Il dispositivo e il principio di funzionamento delle sospensioni pneumatiche

Nella descrizione dei modelli di auto premium delle ultime generazioni, si trova spesso il concetto di sospensione adattiva. A seconda della modifica, questo sistema può regolare la rigidità dell'ammortizzatore (un'auto sportiva ha un aspetto duro, un SUV è più morbido) o l'altezza da terra. Un altro nome per un tale sistema è la sospensione pneumatica.

Chi guida su strade di diversa qualità presta attenzione alla presenza di questa modifica: dalle autostrade lisce ai viaggi fuoristrada. Gli appassionati di tuning automobilistico installano specificamente tali elementi pneumatici che consentono all'auto di rimbalzare persino. Questa direzione nell'autotuning è chiamata low-ride. C'è revisione separata.

Fondamentalmente, il tipo di sospensione pneumatica è installato sui veicoli merci, ma i veicoli commerciali o premium spesso ricevono un sistema simile. Considera il dispositivo di questo tipo di sospensione della macchina, come funzionerà, come viene controllato il sistema pneumatico e anche quali sono i suoi vantaggi e svantaggi.

Cos'è la sospensione pneumatica

La sospensione pneumatica è un sistema in cui vengono installati elementi pneumatici al posto degli ammortizzatori standard. Qualsiasi camion a 18 ruote o autobus moderno è dotato di meccanismi simili. Per quanto riguarda le riprogettazioni dei veicoli standard, la classica sospensione a molla viene solitamente aggiornata. Il montante di fabbrica (montante MacPherson davanti e una molla o una molla nella parte posteriore) cambia in soffietti pneumatici, che sono installati nello stesso modo del design di fabbrica, ma per questo vengono utilizzati elementi di fissaggio speciali.

È possibile acquistare una parte simile nei grandi negozi specializzati nel tuning automobilistico. Per le modifiche alle sospensioni a molla o torsione, sono disponibili anche kit di montaggio separati.

Se parliamo di sospensioni per auto, allora è progettato per assorbire gli urti e gli urti provenienti dalle ruote sul corpo di supporto o sul telaio dell'auto. Un tale carrello non solo offre il massimo comfort durante la guida su strade sconnesse. Prima di tutto, questo sistema è progettato in modo che l'auto non si sfaldi dopo un paio d'anni di funzionamento.

Nelle sospensioni standard, l'autorizzazione del veicolo (la descrizione di questo termine è qui) Rimane invariato. Se il veicolo viene utilizzato in condizioni diverse, sarebbe pratico disporre di una sospensione in grado di modificare l'altezza da terra a seconda delle condizioni della strada.

Ad esempio, quando si guida ad alta velocità su un'autostrada, è importante che l'auto sia il più vicino all'asfalto in modo che l'aerodinamica funzioni a favore del carico aerodinamico dell'auto. Ciò aumenta la stabilità dell'auto in curva. Vengono descritti i dettagli sull'aerodinamica delle auto qui... D'altra parte, per superare le condizioni fuoristrada, è importante che la posizione del corpo rispetto al suolo sia la più alta possibile in modo che la parte inferiore dell'auto non venga danneggiata durante il movimento.

La prima sospensione pneumatica per auto utilizzata sui modelli di produzione è stata sviluppata da Citroen (19 DC1955). General Motors è un altro produttore che ha cercato di introdurre la pneumatica nell'industria automobilistica.

L'auto di serie di questo marchio, dotata di sospensioni pneumatiche attive, era una Cadillac Eldorado Brige del 1957. A causa dell'elevato costo del meccanismo stesso e della complessità della riparazione, questo sviluppo è stato congelato a tempo indeterminato. Grazie alle moderne tecnologie, questo sistema è stato migliorato e introdotto nell'industria automobilistica.

Caratteristiche delle sospensioni pneumatiche dell'auto

Di per sé, le sospensioni pneumatiche, almeno la tecnologia, esistono solo in teoria. In effetti, sospensione pneumatica significa un intero sistema costituito da un gran numero di nodi e meccanismi. La pneumatica in una tale sospensione viene utilizzata esclusivamente in un nodo, invece di molle, barre di torsione o molle standard.

Nonostante ciò, le sospensioni pneumatiche presentano numerosi vantaggi rispetto al design classico. La chiave tra queste è la possibilità di modificare l'altezza da terra del veicolo o la rigidità delle sospensioni.

La sospensione pneumatica non può essere utilizzata nella sua forma pura (solo molle pneumatiche) senza meccanismi o strutture aggiuntivi. Ad esempio, è più efficace quando si utilizzano gli stessi elementi utilizzati nel puntone MacPherson, nella sospensione multi-link e così via.

Poiché la sospensione pneumatica utilizza un gran numero di diversi elementi aggiuntivi, il suo costo è molto alto. Per questo motivo, non è installato dal produttore su auto economiche.

Tale sistema è stato ampiamente utilizzato nel trasporto merci. A causa del fatto che camion e autobus trasportano carichi pesanti, le sospensioni pneumatiche in tali veicoli comportano una gamma completa di proprietà. Nelle autovetture, la messa a punto delle sospensioni è impossibile esclusivamente dalla meccanica, quindi il sistema è spesso controllato elettronicamente in combinazione con ammortizzatori regolabili. Un tale sistema è noto a molti automobilisti con il nome di "sospensione adattiva".

patrimonio

L'airbag è stato brevettato da William Humphries nel 1901. Sebbene questo dispositivo presentasse una serie di vantaggi, non fu immediatamente notato, e quindi solo dai militari. Il motivo è che l'installazione di una molla pneumatica su un camion gli ha dato più vantaggi, ad esempio, un'auto del genere poteva essere caricata di più e la maggiore altezza da terra aumentava la capacità di trasporto fuoristrada.

