O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar
Suspensão e direção,  Dispositivo de carro

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Na descrição de modelos de carros premium das últimas gerações, o conceito de suspensão adaptativa é freqüentemente encontrado. Dependendo da modificação, este sistema pode ajustar a rigidez do amortecedor (um carro esportivo tem uma aparência dura, um SUV é mais macio) ou a distância ao solo. Outro nome para esse sistema é suspensão a ar.

Quem dirige em estradas de qualidade diferente presta atenção à presença desta modificação: de estradas suaves a viagens todo-o-terreno. Os fãs de tuning de carro instalam especialmente tais elementos pneumáticos que permitem que o carro salte. Essa direção no auto-ajuste é chamada de low-ride. Há revisão separada.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Basicamente, o tipo de suspensão pneumática é instalado em veículos de carga, mas veículos comerciais ou de passageiros premium geralmente recebem um sistema semelhante. Considere o dispositivo desse tipo de suspensão de máquina, como funcionará, como o sistema pneumático é controlado e também quais são suas vantagens e desvantagens.

O que é suspensão a ar

A suspensão a ar é um sistema em que elementos pneumáticos são instalados em vez de amortecedores padrão. Qualquer caminhão de 18 rodas ou ônibus moderno está equipado com mecanismos semelhantes. No que diz respeito a redesenho de veículos padrão, a suspensão clássica do tipo mola é geralmente atualizada. O suporte de fábrica (suporte MacPherson na frente e uma mola ou mola atrás) muda para fole de ar, que é instalado da mesma forma que o projeto de fábrica, mas para isso são usados ​​fixadores especiais.

Você pode comprar uma peça semelhante em grandes lojas especializadas em tuning de automóveis. Para modificações de suspensão de mola ou torção, também existem kits de montagem separados.

Se falamos de suspensão de carro, então ela é projetada para absorver choques e choques vindos das rodas para o corpo de suporte ou quadro do carro. Esse carrinho não oferece apenas o máximo conforto ao dirigir em estradas irregulares. Em primeiro lugar, este sistema foi concebido de forma a que o automóvel não se quebre após alguns anos de funcionamento.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Em suspensões padrão, liberação de veículos (a descrição deste termo é aqui) continua sem alteração. Se o veículo for operado em condições diferentes, seria prático ter uma suspensão que pode alterar a distância ao solo dependendo das condições da estrada.

Por exemplo, ao dirigir em alta velocidade em uma rodovia, é importante que o carro esteja o mais próximo do asfalto para que a aerodinâmica funcione a favor da força descendente do carro. Isso aumenta a estabilidade do carro nas curvas. Detalhes sobre a aerodinâmica dos carros são descritos aqui... Por outro lado, para superar as condições off-road, é importante que a posição da carroceria em relação ao solo seja a mais alta possível, para que a parte de baixo do carro não seja danificada durante o movimento.

A primeira suspensão pneumática de carro usada em modelos de produção foi desenvolvida pela Citroen (19 DC1955). A General Motors é outro fabricante que tentou introduzir a pneumática na indústria automotiva.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

O carro de produção desta marca, que era equipado com suspensão a ar ativa, era um Cadillac Eldorado Brige 1957. Devido ao alto custo do próprio mecanismo e à complexidade do reparo, este desenvolvimento foi congelado indefinidamente. Graças às tecnologias modernas, este sistema foi aprimorado e introduzido na indústria automotiva.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Características da suspensão a ar do carro

Por si só, a suspensão a ar, pelo menos a tecnologia, existe apenas em teoria. De fato, suspensão a ar significa todo um sistema composto por um grande número de nós e mecanismos. A pneumática em tal suspensão é usada exclusivamente em um nó - em vez de molas padrão, barras de torção ou molas.

Apesar disso, a suspensão a ar tem várias vantagens em relação ao design clássico. A chave entre elas é a capacidade de alterar a altura de deslocamento do veículo ou a rigidez da suspensão.

A suspensão pneumática não pode ser utilizada na sua forma pura (apenas molas pneumáticas) sem mecanismos ou estruturas adicionais. Por exemplo, é mais eficaz ao usar os mesmos elementos que são usados ​​no suporte MacPherson, na suspensão multi-link e assim por diante.

Como a suspensão a ar usa um grande número de elementos adicionais diferentes, seu custo é muito alto. Por esse motivo, não é instalado pelo fabricante em carros econômicos.

Tal sistema tem sido amplamente utilizado no transporte de mercadorias. Devido ao fato de caminhões e ônibus transportarem cargas pesadas, a suspensão a ar nesses veículos usa uma gama completa de propriedades. Nos veículos de passageiros, o ajuste fino da suspensão é impossível apenas pela mecânica, de modo que o sistema é muitas vezes controlado eletronicamente em conjunto com amortecedores ajustáveis. Tal sistema é conhecido por muitos motoristas sob o nome de "suspensão adaptativa".

Excursão à história

O air bag foi patenteado por William Humphries em 1901. Embora esse dispositivo tivesse uma série de vantagens, não foi imediatamente notado, e apenas pelos militares. A razão é que a instalação de uma mola pneumática em um caminhão deu a ele mais vantagens, por exemplo, um carro assim poderia ser carregado mais, e o aumento da distância ao solo aumentou a capacidade de transporte off-road.

Nos veículos civis, a suspensão a ar foi introduzida apenas na década de 30 do século passado. Este sistema foi instalado no modelo Stout Scarab. O veículo estava equipado com quatro foles de ar Fairstone. Nesse sistema, o compressor era acionado por uma correia conectada à unidade de força. A máquina usava um sistema de quatro circuitos, que ainda é considerada a solução de maior sucesso.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Algumas empresas tentaram melhorar o sistema de suspensão a ar. Muito foi feito pelo Air Lift. Está associada à introdução da suspensão a ar no mundo do automobilismo. Esse sistema era usado nos carros de contrabandistas americanos (transportadores ilegais de bebida alcoólica durante a era da Lei Seca). Inicialmente, várias modificações em seus veículos foram usadas para iludir a polícia. Com o tempo, os pilotos começaram a organizar corridas entre si. Assim nasceu a corrida, que hoje se chama NASCAR (competição de stock cars).

A peculiaridade dessa suspensão é que as almofadas foram instaladas dentro das molas. Foi usado até 1960. Os primeiros sistemas de estabilizadores foram mal planejados, o que fez de tal projeto um fracasso. No entanto, alguns carros já vinham de fábrica equipados com essa suspensão.

Como a suspensão a ar era muito popular nos carros esportivos, as grandes montadoras chamaram a atenção para essa tecnologia. Assim, em 1957, o Cadillac Eldorado B linkedin apareceu. O carro recebeu uma suspensão pneumática completa de quatro circuitos com a capacidade de ajustar a pressão em cada almofada individual. Na mesma época, este sistema foi introduzido por Buick e Ambassador.

Entre as montadoras europeias, a Citroen tem merecidamente o primeiro lugar no uso de suspensão a ar. A razão é que os engenheiros da marca introduziram desenvolvimentos inovadores que popularizaram os modelos de automóveis com este sistema (alguns deles ainda são apreciados pelos colecionadores).

Naqueles anos, era aceito que um carro não poderia ser confortável e equipado com uma suspensão a ar avançada. A Citroen quebrou esse estereótipo com o lançamento do icônico DS 19.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

O carro usou uma suspensão hidropneumática inovadora. Um conforto sem precedentes foi garantido pela redução da pressão nas câmaras de gás dos cilindros. Para que o carro fosse o mais controlável possível em alta velocidade, bastava aumentar a pressão nos cilindros, tornando a suspensão rígida. E embora o nitrogênio fosse usado naquele sistema, e o nível de conforto fosse atribuído à parte hidráulica do sistema, ainda é considerado um sistema pneumático.

Além do fabricante francês, a empresa alemã Borgward estava envolvida no desenvolvimento e implementação de suspensão a ar. Este exemplo foi seguido pela marca de automóveis Mercedes-Benz. Hoje é impossível criar um carro econômico com suspensão a ar, porque o sistema em si é muito caro para fabricar, reparar e manter. No alvorecer dessa tecnologia, hoje a suspensão a ar é instalada apenas nos carros do segmento Premium.

Como funciona a suspensão a ar

O trabalho da suspensão a ar se resume a atingir dois objetivos:

  1. Em um determinado modo, o carro deve manter a posição do corpo em relação à superfície da estrada. Se a configuração do esporte for selecionada, a folga será mínima e, para desempenho off-road, ao contrário, a mais alta.
  2. Além da sua posição em relação à estrada, a suspensão pneumática deve ser capaz de absorver todos os desníveis da superfície da estrada. Se o motorista escolher um modo de direção esportivo, cada amortecedor será o mais duro possível (é importante que a estrada seja o mais plana possível) e, quando o modo off-road estiver definido, será o mais macio possível . No entanto, o pneuma em si não altera a rigidez dos amortecedores. Para isso, existem modelos especiais de elementos de amortecimento (em detalhes sobre os tipos de amortecedores é descrito aqui) O sistema pneumático permite apenas elevar a carroceria do carro até a altura máxima permitida ou abaixá-la o máximo possível.

Cada fabricante tenta superar a concorrência criando sistemas aprimorados. Eles podem chamar seus projetos de forma diferente, mas o conceito de como os dispositivos funcionam permanece o mesmo. Independentemente da modificação dos atuadores, cada sistema será composto pelos seguintes elementos:

  1. Circuito eletronico. A eletrônica fornece melhor ajuste da operação dos atuadores. Alguns carros possuem um tipo de sistema adaptável. Nesta modificação, vários sensores são instalados que registram o modo de operação do motor, a rotação das rodas, o estado da superfície da estrada (para isso, um sensor pode ser usado sistemas de visão noturna ou câmera frontal) e outros sistemas do veículo.
  2. Mecanismos executivos. Eles são diferentes em tamanho, design e princípio de operação, mas sempre fornecem um acionamento mecânico, devido ao qual o carro é levantado ou abaixado. A pneumática pode ser pneumática ou hidráulica. Na versão a ar, é instalado um compressor (ou um hidrompressor em um sistema cheio de fluido de trabalho), um receptor (o ar comprimido se acumula nele), um secador (retira a umidade do ar para que o interior dos mecanismos não enferruje ) e um cilindro pneumático em cada roda. A suspensão hidráulica tem projeto semelhante, exceto que o controle da rigidez e da distância ao solo não é feito por via aérea, mas por um fluido de trabalho que é bombeado para um circuito fechado, como em um sistema de frenagem.O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar
  3. Sistema de controle. Em todos os carros com essa suspensão, um regulador especial é instalado no painel de controle, que ativa o algoritmo eletrônico correspondente.

