцо манжеты;
10 — наполнительный клапан; 11 — винты хомута; 16 — корпус шарнира.

В этом случае амортизатор Боге-Гидромат 1 крепится с помощью шарового пальца 2 и винтов 11 к одной качающейся полуоси автомобиля, а другим шаровым пальцем 3 с крышкой 4 к корпусу 16 шарнира, соединенной с другой полуосью. Шарнир уплотнен грязезащитным сальником 5 с манжетой 8. В этом случае на автомобиль устанавливают винтовые пружины и амортизаторы; сам же самоустанавливающийся элемент подвески служит только для регулирования высоты положения кузова автомобиля по высоте. Этим достигается постоянство углового положения колес относительно дороги при любых нагрузках на автомобиль, что особенно актуально при применении качающихся полуосей.

В гидравлических элементах подвески в качестве упругого рабочего тела применяют пригодные для этой цели жидкости. Вода практически несжимаема, но некоторые жидкие углеводороды обладают достаточно большой сжимаемостью и их можно использовать в упругих элементах подвески. Гидравлические элементы подвески отличаются малой массой и габаритами; иногда они используются в авиации. Схематически такой элемент подвески изображен на рис. 18.

Рис. 18. Гидравлический упругий элемент Доути

При максимальном рабочем давлении 700 Мпа (7000 кгс/см²)
объем рабочей жидкости уменьшается на 17%:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток поршня; 4 — жиклер демпфера; 5 — обратный клапан демпфера; 6 — сальник высокого давления; 7 — отверстия для заправки и удаления воздуха.

Жидкость в гидравлических элементах подвески находится под высоким давлением, поэтому требуются очень надежные сальники. Под действием высокого давления деформируется корпус элемента подвески и с этой деформацией следует считаться.

Если в цилиндре гидроэлемента подвески установлен плунжер двойного действия, устройство не может работать в качестве гасителя колебаний (если пренебречь силами трения в сальнике, которые должны быть минимальными, чтобы элемент подвески был достаточно чувствителен к малым неровностям дороги). Однако, можно разработать такой гидроэлемент подвески, который мог бы выполнять функции и гасителя колебаний и самоустанавливающегося элемента подвески.

Еще об устройстве, ремонте, обслуживании и эксплуатации автомототехники

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки: