ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.
Вот прошли уже два полных года и часть зимы, когда стартовал мой проект по внедрению на машину систему пневматической подвески. Результатом доволен и обратного пути возвращения на классическую пружинную систему, нет. Остаюсь на пневме. И на это есть причины; лучшая управляемость, постоянный клиренс, более комфортная езда, изменение высоты положения кузова, наличие постоянного воздуха на борту, пневмодомкрат, и возможность замены колеса без домкрата....
Проблем с эксплуатацией пневмоподвески не имел, не зимой ни летом, так как сразу (почти сразу) применялись только качественные компоненты, используемые в серьезной индустрии или автомобилестроении.
При начале работ была переведена на пневматику задняя ось, были несколько раз изменены конструктивные решения амортизатора и опорного сайленблока, а так же и подбор амортизаторов. Подушка была применена от кабины грузовика Скания без переделки. Передняя же ось требовала переделки, как амортизаторной стойки, так и самой подушки, взятой от той же Скании. Стойка переделана под катридж, что дало особые финансовые преимущества при замене амортизаторов. Подушка расточена под корпус амортизатора и применена система манжетов для удержания воздуха внутри подушки. Опорная верхняя часть переда переделок не имела. Так я получил машину на полной пневмоподвеске.
В дальнейшем проложена система трубчатых соединений для подключения системы управления и манометр с отводом под систему подкачки колес. На первичном этапе применялось ручное управление изменения клиренса. Сама система подразумевала прямоточное наполнение подушек воэдухом от компрессора, через четырехконтурную систему клапанов. Блок подготовки воздухом использовал от готовой штатной системы автомобиля, клапанный блок также. В начале 2012 года на свет появился проект перевода машины с пневмоподвеской на автоматическое поддержание постоянного положения кузова, что в конечном варианте и используется. Автоматический блок управления, это собственная разработка с привлечением специалистов по програмированию и электронике.
Краткое описание системы:
Пневмосистема машины состоит из пневморессор, их надо 4 шт для полной пневмоподвески и 2 шт для пневмоподвески заднего моста. Затем есть система подготовки воздуха, и это обЪединяет в себя компрессор, осушитель воздуха, электроклапан сброса воздуха, обратный клапан, система защитных клапанов по нижнему и верхнему давлению. Также в системе важную часть занимает блок клапанов для управления контурами подвески и заключает в себя 4 электроклапан в едином блоке. Есть еще и соединительные трубки, по ним и проходит очищенный воздух. Предусмотрен отвод под манометр (если это необходимо) и система быстрого соединения для подкачи колес и использования пневмодомкрата. Для ручного управления подвеской собрана не хитрая схемка из кнопок и реле. Для автоматического поддержания уровня кузова используется устройство посложнее и его внедрение несет ощутимые затраты, состоит из системы датчиков и блока обработки с силовым модулем управления.
Подбор пневмоэлементов.
Подушки. Применяются двух типов — sleeve и silsine tip. По нашему в простонародье — сливы и бублики.
Бублики бывают одно, двух и трех секционные и как правило в автомобилестроениии применяются только на хороших дорогах (в связи с очень прогрессивной характеристикой), или как системы подресоривания легкого комерческого транспорта и подресоривание сидений водителя, или как виброгасители машин и механизмов. Кажущая простота инсталяции данного типа подушек на авто, может в конечном итоге обернуться существенными растратами по настройке подвески для более комфортного ездового результата. Могут понадобится дополнительные персональные ресивера с соединительными трубками большого диаметра и крупными фитингами, что может оказать сложности в установке. Данный тип подушек я не использую, поэтому и перейду к описанию подушек типа слива.
Подушка типа слива состоит из цилиндрического или формованного конического рукава. У подушки есть поршень и «шляпа». Работа подушки заключается по «наезжанию» на поршень с образованием складки переката. В сязи с таким типом работы характеристика подушки менее прогресивная в отношении бублика. Сливы, как правило применяют все автомобилестроители легковой и малой пассажирской техники. Как правило это надежные комфортные системы. На ум даже не приходит ни одной марки кто бы применял бублики. Подушка от кабины грузовика Скания одна из самых распостраненных, соответственно и цена на нее распостраняется в широком диапазоне от 1500 р за Кит и Тур до 15-16тр за оригинал. Подушка спроектирована под применение в системе совмещения с амортизатором и выпускается с посадочными размерами в 44 и 45мм по поршню и 12мм под шток, раздувается до 110мм и легко «встает» практически в любое авто с системой стойка (совмещеные системы пружина и амортизатор). Диапазон работы легко перекрывает стандартный ход штока амортизатора 160-180мм. Подушку легко переделать под любой шток от 12мм до 25мм и посадочный диаметр до 52мм с «легкой переделкой» и до 60мм с чуть большим обЪемом токарных работ. Данные типы переделок не предусматривают переопресовку рукава. Весовые нагрузки на одну подушку составляют примерно 700кг при рабочем давлении в 8атм. У подвески кабины Скании есть и другая подушка с другими характеристиками и другим размером рукава — 95мм, у предыдущей 80мм. На этой подушке можно рассматривать весовые нагрузки чуть превышающие 700 кг. Есть в линейке подобных подушек и маленькая подушка с диаметром рукава в 60мм, это очень хорошая подушка для машин «легковесок», но и она требует переделок, как и предыдущие, так как посадочный диаметр ее составляет 39мм. Вот эти три размера подушек типа слив достаточны для применения в проектировании пневмоподвески практически для любой легковой и легкой комерческой автомашины. Теперь о качестве — это основное, на чем не надо экономить. Если покупать Кит или Тур или другого массового производителя, хорошо бы знать о жизнедейтельности их подушек, конечно оригинал дорог, но можно за приемлимую цену найти еще и доверительного производителя из Германии, Италии или Венгрии.