Nei veicoli civili, le sospensioni pneumatiche sono state introdotte solo negli anni '30 del secolo scorso. Questo sistema è stato installato nel modello Stout Scarab. Il veicolo era dotato di quattro soffietti Fairstone. In quel sistema, il compressore era azionato da una trasmissione a cinghia collegata all'unità di potenza. La macchina utilizzava un sistema a quattro circuiti, che è ancora considerata la soluzione di maggior successo.

Alcune aziende hanno cercato di migliorare il sistema di sospensione pneumatica. Molto è stato fatto da Air Lift. È associato all'introduzione delle sospensioni pneumatiche nel mondo del motorsport. Questo sistema è stato utilizzato sulle auto dei contrabbandieri americani (portatori illegali di chiaro di luna durante l'era del proibizionismo). Inizialmente, furono utilizzate varie modifiche ai loro veicoli per eludere la polizia. Nel tempo, i piloti hanno iniziato a organizzare le gare tra di loro. Nasce così la gara, che oggi si chiama NASCAR (competizione su auto di serie pompate).

La particolarità di questa sospensione era che i cuscini erano installati all'interno delle molle. È stato utilizzato fino agli anni '1960. I primi sistemi di stabilizzazione sono stati mal concepiti, il che ha reso un tale progetto un fallimento. Tuttavia, alcune auto erano già dotate di tale sospensione in fabbrica.

Poiché le sospensioni pneumatiche erano molto popolari nelle auto sportive, le grandi case automobilistiche hanno attirato l'attenzione su questa tecnologia. Così, nel 1957, apparve la Cadillac Eldorado B linkedin. L'auto ha ricevuto una sospensione pneumatica a quattro circuiti a tutti gli effetti con la possibilità di regolare la pressione in ogni singolo cuscino. Nello stesso periodo, questo sistema è stato introdotto da Buick e Ambassador.

Tra le case automobilistiche europee, Citroen ha meritatamente il primo posto nell'uso delle sospensioni pneumatiche. Il motivo è che gli ingegneri del marchio hanno introdotto sviluppi innovativi che hanno reso popolari i modelli di auto con questo sistema (alcuni di questi sono ancora apprezzati dai collezionisti).

In quegli anni, era accettato che un'auto non potesse essere sia comoda che dotata di sospensioni pneumatiche avanzate. Citroen ha infranto questo stereotipo con l'uscita dell'iconica DS 19.

L'auto utilizzava un'innovativa sospensione idropneumatica. Un comfort senza precedenti è stato assicurato abbassando la pressione nelle camere a gas dei cilindri. Affinché l'auto fosse il più controllabile possibile alle alte velocità, è stato sufficiente aumentare la pressione nei cilindri, rendendo le sospensioni rigide. E sebbene in quel sistema fosse utilizzato l'azoto e il livello di comfort fosse assegnato alla parte idraulica del sistema, è ancora considerato un sistema pneumatico.

Oltre al produttore francese, la società tedesca Borgward era impegnata nello sviluppo e nell'implementazione delle sospensioni pneumatiche. Questo esempio è stato seguito dal marchio automobilistico Mercedes-Benz. Oggi è impossibile creare un'auto economica con sospensioni pneumatiche, perché il sistema stesso è molto costoso da produrre, riparare e mantenere. Come agli albori di questa tecnologia, oggi le sospensioni pneumatiche sono installate solo sulle vetture del segmento Premium.

Come funzionano le sospensioni pneumatiche

Il lavoro delle sospensioni pneumatiche si riduce al raggiungimento di due obiettivi:

1. In una data modalità, l'auto deve mantenere la posizione del corpo rispetto alla superficie stradale. Se viene selezionata l'impostazione sportiva, la distanza sarà minima e per le prestazioni fuoristrada, al contrario, la più alta.
2. Oltre alla sua posizione rispetto alla strada, la sospensione pneumatica deve essere in grado di assorbire eventuali dislivelli del fondo stradale. Se il guidatore seleziona la modalità di guida sportiva, ogni ammortizzatore sarà il più duro possibile (è importante che la strada sia il più piatta possibile) e quando la modalità fuoristrada è impostata, sarà il più morbido possibile . Tuttavia, il pneuma stesso non modifica la rigidità degli ammortizzatori. Per questo, ci sono modelli speciali di elementi di smorzamento (viene descritto in dettaglio i tipi di ammortizzatori qui). Il sistema pneumatico consente solo di sollevare la carrozzeria dell'auto all'altezza massima consentita o di abbassarla il più possibile.

Ogni produttore cerca di superare la concorrenza creando sistemi migliorati. Possono chiamare i loro progetti in modo diverso, ma il concetto di come funzionano i dispositivi rimane lo stesso. Indipendentemente dalla modifica degli attuatori, ogni sistema sarà composto dai seguenti elementi:

1. Circuito elettronico. L'elettronica fornisce una migliore messa a punto del funzionamento degli attuatori. Alcune auto hanno un tipo di sistema adattivo. In questa modifica, sono installati molti sensori diversi che registrano la modalità di funzionamento del motore, la rotazione della ruota, lo stato del manto stradale (per questo, è possibile utilizzare un sensore sistemi di visione notturna o fotocamera anteriore) e altri sistemi del veicolo.
2. Meccanismi esecutivi. Sono diversi per dimensioni, design e principio di funzionamento, ma forniscono sempre una trasmissione meccanica, grazie alla quale l'auto viene sollevata o abbassata. La pneumatica può essere azionata ad aria o idraulica. Nella modifica dell'aria, è installato un compressore (o un idrocompressore in un sistema riempito di fluido di lavoro), un ricevitore (l'aria compressa si accumula al suo interno), un essiccatore (rimuove l'umidità dall'aria in modo che l'interno dei meccanismi non si arrugginisca ) e un cilindro pneumatico su ciascuna ruota. La sospensione idraulica ha un design simile, tranne per il fatto che la rigidità e l'altezza da terra non sono controllate dall'aria, ma da un fluido di lavoro che viene pompato in un circuito chiuso, come in un sistema frenante.
3. Sistema di controllo In ogni auto con una tale sospensione, un regolatore speciale è installato sul pannello di controllo, che attiva l'algoritmo elettronico corrispondente.

Oltre ai sistemi di fabbrica, ci sono modifiche più semplici per la messa a punto amatoriale. Questo tipo è controllato da un telecomando installato nell'abitacolo. Con l'aiuto del regolatore, il conducente modifica l'altezza da terra del veicolo. Quando il dispositivo viene attivato dal compressore, l'aria viene pompata nell'accumulatore pneumatico, creando la pressione richiesta.

Questa modifica fornisce solo una modalità manuale per la regolazione del gioco. Il guidatore può attivare solo una specifica elettrovalvola (o gruppo di valvole). In questo caso, la sospensione pneumatica viene sollevata o abbassata all'altezza desiderata.

La versione di fabbrica delle sospensioni pneumatiche può avere un principio di funzionamento automatico. In tali sistemi è necessariamente presente una centralina elettronica. L'automazione funziona utilizzando segnali provenienti da sensori per ruote, motore, posizione del corpo e altri sistemi e regola l'altezza dell'auto stessa.

Perché installare la sospensione pneumatica

In genere, un semplice airbag è installato sul gruppo delle sospensioni posteriori del veicolo. Questa modifica può essere trovata su molti crossover и SUV... Il tipo di sospensione dipendente ha scarso effetto da un tale ammodernamento, poiché anche con un'elevata altezza dal suolo sulle irregolarità, la traversa si aggrapperà comunque a irregolarità o ostacoli.

Per questo motivo, le sospensioni pneumatiche posteriori vengono utilizzate insieme a un design multi-link indipendente, come il nuovo Land Rover Defender. Un test drive della seconda generazione di questo SUV a tutti gli effetti è qui.

Questi sono i motivi per cui alcuni automobilisti stanno modernizzando la parte delle sospensioni del telaio dell'auto.

Adattabilità

Quando l'auto è carica (tutti i sedili sono occupati in cabina o il corpo è pieno), in un'auto classica le molle vengono compresse sotto il peso del carico aggiuntivo. Se il veicolo viaggia su un terreno irregolare, può impigliarsi sul fondo degli ostacoli sporgenti. Può essere una pietra, un dosso, il bordo di una fossa o una pista (ad esempio, su una strada sporca in inverno).

L'altezza da terra regolabile consentirà all'automobilista di superare gli ostacoli sulla strada come se non fosse caricato. La regolazione dell'altezza dell'auto avviene non in poche settimane di alterazione del telaio, ma in un paio di minuti.

Le sospensioni pneumatiche automatiche consentono di regolare più accuratamente la posizione dell'auto, a seconda delle preferenze del proprietario dell'auto. Allo stesso tempo, non è necessario eseguire complesse regolazioni alla struttura del veicolo.

controllabilità

Oltre a regolare la distanza dalla modalità selezionata, il sistema compensa il più possibile anche un piccolo angolo di inclinazione dell'auto in velocità (nei modelli costosi). Per garantire che tutte le ruote in curva abbiano la massima aderenza al fondo stradale, in base ai segnali dei sensori di posizione della carrozzeria, la centralina può dare un comando alle elettrovalvole di ciascuna delle ruote.

Quando si entra in una svolta in un circuito, la pressione aumenta, a causa della quale la macchina sale leggermente sull'asse del raggio di sterzata interno. Ciò rende più facile per il conducente guidare il veicolo, aumentando la sicurezza del traffico. Quando la manovra è completata, l'aria viene rilasciata dal circuito caricato e l'automazione stabilizza la posizione della carrozzeria.

Nei veicoli convenzionali, questa funzione è svolta dallo stabilizzatore laterale. Nei modelli economici, questa parte è installata sull'asse motore, ma nel segmento più costoso vengono utilizzati due stabilizzatori trasversali e persino longitudinali.

La molla pneumatica ha una proprietà utile. La sua rigidità al rinculo dipende direttamente dal rapporto di compressione. In sistemi costosi, è possibile utilizzare molle ad aria, che impediscono al veicolo di oscillare durante la guida su dossi. In questo caso, l'elemento meccanico è controllato sia in compressione che in tensione.

Poiché la sospensione adattiva non è in grado di funzionare in modo indipendente, ha una propria centralina elettronica. La modifica della propria auto in questo caso è associata a grandi costi di materiale.

Inoltre, non tutti i meccanici possono comprendere il funzionamento del sistema, perché oltre agli elementi meccanici, contiene un gran numero di dispositivi elettronici. Devono essere correttamente collegati alla centralina in modo che il dispositivo registri correttamente i segnali provenienti da tutti i sensori.

Prestazioni ottimali

Scegliendo una nuova auto, ogni automobilista valuta la maneggevolezza e la quantità di altezza da terra della proposta di acquisto. La presenza di sospensioni pneumatiche consente al proprietario di un tale veicolo, senza ulteriori interventi nella progettazione dell'auto, di modificare questi parametri a seconda delle condizioni operative.

Durante la regolazione del telaio, il conducente può concentrarsi sulla maneggevolezza o può rendere l'auto il più confortevole possibile. È anche possibile ottenere una via di mezzo tra questi parametri.

Se la tua auto è dotata di un potente propulsore, ma il suo pieno potenziale non può essere utilizzato su strade pubbliche, puoi regolare le sospensioni in modo che durante il normale funzionamento l'auto sia il più morbida e confortevole possibile. Ma non appena il guidatore arriva in pista, puoi attivare la modalità sport modificando anche le impostazioni delle sospensioni.

Aspetto del veicolo

Sebbene i produttori offrano nuovi modelli di auto con un'altezza da terra già ridotta, tali veicoli sono inefficaci in molte regioni. Per questo motivo, i modelli molto bassi occupano solo una piccola nicchia nel mercato automobilistico globale. Per quanto riguarda l'accordatura, quindi nella direzione stens autol'altezza della macchina è di grande importanza.

Molto spesso, le auto abbassate si ottengono a seguito di alterazione del telaio, a causa della quale il trasporto perde la sua praticità. Oggi ci sono poche persone che sono disposte a investire pesantemente in un'auto separata, che sarà progettata solo per fare uno spettacolo a un salone dell'auto, e il resto del tempo solo a raccogliere polvere nel garage.

Le sospensioni pneumatiche consentono di sottovalutare il trasporto il più possibile, ma aumentarlo se necessario. Di solito, agli ingressi di una stazione di servizio o di un cavalcavia, le auto basse soffrono del fatto che non sono in grado di superare una leggera pendenza della carreggiata. Il design regolabile consente al guidatore di personalizzare l'auto senza rinunciare alla sua praticità.

Caricamento del veicolo

Un'altra caratteristica utile delle sospensioni pneumatiche è che facilita il carico / scarico della macchina. Alcuni proprietari di SUV con altezza da terra variabile hanno apprezzato questa opzione.

Per superare le condizioni fuoristrada, la maggior parte dei veicoli di grandi dimensioni riceve ruote grandi, il che rende molto più difficile per un automobilista di bassa statura mettere un carico nel bagagliaio. In questo caso, la macchina può essere leggermente abbassata. Allo stesso modo, è possibile utilizzare questo sistema su un carro attrezzi. Durante il carico, l'altezza del corpo può essere minima e durante il trasporto il proprietario del carro attrezzi solleva il veicolo a un'altezza comoda per la guida.

Come installare le sospensioni pneumatiche con le tue mani?

Quando viene acquistato l'intero kit di sospensioni pneumatiche, il produttore fornisce istruzioni dettagliate per l'installazione insieme a tutti i componenti. Nella maggior parte dei kit è incluso anche un kit di riparazione.

Questo è un fattore molto importante da cui dipende l'installazione competente del sistema. Sfortunatamente, quando si installano meccanismi complessi e vari sistemi, anche complessi come le sospensioni pneumatiche, molti automobilisti si rivolgono alle istruzioni quando qualcosa si è già rotto o il sistema non funziona correttamente.

Per prevenire un'installazione analfabeta, che potrebbe causare il guasto di alcune parti, alcune aziende avvertono che se le istruzioni di installazione non vengono seguite, il sistema verrà annullato. E c'è chi usa tecniche psicologiche. Ad esempio, l'azienda da sola stampa l'etichetta di avvertenza "Non aprire!" sulla confezione dei componenti del sistema. Come concepito dai marketer, questo avviso incoraggia gli acquirenti ad aprire prima le istruzioni, se non altro per capire perché la confezione non deve essere aperta. E l'azienda Ride Tech stampa questa scritta sulle istruzioni stesse, contando sul fatto che "il frutto proibito è sempre dolce" e l'acquirente aprirà prima il pacco con il divieto.

Non importa quanto sia complesso il sistema, puoi installarlo da solo, perché anche nel miglior centro di assistenza o studio, le persone fanno questo lavoro. Quindi, è possibile per un automobilista. La cosa principale è seguire da vicino le istruzioni del produttore. Inoltre, l'installatore deve capire come dovrebbe funzionare il sistema.

A seconda del tipo e della complessità dell'impianto possono essere necessarie 12-15 ore per l'installazione (per componenti di sospensione con cuscini) + 10 ore per l'installazione del compressore e dei suoi componenti + 5-6 ore per il sistema di equalizzazione, se presente in questo sistema. Ma dipende dalle capacità dell'automobilista nel lavorare con gli strumenti e dalla conoscenza della parte tecnica dell'auto. Se installi tu stesso le sospensioni pneumatiche, ciò farà risparmiare notevolmente denaro (il costo di installazione è di circa un quarto del prezzo del kit).

Affinché il sistema funzioni correttamente, non può essere trascurato l'uso di materiali sigillanti. Le linee dell'aria spesso perdono se non si utilizza il nastro sigillante sulle connessioni. È inoltre necessario isolare la linea dagli effetti dei danni meccanici e dall'esposizione alle alte temperature. La fase finale è la corretta configurazione del sistema.

Design dell'aerostato

L'azienda nordamericana Firestone è impegnata nella produzione di soffietti pneumatici di alta qualità. I suoi prodotti sono spesso utilizzati dai produttori di autocarri. Se classifichiamo condizionalmente questi prodotti, ce ne sono tre tipi:

• Doppio. Questa modifica è adatta per superfici stradali in cattive condizioni. Esteriormente, sembra un cheeseburger. Questo cuscino ha una corsa breve. Può essere utilizzato sulla parte anteriore della sospensione. In questa parte, l'ammortizzatore si trova vicino al punto di massimo carico.
• Conico. Queste modifiche non sono montate come ammortizzatori anteriori, sebbene abbiano una corsa più lunga. Il loro lavoro ha un principio lineare e resistono a carichi inferiori ai precedenti.
• Rullo. Questi soffietti sono anche più piccoli dei doppi cuscini (hanno un bulbo alto e sottile). Il loro funzionamento è quasi identico alla modifica precedente, pertanto, ammortizzatori ad aria simili sono installati anche sul retro del carrello dell'auto.

Ecco un disegno dello schema di collegamento delle sospensioni pneumatiche più comune:

A) compressore; B) manometro; C) essiccante; D) ricevitore; E) airbag; F) valvola di ingresso; G) valvola di scarico; H) valvola di ricambio.

Considera come è disposta la molla pneumatica.

Compressori

Affinché la molla pneumatica possa cambiare la sua altezza, deve essere collegata a una fonte d'aria esterna. È impossibile creare una pressione nel sistema una volta e la macchina sarà adattata a diverse condizioni operative (il numero di passeggeri, il peso del carico, lo stato della carreggiata, ecc.).

Per questo motivo i compressori pneumatici devono essere installati sul veicolo stesso. Ciò consente di modificare le caratteristiche dell'auto direttamente sulla strada e in alcuni modelli anche durante la guida.

Il sistema pneumatico sarà composto da almeno un compressore, un ricevitore (un contenitore in cui si accumula l'aria) e un sistema di controllo (considereremo le loro modifiche un po 'più tardi). Una modifica economicamente fattibile e più semplice consiste nel collegare un compressore e un serbatoio da 7.5 litri. Tuttavia, una tale installazione solleverà l'auto per un paio di minuti.

Se è necessario che le sospensioni sollevano l'auto in un paio di secondi, saranno necessari almeno due compressori con una capacità di 330 kg / pollice quadrato e almeno due ricevitori con un volume di 19 litri. Richiederà anche l'installazione di valvole pneumatiche industriali e linee pneumatiche per 31-44 pollici.

Il vantaggio di un tale sistema è che l'auto si alza immediatamente dopo aver premuto il pulsante. Tuttavia, c'è anche un inconveniente significativo. Questo design non consente una messa a punto precisa: l'auto si alza troppo in alto o non abbastanza.

Linee pneumatiche

Una parte integrante di tutti i sistemi di sospensioni pneumatiche è una linea d'aria in plastica progettata per i camion. Si tratta di una linea ad alta pressione che permette di collegare tutti i componenti dell'impianto. Queste modifiche sono in grado di resistere a pressioni comprese tra 75 e 150 psi (psi).

Se è installato un sistema pneumatico più efficiente, per una maggiore sicurezza, al posto di una linea di plastica, è possibile utilizzare un analogo in metallo (viene utilizzato negli impianti frenanti). È possibile utilizzare dadi svasati standard e adattatori per collegare tutti i componenti. Gli stessi componenti del sistema sono collegati alla linea principale mediante tubi flessibili ad alta pressione.

Sospensione anteriore

Il primo sviluppo di sistemi pneumatici ha ricevuto meccanismi con i quali è stato possibile spostare leggermente l'ammortizzatore anteriore. Il motivo è che la molla pneumatica non ha l'area per l'ammortizzatore, come nel montante MacPherson (si trova all'interno della molla).

Il kit molle ad aria per la sospensione anteriore comprende staffe speciali che possono essere utilizzate per compensare l'ammortizzatore senza comprometterne le prestazioni. Tuttavia, se in un'auto piccola vengono installati cerchi grandi non standard (tale messa a punto è popolare al giorno d'oggi) con pneumatici a basso profilo, l'uso delle sospensioni pneumatiche in alcuni casi sarà impossibile. Per i dettagli su come scegliere gli pneumatici a basso profilo, vedere separatamente.

I recenti sviluppi includono ammortizzatori ad aria integrati che sostituiscono il classico montante. Questa modifica è molto più costosa, ma tali meccanismi sono molto più facili da installare.

Prima di decidere su questa modifica, vale la pena considerare che su alcuni telai è meno efficace dei sistemi in cui la molla pneumatica e l'ammortizzatore sono separati. A volte, con un gioco ridotto dovuto al design del telaio, la ruota si aggrappa al rivestimento del passaruota durante la guida. In questo caso è necessario un ammortizzatore più rigido.

Per questo motivo, per coloro che apprezzano principalmente il massimo comfort, e non solo un cambiamento visivo nel loro trasporto, è meglio rimanere su un sistema separato.

Sospensione posteriore

Sul retro del carrello, l'installazione del sistema pneumatico dipende dal tipo di sospensione dell'auto. Se sono presenti rack di tipo MacPherson e il design è multi-link, non sarà difficile installare i cilindri sul supporto di serie. La cosa più importante è trovare la giusta modifica. Ma quando si utilizza una modifica combinata (l'ammortizzatore e il cilindro sono combinati in un unico modulo), potrebbe essere necessario modificare leggermente la struttura delle sospensioni dell'auto.

Se è presente una sospensione a balestra sull'asse posteriore dell'auto, è possibile installare la pneumatica in due modi. Prima di cambiare la sospensione, si prega di notare che tutte le molle a balestra non possono essere smontate. Il motivo è che questi elementi, oltre all'effetto molla, stabilizzano l'asse posteriore. Se rimuovi completamente tutte le molle, dovrai installare un sistema di leve, e questa è una grave interferenza nel design dell'auto, che richiede una notevole esperienza ingegneristica.

Quindi, il primo modo per installare soffietti pneumatici su una sospensione a molla. Lasciamo alcuni fogli su ogni lato in modo che continuino a svolgere la funzione di stabilizzare l'asse. Invece dei fogli rimossi (tra il corpo e le molle), è installato un airbag.

Il secondo metodo è più costoso. Di solito è utilizzato da quei proprietari di auto che vogliono massimizzare "pompare" le sospensioni dell'auto. Tutte le molle vengono rimosse e viene invece installato un airbag a 4 punti su ciascun lato. Per questa modernizzazione, molti produttori hanno già creato speciali kit di elementi di fissaggio che consentono di installare la pneumatica con una saldatura minima.

Per il retrofit a 4 punti sono offerti due tipi di leve:

• Triangolare. Queste parti sono utilizzate sulle autovetture per l'uso quotidiano.
• Parallelo. Tali elementi sono utilizzati nei camion. Se un'autovettura viene utilizzata per gare di resistenza (vengono descritte le caratteristiche di queste competizioni qui) o altri tipi di auto-competizione, viene utilizzato lo stesso tipo di leve.

Pneumocilindri

Questi elementi sono ora realizzati in gomma o poliuretano ad alta resistenza. Questo materiale ha una grande elasticità e resistenza, che garantisce la tenuta del sistema. Inoltre, questi materiali sono resistenti alle condizioni meteorologiche avverse, alle sollecitazioni meccaniche durante la guida (sabbia, sporco e pietre colpiscono tutte le parti poste sotto il fondo dell'auto), alle vibrazioni e ai prodotti chimici che spruzzano la strada in inverno.

Agli acquirenti di sistemi pneumatici vengono offerti tre tipi di cilindri:

• Doppio. Nella loro forma, tali cilindri assomigliano a una clessidra. Rispetto ad altri analoghi, questo tipo di cilindri ha una grande flessibilità orizzontale;
• Conico. Hanno le stesse proprietà delle altre molle pneumatiche. Solo la loro forma consente di installare tali elementi in uno spazio limitato. Lo svantaggio di questo tipo è il piccolo intervallo di regolazione dell'altezza da terra del veicolo;
• Rullo. Questi soffietti sono progettati per l'uso in condizioni speciali. Tali cilindri vengono selezionati durante l'installazione di un progetto di sospensione specifico e la necessità di regolare un determinato parametro di altezza dell'auto. Al momento dell'acquisto di un kit, il produttore indicherà quali tipi di cilindri sono consigliati per l'uso in un caso particolare.

Elettrovalvole e linee pneumatiche

Affinché le sospensioni pneumatiche funzionino, oltre ai cilindri, il sistema deve disporre di linee pneumatiche e meccanismi di bloccaggio (valvole), poiché i cuscini si alzano e reggono il peso dell'auto a causa dell'aria pompata al loro interno.

Le linee pneumatiche sono un sistema di tubi ad alta pressione che vengono posati sotto il fondo dell'auto. Sebbene in questa parte della vettura la linea sia esposta agli effetti aggressivi dei reagenti e dell'umidità, non può essere posata attraverso l'abitacolo, perché in caso di depressurizzazione non sarà necessario smontare completamente l'intero abitacolo per riparazioni.

L'autostrada più affidabile è realizzata con metalli non ferrosi, ma ci sono anche modifiche in poliuretano e gomma.

Le valvole sono necessarie per pompare e mantenere la pressione dell'aria in una parte specifica della linea. Questi sono gli elementi chiave che controllano l'intero sistema pneumatico. La prima sospensione pneumatica ha ricevuto un tipo a doppio circuito. Lo svantaggio di tali sistemi era il libero movimento dell'aria dal compressore ai cilindri e viceversa. Quando si entra in curva, a causa della ridistribuzione del peso del veicolo in tali sistemi, l'aria dei cilindri carichi è stata espulsa in un circuito meno carico, il che ha notevolmente aumentato il rollio dell'auto.

I moderni sistemi pneumatici sono dotati di una serie di valvole che mantengono la pressione in una particolare unità di sospensione. Per questo motivo, una tale sospensione è in grado di competere con gli analoghi con elementi ammortizzatori a molla. Per un controllo più preciso del sistema vengono utilizzate elettrovalvole attivate dai segnali del modulo di controllo.

Modulo di controllo

Questo è il cuore delle sospensioni pneumatiche. Nel mercato dei sistemi automobilistici si possono trovare moduli più semplici, che sono rappresentati da un semplice interruttore elettronico. Se lo si desidera, è possibile trovare un'opzione più costosa, che è dotata di un microprocessore con un software installato al suo interno.

Tale modulo di controllo monitora i segnali provenienti da vari sensori nel sistema e modifica la pressione nei circuiti aprendo/chiudendo valvole e accendendo/spegnendo il compressore. Affinché l'elettronica non sia in conflitto con il software del computer di bordo o della centralina, è indipendente da altri sistemi.

Ricevitore

Un ricevitore è un contenitore in cui viene pompata l'aria. Grazie a questo elemento, la pressione dell'aria viene mantenuta in tutta la linea e, se necessario, questa riserva viene utilizzata in modo che il compressore non si accenda così spesso.

Sebbene il sistema possa funzionare in piena libertà senza ricevitore, la sua presenza è auspicabile per ridurre il carico sul compressore. Grazie alla sua installazione, il compressore funzionerà meno spesso, il che ne aumenterà la durata. Il compressore si accenderà solo dopo che la pressione nel ricevitore scende a un certo valore.

Varietà in base al numero di contorni

Oltre alle caratteristiche di design e alla potenza degli attuatori, sono disponibili versioni a due e quattro circuiti di tutti i tipi di sospensioni pneumatiche. La prima modifica è stata utilizzata sulle hot rod nella seconda metà degli anni '1990.

1) Circuito singolo; 2) Doppio circuito; 3) Quattro circuiti

Consideriamo alcune delle caratteristiche di questi sistemi.

Doppio circuito

In questo caso, due soffietti pneumatici, montati sullo stesso asse, sono interconnessi. Per quanto riguarda l'installazione, un tale sistema è più facile da installare. È sufficiente installare una valvola su un asse.

Allo stesso tempo, questa modifica presenta uno svantaggio significativo. Quando l'auto entra in curva a velocità, l'aria dal cilindro caricato si è spostata nella cavità di quella meno caricata, a causa della quale, invece di stabilizzare l'auto, il rollio del corpo è diventato ancora di più. Nei veicoli leggeri, questo problema viene risolto installando uno stabilizzatore trasversale di maggiore rigidità.

Quattro circuiti

A causa di carenze significative del precedente sistema pneumatico, una versione a quattro circuiti è installata sulle auto moderne. La formula di connessione ha il controllo indipendente di ogni soffietto. Per questo, ogni cuscino si affida a una singola valvola.

Questa modifica ricorda il sistema di compensazione del rollio per le auto adattate per le corse su pista. Fornisce una regolazione più precisa dell'altezza da terra a seconda della posizione della carrozzeria rispetto alla carreggiata.

Sistemi di controllo

Nella maggior parte dei casi, un sistema a quattro loop sarà alimentato dall'elettronica. Questa è l'unica variante di controllo che consente di modificare lo stato della sospensione su un intervallo ridotto. È vero, questo sistema è molto più difficile da installare (è necessario collegare correttamente tutti i sensori richiesti con l'unità di controllo) e costa molto di più.