Além dos sistemas de fábrica, existem modificações mais simples para ajuste amador. Este tipo é controlado por um controle remoto instalado no habitáculo. Com a ajuda do regulador, o motorista altera a distância ao solo do veículo. Quando o dispositivo é acionado pelo compressor, o ar é bombeado para o acumulador pneumático, criando a pressão necessária.

Esta modificação fornece apenas o modo de ajuste de folga manual. O motorista só pode ativar uma válvula elétrica específica (ou grupo de válvulas). Nesse caso, a suspensão a ar é elevada ou abaixada até a altura desejada.

A versão de fábrica das suspensões pneumáticas pode ter um princípio de operação automático. Em tais sistemas, uma unidade de controle eletrônico está necessariamente presente. A automação funciona por meio de sinais de sensores para rodas, motor, posição corporal e outros sistemas, e ela própria ajusta a altura do carro.

Por que instalar a suspensão a ar

Normalmente, um air bag simples é instalado no conjunto da suspensão traseira do veículo. Esta modificação pode ser encontrada em muitos cruzamentos и SUVs... O tipo de suspensão dependente tem pouco efeito com essa modernização, uma vez que mesmo com grande altura ao solo em irregularidades, a travessa ainda se agarrará a irregularidades ou obstáculos.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Por este motivo, as molas pneumáticas traseiras são utilizadas em conjunto com um design multi-link independente, como o novo Land Rover Defender. Um test drive da segunda geração deste SUV completo é aqui.

Esses são os motivos pelos quais alguns motoristas estão modernizando a parte inferior da suspensão do carro.

Ajustabilidade

Quando o carro está carregado (todos os assentos estão ocupados na cabine ou o corpo está cheio), em um carro clássico as molas são comprimidas sob o peso da carga adicional. Se o veículo se deslocar em terreno irregular, ele pode se prender na parte inferior dos obstáculos salientes. Pode ser uma pedra, um solavanco, a beira de um buraco ou uma trilha (por exemplo, em uma estrada suja no inverno).

A distância ao solo ajustável permitirá que o motorista supere os obstáculos na estrada como se não estivesse carregado. O ajuste da altura do carro não ocorre em algumas semanas de alteração do chassi, mas em alguns minutos.

A suspensão a ar automática permite ajustar com mais precisão a posição do carro, dependendo das preferências do proprietário do carro. Ao mesmo tempo, não há necessidade de realizar ajustes complexos na estrutura do veículo.

Gerenciabilidade

Além de ajustar a folga ao modo selecionado, o sistema compensa o máximo possível até mesmo um pequeno ângulo de inclinação do carro em velocidade (em modelos caros). Para garantir que todas as rodas nas curvas tenham aderência máxima na superfície da estrada, com base nos sinais dos sensores de posição do corpo, a unidade de controle pode dar um comando às válvulas solenóides de cada uma das rodas.

Ao entrar em uma curva em um circuito, a pressão aumenta, devido ao qual a máquina sobe ligeiramente no eixo do raio de rotação interno. Isso torna mais fácil para o motorista dirigir o veículo, o que aumenta a segurança no trânsito. Quando a manobra é concluída, o ar é liberado do circuito carregado e a automação estabiliza a posição da carroceria do carro.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Nos veículos convencionais, essa função é realizada pelo estabilizador lateral. Nos modelos econômicos, esta parte é instalada no eixo motor, mas no segmento mais caro, dois estabilizadores transversais e até longitudinais são usados.

A mola de ar tem uma propriedade útil. Sua rigidez de recuo depende diretamente da taxa de compressão. Em sistemas caros, é possível usar molas pneumáticas, que evitam que o veículo balance ao passar sobre lombadas. Nesse caso, o elemento mecânico é controlado tanto para compressão quanto para tensão.

Como a suspensão adaptativa não é capaz de funcionar de forma independente, ela possui sua própria unidade de controle eletrônico. A alteração do seu próprio carro, neste caso, está associada a elevados custos de material.

Além disso, nem todo mecânico consegue entender o funcionamento do sistema, pois além dos elementos mecânicos, ele contém um grande número de dispositivos eletrônicos. Eles devem estar corretamente conectados à unidade de controle para que o dispositivo registre corretamente os sinais de todos os sensores.

Desempenho ideal

Ao escolher um carro novo, cada motorista avalia o manuseio e a distância ao solo da compra proposta. A presença de suspensão a ar permite ao proprietário de tal veículo, sem intervenção adicional no projeto do carro, alterar esses parâmetros dependendo das condições de operação.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Ao ajustar o chassi, o motorista pode se concentrar no manuseio ou pode deixar o carro o mais confortável possível. Também é possível alcançar um meio-termo entre esses parâmetros.

Se o seu carro estiver equipado com um trem de força potente, mas seu potencial não pode ser usado em vias públicas, você pode ajustar a suspensão para que o carro seja o mais macio e confortável possível em operação normal. Mas assim que o motorista chegar à pista, você pode ativar o modo esportivo alterando também as configurações da suspensão.

Aparência do veículo

Embora os fabricantes ofereçam novos modelos de automóveis com pouca distância ao solo, esses veículos são ineficazes em muitas regiões. Por esse motivo, os modelos muito baixos ocupam apenas um pequeno nicho no mercado automotivo global. Quanto à afinação, então na direção Stens Autoa altura da máquina é de grande importância.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Na maioria das vezes, os carros rebaixados são obtidos em decorrência de alteração do chassi, por isso o transporte perde a praticidade. Hoje existem poucas pessoas dispostas a investir pesadamente em um carro separado, que será projetado apenas para ser exibido em um salão de automóveis, e o resto do tempo apenas juntando poeira na garagem.

A suspensão a ar permite que você subestime o transporte tanto quanto possível, mas aumente-o se necessário. Normalmente, nas entradas de um posto de gasolina ou viaduto, os carros baixos sofrem por não conseguirem ultrapassar um ligeiro declive da via. O design ajustável permite que o motorista personalize o carro sem sacrificar sua praticidade.

Carregamento de veículos

Outra característica útil da suspensão a ar é que ela facilita o carregamento / descarregamento da máquina. Alguns proprietários de SUVs com distância ao solo variável apreciaram esta opção.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Para superar as condições off-road, a maioria dos veículos de grande porte recebe rodas grandes, o que torna muito mais difícil para um motorista de baixa estatura colocar uma carga no porta-malas. Neste caso, a máquina pode ser abaixada ligeiramente. Da mesma forma, você pode usar este sistema em um caminhão de reboque. Durante o carregamento, a altura da carroceria pode ser mínima e, durante o transporte, o proprietário do caminhão de reboque eleva o veículo a uma altura confortável.

Como instalar a suspensão a ar com suas próprias mãos?

Quando todo o kit de suspensão a ar é adquirido, o fabricante fornece instruções detalhadas de instalação junto com todos os componentes. Também está incluído na maioria dos kits um kit de reparo.

Este é um fator muito importante do qual depende a instalação competente do sistema. Infelizmente, ao instalar mecanismos complexos e vários sistemas, mesmo tão complexos quanto a suspensão a ar, muitos motoristas recorrem às instruções quando algo já quebrou ou o sistema não está funcionando corretamente.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Para evitar a instalação analfabeta, que pode causar falhas em algumas peças, algumas empresas alertam que se as instruções de instalação não forem seguidas, o sistema será anulado. E há quem use técnicas psicológicas. Por exemplo, a própria empresa imprime a etiqueta de advertência “Não abra!” na embalagem dos componentes do sistema. Conforme concebido pelos profissionais de marketing, este aviso incentiva os compradores a abrirem primeiro as instruções, mesmo que apenas para entender por que a embalagem não deve ser aberta. E a empresa Ride Tech imprime essa inscrição nas próprias instruções, contando com o fato de que “fruta proibida é sempre doce” e o comprador abrirá primeiro a embalagem com a proibição.

Não importa quão complexo seja o sistema, você mesmo pode instalá-lo, porque mesmo no melhor centro de serviços ou estúdio, as pessoas fazem esse trabalho. Assim, é possível para um motorista. O principal é seguir de perto as instruções do fabricante. Além disso, o instalador precisa entender como o sistema deve funcionar.

Dependendo do tipo e complexidade do sistema, pode demorar 12-15 horas para instalar (para componentes de suspensão com almofadas) + 10 horas para instalar o compressor e seus componentes + 5-6 horas para o sistema de equalização, se presente neste sistema. Mas depende da habilidade do motorista em trabalhar com ferramentas e do conhecimento da parte técnica do carro. Se você mesmo instalar a suspensão a ar, economizará dinheiro significativamente (o custo de instalação é de aproximadamente um quarto do preço do kit).

Para que o sistema funcione corretamente, o uso de materiais de vedação não pode ser negligenciado. As linhas de ar geralmente vazam se você não usar fita de vedação nas conexões. Também é necessário isolar a linha dos efeitos de danos mecânicos e exposição a altas temperaturas. A etapa final é a configuração correta do sistema.

Design de balão de ar

A empresa norte-americana Firestone dedica-se à produção de foles pneumáticos de alta qualidade. Seus produtos são frequentemente usados ​​por fabricantes de caminhões. Se classificarmos condicionalmente esses produtos, existem três tipos deles:

  • Duplo Esta modificação é adaptada para estradas em más condições. Externamente, parece um cheeseburger. Esta almofada tem um curso curto. Pode ser usado na parte dianteira da suspensão. Nesta parte, o amortecedor está localizado próximo ao ponto de carga máxima.
  • Cônico. Essas modificações não são instaladas como amortecedores dianteiros, embora tenham um curso mais longo. O seu trabalho tem um princípio linear e suportam menos cargas do que os anteriores.
  • Roller. Esses foles de ar também são menores do que as almofadas duplas (eles têm uma lâmpada fina e alta). Sua operação é quase idêntica à modificação anterior, portanto, amortecedores de ar semelhantes também são instalados na parte traseira do bogie do carro.

Aqui está um desenho do diagrama de conexão de suspensão a ar mais comum:

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar
A) compressor; B) manômetro; C) dessecante; D) receptor; E) air bag; F) válvula de admissão; G) válvula de saída; H) válvula sobressalente.

Considere como a mola de ar é organizada.

Compressores

Para que a mola de ar possa mudar sua altura, ela deve estar conectada a uma fonte de ar externa. É impossível criar uma pressão no sistema uma vez, e a máquina será adaptada a diferentes condições de operação (o número de passageiros, o peso da carga, o estado da estrada, etc.).

Por esse motivo, os compressores pneumáticos devem ser instalados no próprio veículo. Isso permite que você altere as características do carro na estrada e em alguns modelos até mesmo durante a condução.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

O sistema pneumático será composto de pelo menos um compressor, um receptor (um tanque no qual o ar se acumula) e um sistema de controle (consideraremos suas modificações um pouco mais tarde). Uma modificação economicamente viável e mais simples é conectar um compressor e um receptor de 7.5 litros. No entanto, essa instalação levantará o carro por alguns minutos.

Se houver necessidade de a suspensão levantar o carro em apenas alguns segundos, serão necessários pelo menos dois compressores com capacidade de 330 kg / polegada quadrada e pelo menos dois receptores com volume de 19 litros. Também exigirá a instalação de válvulas pneumáticas industriais e linhas pneumáticas de 31-44 polegadas.

A vantagem de tal sistema é que o carro sobe imediatamente após pressionar o botão. No entanto, também existe uma desvantagem significativa. Este projeto não permite ajustes finos - o carro sobe muito alto ou não o suficiente.

Linhas pneumáticas

Parte integrante de todos os sistemas de suspensão a ar é uma linha pneumática de plástico projetada para caminhões. Trata-se de uma linha de alta pressão que permite conectar todos os componentes do sistema. Essas modificações são capazes de suportar pressões que variam de 75-150 psi (psi).

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Se for instalado um sistema pneumático mais eficiente, para maior confiança, em vez de uma linha de plástico, pode-se usar um análogo de metal (é usado em sistemas de freio). Adaptadores e porcas cônicas padrão podem ser usados ​​para conectar todos os componentes. Os próprios componentes do sistema são conectados à linha principal por meio de mangueiras flexíveis de alta pressão.

Suspensão dianteira

O primeiro desenvolvimento de sistemas pneumáticos recebeu mecanismos com os quais era possível deslocar ligeiramente o amortecedor dianteiro. O motivo é que a mola pneumática não possui área para o amortecedor, como na escora MacPherson (fica dentro da mola).

O kit de mola pneumática para a suspensão dianteira inclui suportes especiais que podem ser usados ​​para compensar o choque sem comprometer o desempenho. No entanto, se jantes grandes fora do padrão forem instaladas em um carro pequeno (esse tipo de ajuste é popular hoje em dia) com pneus de perfil baixo, o uso de suspensão a ar em alguns casos será impossível. Para obter detalhes sobre como escolher pneus de baixo perfil, consulte separadamente.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Desenvolvimentos recentes incluem amortecedores de ar integrados que substituem o amortecedor clássico. Essa modificação é significativamente mais cara, mas esses mecanismos são muito mais fáceis de instalar.

Antes de decidir sobre esta modificação, vale a pena considerar que em alguns chassis ela é menos eficaz do que sistemas em que a mola de ar e o amortecedor são separados. Às vezes, com uma folga reduzida devido ao design do chassi, a roda se agarra ao forro do arco da roda durante a condução. Neste caso, é necessário um amortecedor mais rígido.

Por isso, para quem prioriza o máximo conforto, e não apenas uma mudança visual no transporte, é melhor ficar em um sistema separado.

Suspensão traseira

Na parte traseira do bogie, a instalação do sistema pneumático depende do tipo de suspensão do carro. Se houver racks do tipo MacPherson e o design for multi-link, não será difícil instalar os cilindros no suporte de estoque. O mais importante é encontrar a modificação certa. Mas ao usar uma modificação combinada (o amortecedor e o cilindro são combinados em um módulo), pode ser necessário alterar ligeiramente a estrutura de suspensão do carro.

Se houver uma suspensão com mola de lâmina no eixo traseiro do carro, o sistema pneumático pode ser instalado de duas maneiras. Antes de mudar a suspensão, observe que todas as molas de lâmina não podem ser desmontadas. A razão é que esses elementos, além do efeito mola, estabilizam o eixo traseiro. Se você remover completamente todas as molas, precisará instalar um sistema de alavancas, e isso é uma séria interferência no design do carro, que requer considerável experiência de engenharia.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Portanto, a primeira maneira de instalar um fole de ar em uma suspensão de mola de lâmina. Deixamos algumas folhas de cada lado para que continuem a desempenhar a função de estabilização do eixo. Em vez das folhas removidas (entre o corpo e as molas), um air bag é instalado.

O segundo método é mais caro. Normalmente é usado por proprietários de carros que desejam maximizar a "bomba" da suspensão do carro. Todas as molas são removidas e uma estrutura de airbag de 4 pontos é instalada em cada lado. Para esta modernização, muitos fabricantes já criaram kits especiais de fixadores que permitem a instalação de sistemas pneumáticos com o mínimo de soldagem.

Existem dois tipos de alavancas disponíveis para o retrofit de 4 pontos:

  • Triangular. Essas peças são usadas em automóveis de passageiros para uso diário.
  • Paralelo. Esses elementos são usados ​​em caminhões. Se um carro de passageiros for usado para corridas de arrancada (as características dessas competições são descritas aqui) ou outros tipos de competição automática, o mesmo tipo de alavancas é usado.

Pneumocilindros

Esses elementos agora são feitos de borracha ou poliuretano de alta resistência. Este material possui grande elasticidade e resistência, o que garante a estanqueidade do sistema. Além disso, esses materiais são resistentes a condições climáticas adversas, estresse mecânico durante a condução (areia, sujeira e pedras atingem todas as peças localizadas sob o fundo do carro), vibrações e produtos químicos que borrifam a estrada no inverno.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Aos compradores de sistemas pneumáticos são oferecidos três tipos de cilindros:

  • Dobro. Em sua forma, esses cilindros se assemelham a uma ampulheta. Comparado a outros análogos, este tipo de cilindro possui grande flexibilidade horizontal;
  • Cônico. Eles têm as mesmas propriedades que outras molas pneumáticas. Apenas sua forma permite que você instale esses elementos em um espaço limitado. A desvantagem desse tipo é a pequena faixa de ajuste da altura de deslocamento do veículo;
  • Rolo. Estes foles de ar são projetados para uso em condições especiais. Esses cilindros são selecionados ao instalar um projeto de suspensão específico e a necessidade de ajustar um determinado parâmetro de altura do carro. Ao adquirir um kit, o fabricante indicará quais tipos de cilindros são recomendados para uso em determinado caso.

Válvulas solenóides e linhas pneumáticas

Para que a suspensão a ar funcione, além dos cilindros, o sistema deve possuir linhas pneumáticas e mecanismos de travamento (válvulas), pois os travesseiros sobem e sustentam o peso do carro devido ao ar bombeado neles.

As linhas pneumáticas são um sistema de tubos de alta pressão que são colocados sob o fundo do carro. Embora nesta parte do carro a linha esteja exposta aos efeitos agressivos dos reagentes e da umidade, ela não pode ser colocada no habitáculo, pois em caso de despressurização, não será necessário desmontar completamente todo o habitáculo para reparos.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

A rodovia mais confiável é feita de metais não ferrosos, mas também existem modificações feitas de poliuretano e borracha.

As válvulas são necessárias para bombear e manter a pressão do ar em uma parte específica da linha. Estes são os elementos-chave que controlam todo o sistema pneumático. A primeira suspensão a ar recebeu um tipo de circuito duplo. A desvantagem de tais sistemas era a livre circulação de ar do compressor para os cilindros e vice-versa. Ao entrar em uma curva, devido à redistribuição do peso do veículo em tais sistemas, o ar dos cilindros carregados era espremido para um circuito menos carregado, o que aumentava muito o rolamento do carro.

Os sistemas pneumáticos modernos são equipados com várias válvulas que mantêm a pressão em uma unidade de suspensão específica. Devido a isso, essa suspensão é capaz de competir com análogos com elementos amortecedores de mola. Para um controle mais preciso do sistema, são utilizadas válvulas solenóides, acionadas por sinais do módulo de controle.

Módulo de controle

Este é o coração da suspensão a ar. No mercado de sistemas automotivos, você encontra módulos mais simples, que são representados por um simples interruptor eletrônico. Se desejar, você pode encontrar uma opção mais cara, equipada com um microprocessador com software instalado.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Tal módulo de controle monitora os sinais de vários sensores no sistema e altera a pressão nos circuitos abrindo/fechando válvulas e ligando/desligando o compressor. Para que a eletrônica não entre em conflito com o software do computador de bordo ou da unidade de controle central, ela é independente de outros sistemas.

Receptor

Um receptor é um recipiente no qual o ar é bombeado. Devido a esse elemento, a pressão do ar é mantida em toda a linha e, se necessário, essa reserva é utilizada para que o compressor não ligue com tanta frequência.

Embora o sistema possa funcionar completamente livremente sem um receptor, sua presença é desejável para reduzir a carga no compressor. Graças à sua instalação, o compressor funcionará com menos frequência, o que aumentará sua vida útil. O supercharger ligará somente depois que a pressão no receptor cair para um determinado valor.

Variedades pelo número de contornos

Além das características de design e potência dos atuadores, existem versões de dois e quatro circuitos de todos os tipos de suspensões pneumáticas. A primeira modificação foi usada em hot rods na segunda metade da década de 1990.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar
1) Circuito simples; 2) Circuito duplo; 3) Quatro circuitos

Vamos considerar alguns dos recursos desses sistemas.

Circuito duplo

Neste caso, dois foles de ar, montados no mesmo eixo, estão interligados. No que diz respeito à instalação, esse sistema é mais fácil de instalar. Basta instalar uma válvula em um eixo.

Ao mesmo tempo, essa modificação tem uma desvantagem significativa. Quando o carro entra em uma curva em alta velocidade, o ar do cilindro carregado se desloca para a cavidade do menos carregado, por isso, em vez de estabilizar o carro, o rolamento da carroceria se torna ainda mais acentuado. Nos veículos leves, esse problema é resolvido com a instalação de um estabilizador transversal de maior rigidez.

Quatro circuitos

Devido a deficiências significativas do sistema pneumático anterior, uma versão de quatro circuitos é instalada em carros modernos. A fórmula de conexão tem controle independente de cada fole. Para isso, cada almofada conta com uma válvula individual.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Esta modificação se assemelha ao sistema de compensação de rolo para carros adaptados para corrida em pista. Ele fornece um ajuste mais preciso da distância ao solo dependendo da posição da carroceria do carro em relação à estrada.