Блок подготовки воздуха. Это достаточно сложное устройство, и состоит из электроматора 12 вольт 23ампера потребления, поршневой группы, которая продолжительное время работает без смазки, осушителя, обратного клапана, клапана защиты по верхнему давлению и клапна защиты по нижнему давлению, электроклапану спуска. За основу осушителя положен принцип регенерации (я конечно читал о нем, ну в тонкости на вдавался) и всвязи с этим штатный катридж с силикогелем работает очень продолжительное время. Все устройство очень компактно и имеет возможность замены и ремонт элементов (есть ремкомплекты). Данный агрегат производит Вабко и применяется почти всеми Европейскими автопроизводителями — Мерседес, Ауди, Порше, БМВ, РР, WV..... Стоимость новых блоков подготовки воздуха колеблется от 11тр до 35-40тр взависимости от автопроизводителя.
Блок клапанов. А именно Рапа. Это система каналов в монолитном блоке, которые перекрываются пневматическими клапанами, встроенными в данный блок. Изготовлен из технополимерных пластмасс и очень устойчив к агрессивным средам, не производит конденсат (металлические подвержены производству конденсата), имеет систему соединительных резьб под фитинги и колодку с контактами. В блок встроены 5 клапанов, 4 на контура и один на подключаемый ресивер, также есть встроенный аналоговый датчик давления, который в дальнейшем будет необходим для использования в автоматике или как показатель давления в контурах при ручном управлении. Блоки существуют по трубки ф4мм, ф6мм, и совместные 4 и 6 мм. Производятся только в Германии (я не встречал ни одного аналога), используются теми же Евроавтопроизводителями, что и ранее описанные. Стоимость данного блока стоит в пределах от 10 до 18тр.
Система соединений. Это трубопроводы, фитинги, манометры (если необходимо). Трубопроводы это полиамидные трубки, которые выдерживают высокое давление и применяются в широком спектре температур. Применяю два типаразмера с толщиной стенки в 1мм, диаметром наружного сечения в 6мм и 4 мм. Бывают еще и 5мм и 3мм, но я их не применяю. Стоимость качественных трубок от 50р за метр на ф6мм и ф4мм, все что стоит ниже по цене может оказать непредвиденные проблемы в жаркую или морозную погоду. У меня применены Немецкого или Итальянского производителя. Фитинги это важнейшая часть соединений воздухопроводов и к ней надо подходить серьезно, хотя при применении пары блокподготовки воздуха-блок клапанов, понадобится самый минимум. Фитинги бывают с накидной гайкой и цанговый быстросЪем. БыстросЪем очень удобен, но при наружном применении хорошо бы применять защитные манжеты, так как механизм может быстро выйти из строя. Стоимость хороших цанговых фитингов от 100р, и не советую брать пластик по 30-40р. Накидная гайка более надежна и не имеет специальных механизмов удержания трубки, держит сама гайка, правда надо учитывать припуск трубки, так как при демонтаже ее отрезают. В России есть фитинги для автотехники и робототехники, и те и другие приемлимы. Манометр нужен для наблюдения за давлением в системе, точности не требует, но на качество стоит обратить внимание, особенно в месте соединения к магистрали.
Ручное управление (ручное управление клапанами и компрессором) — делаем по своему желанию, оно не сложно, но навыков и познаний в электрике требует. Можно использовать кнопки стеклоподЪемников, а следить за давлением по манометру.
Автоматическое поддержание заданных уровней. - это очень сложное устройство и его изготовление заняло много времени, как на разработку, так и на его «обкатку», но применение его, как система слежения за положением кузова, считаю обоснованой и обязательной. Можно установить на последнем этапе полного перевода машины на пневмоподвеску. Система подразумевает в себе систему определенных датчиков — датчики положения, датчик давления, датчик генератора, датчик стоп-сигнала, датчик открытия дверей, датчик открытия крышки багажника и датчик скорости. Соответственно все это коммутируется в основном блоке вместе с исполнительными устройствами — клапанами контуров, клапаном ресивера, клапаном(нами) спуска и реле управления компрессором. Питание бортовой сети подается так же на блок управления пневмоподвеской. В данной системе заложены 5 фиксированных уровней положения кузова машины, настройки амплитуд в каждом уровне и задержка на чувствительность. Отдельная установка времени задержки при появлении данных при нажатии на педаль СТОП, установка включения программы при мониторинге питания (функция контроля питания) с датчика генератора, ручные установки включения-отключения подкачки ресивера при использовании датчика давления. Существуют версии на 8-ми клапанную и 5-ти клапанную системы. Возможны несколько вариантов для базовой версии и версии с полным набором функций. В своем проекте я использовал датчики положения уровня кузова от автомобиля БМВ и они прекрасно прижились в системе, но можно использовать и другие аналоговые датчики с питанием в 5 вольт и выходом по напряжению (не исключено и использование аналоговых датчиков давления), достаточно понимать, что это очень важный элемент и к выбору подойти серьезно, в особенности к контактным группам датчиков, так как они стоят внизу кузова машины и как правило работают очень часто в грязи и пыли. Корпуса данных датчиком должны быть спроектированы именно для работы в этих условиях. Настройка и подключения не требуют супер-специалистов и может производится самим владельцем. Для подстройки параметров есть дисплей управления с кнопками, а для управления уровнями есть небольшой сегмент и энкодер, для которых не сложно найти место в машине.
Вот примерно все компоненты пневмоподвески, которые можно установить на автомобиль.