Come opzione economica, il proprietario dell'auto può installare un sistema manuale. Questa opzione può essere utilizzata sia su un sistema a due circuiti che su un sistema a quattro circuiti. In questo caso, un manometro e un pulsante di controllo sono installati sulla console centrale per monitorare la pressione nella linea.

Un'opzione costosa ma più efficiente è installare un regolatore elettronico. Questo sistema utilizza elettrovalvole controllate elettronicamente. Tale modifica consisterà in una centralina, un set di sensori necessari per determinare la posizione dell'auto e il grado di gonfiaggio del cilindro.

Gli sviluppi recenti possono essere dotati di diversi sistemi di controllo. Diamo un'occhiata a come funziona ciascuno di essi.

Sistema di controllo della misurazione della pressione

In teoria, questo sistema determina la posizione della molla pneumatica (l'elettronica si adatta a questo parametro per determinare la quantità di gioco). I sensori di pressione nel sistema trasmettono segnali all'unità di controllo, consentendo all'elettronica di determinare l'altezza da terra. Ma un tale sistema di controllo presenta uno svantaggio significativo.

Se l'auto è ben caricata (c'è il numero massimo di passeggeri nella cabina e c'è un carico pesante nel bagagliaio), la pressione in autostrada salterà sicuramente. In base ai sensori di pressione, il computer di bordo determinerà che l'auto è sollevata alla massima altezza, ma in realtà potrebbe essere troppo bassa.

Un tale sistema di controllo è adatto per veicoli leggeri, in cui raramente vengono trasportati carichi pesanti. Anche il rifornimento fino alla piena capacità del serbatoio altera il controllo dell'altezza da terra del veicolo. Per questo motivo l'automazione imposterà in modo errato l'altezza da terra.

Inoltre, il grande errore di questo tipo di sistema di controllo attivo dipende dalle manovre che il veicolo esegue. Ad esempio, quando un'auto fa una curva lunga, un lato della sospensione viene caricato di più. L'elettronica interpreta questo cambiamento come il sollevamento di un lato dell'auto. Naturalmente, viene attivato l'algoritmo di stabilizzazione del corpo.

In questo caso, la parte caricata della linea inizia a scendere e più aria viene pompata nella parte scaricata. Per questo motivo, il rollio dell'auto aumenta e oscillerà in curva. Il sistema a due circuiti presenta uno svantaggio simile.

Sistema di controllo che controlla il gioco

Più efficace rispetto a un gran numero di variabili di carico sui singoli cilindri è quella che cattura la distanza reale dal sottoscocca al manto stradale. Esclude tutti gli errori caratteristici della versione precedente. Grazie alla presenza di sensori che determinano la risposta delle sospensioni ad un aumento di pressione in specifici circuiti, l'elettronica imposta in modo più accurato il gioco a seconda della situazione su strada.

Nonostante questo vantaggio, un tale sistema di controllo presenta anche uno svantaggio. Per una manovrabilità adeguata del veicolo, è importante che la rigidità della sospensione sia approssimativamente la stessa. La differenza di pressione tra i diversi soffietti d'aria non deve superare il 20 percento.

Ma quando l'elettronica cerca di allineare il più possibile l'auto, in alcune situazioni questa differenza supera questo parametro. Di conseguenza, una parte della sospensione è il più rigida possibile, mentre l'altra è molto morbida. Ciò influisce negativamente sulla manovrabilità della macchina.

Sistemi combinati

Per eliminare gli errori e le carenze di entrambi i sistemi di controllo, sono stati creati sistemi di controllo combinati. Combinano i vantaggi sia di quello che controlla la pressione nei circuiti che di quello che determina la quantità di gioco. Grazie a questa combinazione, oltre a monitorare la posizione del veicolo stesso, questi sistemi neutralizzano anche il lavoro dell'altro.

Un sistema di controllo simile è stato sviluppato da Air Ride Tec. La modifica si chiama Level Pro. In questo caso, la centralina elettronica è programmata in tre modalità. Vestibilità massima, media e minima dell'auto. Ognuna di queste modalità consente di utilizzare l'auto in diverse condizioni operative, dalle corse in pista al fuoristrada.

Il set di soffietti pneumatici ed elettrovalvole funziona sia in modalità automatica che manuale. Quando l'auto si avvicina a un dosso, non si solleverà da sola per superare questo ostacolo. Per questo, l'elettronica deve avere un numero maggiore di sensori che scansionano in anticipo la superficie stradale. Questi sistemi sono molto costosi.

Sistemi modificati

I sistemi sopra elencati sono adattati per le auto stradali convenzionali. Per i camion e le auto sportive professionali, sono disponibili sistemi di controllo modificati che forniscono una messa a punto automatica rapida e precisa del veicolo.

Dal punto di vista pratico, è meglio installare un kit già pronto appositamente progettato su un SUV, un camioncino o un potente hot rod piuttosto che provare a creare da soli una sospensione adattiva. Oltre al fatto che un tale sviluppo richiederà molto tempo, c'è un'alta probabilità che il meccanico possa eseguire in modo errato i calcoli e la sospensione non farà fronte ai carichi.

Scegliendo un kit già pronto, il proprietario dell'auto deve solo guardare l'elenco fornito dal produttore: se questo prodotto è adatto a questo modello di auto o meno. Tiene conto della distanza tra le ruote e i rivestimenti dei passaruota, le dimensioni dei giunti sferici, la quantità di presa variabile dell'asse e altri parametri, in base ai quali l'automazione determina quanta aria deve essere pompata nei cilindri .