Sistemas de controle

Na maioria dos casos, um sistema de quatro laços será alimentado por eletrônicos. Esta é a única opção de controle que permite alterar o estado da suspensão em um pequeno intervalo. É verdade que este sistema é muito mais difícil de instalar (você precisa conectar corretamente todos os sensores necessários à unidade de controle) e custa muito mais.

Como opção de orçamento, o proprietário do carro pode instalar um sistema manual. Esta opção pode ser usada em um sistema de dois e quatro circuitos. Nesse caso, um manômetro e um botão de controle são instalados no console central para monitorar a pressão na linha.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Uma opção cara, mas mais eficiente, é instalar um regulador eletrônico. Este sistema usa válvulas solenóides controladas eletronicamente. Tal modificação consistirá em uma unidade de controle, um conjunto de sensores necessários para determinar a posição do carro e o grau de inflação do cilindro.

Desenvolvimentos recentes podem ser equipados com vários sistemas de controle. Vamos dar uma olhada em como cada um deles funciona.

Sistema de controle de medição de pressão

Em teoria, este sistema determina a posição da mola de ar (a eletrônica se ajusta a este parâmetro para determinar a quantidade de folga). Os sensores de pressão no sistema transmitem sinais para a unidade de controle, permitindo que os componentes eletrônicos determinem a altura do percurso. Mas esse sistema de controle tem uma desvantagem significativa.

Se o carro estiver bem carregado (há o número máximo de passageiros na cabine e há uma carga pesada no porta-malas), a pressão na rodovia com certeza aumentará. Com base nos sensores de pressão, o computador de bordo determinará se o carro foi elevado à altura máxima, mas na verdade ela pode estar muito baixa.

Esse sistema de controle é adequado para veículos leves, nos quais cargas pesadas raramente são transportadas. Até mesmo o reabastecimento até a capacidade máxima do tanque altera o controle de altura do veículo. Por esta razão, a automação configurará incorretamente a distância ao solo.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Além disso, o grande erro desse tipo de sistema de controle ativo depende das manobras que o veículo realiza. Por exemplo, quando um carro faz uma curva longa, um lado da suspensão é carregado mais. Os eletrônicos interpretam essa mudança como o levantamento de um lado do carro. Naturalmente, o algoritmo de estabilização do corpo é acionado.

Nesse caso, a parte carregada da linha começa a descer e mais ar é bombeado para a parte descarregada. Por causa disso, a rotação do carro aumenta e ele oscilará nas curvas. O sistema de dois circuitos tem uma desvantagem semelhante.

Sistema de controle que controla a liberação

Mais eficaz em relação a um grande número de variáveis ​​de carga em cilindros individuais é aquele que captura a distância real da parte inferior da carroceria à superfície da estrada. Exclui todos os erros característicos da versão anterior. Graças à presença de sensores que determinam a resposta da suspensão a um aumento de pressão em circuitos específicos, a eletrônica define com mais precisão a folga dependendo da situação na estrada.

Apesar desta vantagem, tal sistema de controle também tem uma desvantagem. Para o manuseio adequado do veículo, é importante que a rigidez da suspensão seja aproximadamente a mesma. A diferença de pressão entre diferentes foles de ar não deve exceder 20 por cento.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Mas quando a eletrônica está tentando alinhar o carro o máximo possível, em algumas situações essa diferença ultrapassa esse parâmetro. Como resultado, uma parte da suspensão é o mais rígida possível, enquanto a outra é muito macia. Isso afeta negativamente o manuseio da máquina.

Sistemas combinados

Para eliminar os erros e deficiências de ambos os sistemas de controle, foram criados sistemas de controle combinados. Eles combinam as vantagens de aquele que controla a pressão nos circuitos e aquele que determina a quantidade de folga. Graças a essa combinação, além de monitorar a posição do próprio veículo, esses sistemas também neutralizam o trabalho uns dos outros.

Um sistema de controle semelhante foi desenvolvido pela Air Ride Tec. A modificação é chamada de Level Pro. Neste caso, a unidade de controle eletrônico é programada em três modos. Ajuste máximo, médio e mínimo do carro. Cada um desses modos permite que você use o carro em diferentes condições de operação, desde passeios em pista a todo-o-terreno.

O conjunto de foles pneumáticos e válvulas solenóides opera nos modos automático e manual. Quando o carro se aproxima de uma lombada, ele não sobe sozinho para superar esse obstáculo. Para isso, a eletrônica deve ter um número maior de sensores que fazem a varredura da superfície da estrada com antecedência. Esses sistemas são muito caros.

Sistemas modificados

Os sistemas listados acima são adaptados para carros convencionais. Para caminhões e carros esportivos profissionais, existem sistemas de controle modificados que fornecem ajuste automático rápido e preciso do veículo.

Do lado prático, é melhor instalar um kit pronto especialmente projetado em um SUV, picape ou hot rod potente do que tentar criar você mesmo uma suspensão adaptativa. Além do fato de que tal desenvolvimento levará muito tempo, há uma grande probabilidade de que o mecânico faça os cálculos incorretamente e a suspensão não aguente as cargas.

O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Escolhendo um kit pronto, o proprietário do carro só precisa olhar a lista fornecida pelo fabricante: se este produto é adequado para este modelo de carro ou não. Ele leva em consideração a distância entre as rodas e os revestimentos do arco da roda, as dimensões das juntas esféricas, a quantidade de travamento variável do eixo e outros parâmetros, com base nos quais a automação determina quanto ar deve ser bombeado para os cilindros.