Caratteristiche di funzionamento

Come già affermato, la caratteristica fondamentale delle sospensioni pneumatiche, indipendentemente dal loro design, è il loro costo. Sebbene i sistemi moderni siano abbastanza affidabili ed efficaci, quando falliscono, la loro riparazione si trasforma in un vero mal di testa e un "buco nero" nel portafoglio.

Se l'auto è dotata di airbag aperti, si consiglia di utilizzare un ascensore più spesso durante l'autolavaggio per lavare a fondo lo sporco e la sabbia sotto i polsini. È necessario prestare attenzione anche ai tubi della linea dell'aria: assicurarsi che non si sfilacciano. Se si verifica una perdita d'aria, questa deve essere eliminata al più presto, poiché frequenti accensioni riducono la vita utile del compressore.

Alcuni ritengono che la frequenza dei cambiamenti nell'altezza da terra o nella rigidità delle sospensioni dovrebbe essere ridotta al minimo possibile. Per tali automobilisti, le sospensioni pneumatiche non sono necessarie e per loro è sufficiente una sospensione standard. Qualsiasi sistema ha le proprie risorse, non importa quanto si tenti di prolungarne la durata. La presenza delle sospensioni pneumatiche rende la macchina versatile, redditizia in fuoristrada e più manovrabile alle alte velocità.

Vantaggi e svantaggi delle sospensioni pneumatiche

Qualsiasi ammodernamento dei componenti di fabbrica di un'auto ha un lato positivo e uno negativo della medaglia. Innanzitutto, sui vantaggi della pneumatica:

1. Come risultato della rielaborazione delle sospensioni dell'auto, né la trasmissione né la lubrificazione di tutte le unità automobilistiche ne risentono. In alcuni casi, la geometria della sospensione stessa cambia leggermente.
2. La sospensione pneumatica è in grado di mantenere l'altezza della macchina, indipendentemente dal carico. Se il carico è distribuito in modo non uniforme sulla carrozzeria, il sistema manterrà il veicolo il più in piano possibile rispetto alla strada.
3. Se necessario, la macchina può essere sollevata per superare gli ostacoli sulla strada. E per un cambiamento visivo su una superficie piana, l'auto può essere sottovalutata il più possibile (mentre l'altezza minima può portare a un'usura accelerata dei cuscini).
4. Grazie alla stabilizzazione del corpo di alta qualità in curva, l'auto non oscilla, il che aggiunge comfort durante il viaggio.
5. Il sistema pneumatico è silenzioso.
6. Quando si installano i soffietti pneumatici insieme alle sospensioni di fabbrica, le parti normali durano molto più a lungo. Grazie a ciò, il programma per i lavori di riparazione è notevolmente aumentato. In alcuni casi, una tale sospensione può spostarsi fino a 1 milione di km.
7. Rispetto a un veicolo simile con una sospensione classica, un veicolo dotato di pneumatica ha un grande carico utile.

Prima di decidere di aggiornare le sospensioni della tua auto installando un sistema pneumatico, devi tenere conto di tutti gli svantaggi di tale aggiornamento. E questi svantaggi sono significativi:

1. Per installare la pneumatica sulla tua auto, devi spendere una cifra decente per l'acquisto di tutti gli elementi necessari. Inoltre, dovrebbero essere stanziati fondi per pagare il lavoro di un professionista in grado di collegare in modo competente tutti i nodi. Se prevedi di vendere un'auto in futuro, nel mercato secondario un modello economico aggiornato in questo modo costerà molto di più del segmento di prezzo in cui si trova. Fondamentalmente, tali sistemi sono pratici da utilizzare nel trasporto merci o su modelli della classe "Business".
2. Un tale sistema è molto esigente in termini di condizioni operative. Ha paura dello sporco, dell'acqua, della polvere e della sabbia. Mantenerlo pulito richiederà molto impegno, soprattutto date le condizioni delle strade odierne.
3. L'airbag stesso non è riparabile. Se, a causa di un funzionamento improprio (ad esempio, guida frequente con minima altezza da terra), si deteriora, sarà necessario sostituirlo con uno nuovo.
4. L'efficacia delle molle ad aria diminuisce con l'inizio del gelo.
5. Inoltre, in inverno, gli elementi pneumatici sono esposti agli effetti aggressivi dei reagenti disseminati sulle strade.

Se un automobilista è pronto a sopportare queste carenze, allora possiamo dire con sicurezza che, rispetto alle classiche molle e ammortizzatori, l'analogo pneumatico (soprattutto gli ultimi sviluppi) sarà più efficace. Tuttavia, sfortunatamente, un tale sviluppo è disponibile solo per gli automobilisti facoltosi e i residenti delle latitudini meridionali.

Inoltre, guarda una recensione video dell'evoluzione e delle caratteristiche delle sospensioni pneumatiche:

CHE COS'È LA SOSPENSIONE PNEUMATICA IN UN'AUTO E COME SI INSTALLA

Video correlati

Ecco un breve video su come funzionano le sospensioni pneumatiche:

Come funzionano le sospensioni pneumatiche? Tutti i vantaggi delle sospensioni pneumatiche. Sospensioni pneumatiche Volkswagen Tuareg.

Domande e risposte:

Cosa c'è che non va con le sospensioni pneumatiche? Il design complesso e la scarsa manutenibilità delle unità ne rendono molto costosa la riparazione e la manutenzione. La sua risorsa è fortemente influenzata dalle condizioni meteorologiche, dai prodotti chimici stradali e dalle temperature gelide.

Come funziona un compressore a sospensione pneumatica? Il pistone si muove alternativamente nella camicia. Le valvole di aspirazione e mandata si aprono alternativamente. L'aria fluisce attraverso il deumidificatore nel serbatoio di lavoro.

Come funzionano le sospensioni pneumatiche su un camion? Innanzitutto, l'impianto frenante viene riempito d'aria. Quindi viene pompato nelle molle pneumatiche, quindi viene pompato nel ricevitore. L'aria dal ricevitore viene utilizzata per modificare la durezza di smorzamento.