Características de operação

Como já foi dito, a principal característica da suspensão a ar, independentemente de seu projeto, é o custo. Embora os sistemas modernos sejam bastante confiáveis ​​e eficazes, quando falham, seu reparo se transforma em uma verdadeira dor de cabeça e um "buraco negro" na carteira.

Se o carro estiver equipado com airbags abertos, é recomendável usar um elevador com mais frequência durante a lavagem do carro para lavar bem a sujeira e a areia sob os punhos. Atenção também deve ser dada às mangueiras da linha de ar - certifique-se de que não se desgastem. Se aparecer um vazamento de ar, ele deve ser eliminado o mais rápido possível, pois o acionamento frequente reduzirá a vida útil do compressor.

Alguns acreditam que a frequência das mudanças na distância ao solo ou na rigidez da suspensão deve ser minimizada tanto quanto possível. Para esses motoristas, a suspensão a ar não é necessária, e uma suspensão padrão é suficiente para eles. Qualquer sistema possui seus próprios recursos, não importa o quanto você tente estender sua vida útil. A presença de suspensão a ar torna a máquina versátil, lucrativa fora de estrada e mais manobrável em altas velocidades.

Vantagens e desvantagens da suspensão a ar

Qualquer modernização dos componentes de fábrica de um carro tem um lado positivo e um lado negativo da moeda. Primeiro, sobre as vantagens da pneumática:

  1. Como resultado do retrabalho da suspensão do carro, nem a transmissão nem a lubrificação de todas as unidades automáticas são prejudicadas. Em alguns casos, a geometria da suspensão muda ligeiramente.
  2. A suspensão a ar é capaz de manter a altura da máquina, independente da carga. Se a carga estiver distribuída de maneira desigual pela carroceria, o sistema manterá o veículo o mais nivelado possível em relação à estrada.
  3. Se necessário, a máquina pode ser elevada para superar obstáculos na estrada. E para uma mudança visual em uma superfície plana, o carro pode ser subestimado tanto quanto possível (enquanto a altura mínima pode levar a um desgaste acelerado dos travesseiros).
  4. Graças à estabilização da carroceria de alta qualidade nas curvas, o carro não balança, o que adiciona conforto durante a viagem.
  5. O sistema pneumático é silencioso.
  6. Ao instalar o fole de ar junto com a suspensão de fábrica, as peças regulares duram muito mais. Graças a isso, o cronograma de trabalhos de reparo é significativamente aumentado. Em alguns casos, essa suspensão é capaz de se mover até 1 milhão de km.
  7. Comparado a um veículo semelhante com suspensão clássica, um veículo equipado com pneumática tem uma grande carga útil.
O dispositivo e o princípio de operação da suspensão a ar

Antes de decidir atualizar a suspensão do seu carro instalando um sistema pneumático, você precisa levar em consideração todas as desvantagens de tal atualização. E essas desvantagens são significativas:

  1. Para instalar a pneumática em seu carro, você precisa gastar uma quantia decente na compra de todos os elementos necessários. Além disso, os fundos devem ser alocados para pagar o trabalho de um profissional que possa conectar todos os nós com competência. Se você planeja vender um carro no futuro, no mercado secundário, um modelo barato, assim atualizado, custará muito mais do que o segmento de preço em que está localizado. Basicamente, tais sistemas são práticos para uso no transporte de cargas ou em modelos da classe "Business".
  2. Esse sistema é muito exigente nas condições de operação. Ela tem medo de sujeira, água, poeira e areia. Mantê-lo limpo exige muito esforço, especialmente devido às condições das estradas de hoje.
  3. O airbag em si não pode ser reparado. Se, devido a operação inadequada (por exemplo, direção frequente com distância mínima ao solo), ele se deteriorar, será necessário substituí-lo por um novo.
  4. A eficácia das molas pneumáticas diminui com o início da geada.
  5. Além disso, no inverno, os elementos pneumáticos são expostos aos efeitos agressivos dos reagentes espalhados pelas estradas.

Se um motorista está pronto para aturar essas deficiências, então podemos dizer com confiança que, em comparação com molas e amortecedores clássicos, o análogo pneumático (especialmente os desenvolvimentos mais recentes) será mais eficaz. No entanto, infelizmente, tal desenvolvimento está disponível apenas para motoristas ricos e residentes das latitudes ao sul.

Além disso, assista a uma análise em vídeo da evolução e dos recursos da suspensão a ar:

O QUE É SUSPENSÃO A AR EM UM CARRO E COMO ESTÁ INSTALADA

Vídeos relacionados

Aqui está um pequeno vídeo sobre como funciona a suspensão a ar:

Perguntas e Respostas:

O que há de errado com a suspensão a ar? O projeto complexo e a fraca manutenção das unidades tornam muito caro consertar e manter. Seu recurso é muito influenciado pelas condições climáticas, produtos químicos das estradas e temperaturas de congelamento.

Como funciona um compressor de suspensão a ar? O pistão retribui no revestimento. As válvulas de sucção e descarga abrem alternadamente. O ar flui através do desumidificador para o tanque de trabalho.

Como funciona a suspensão a ar em um caminhão? Primeiro, o sistema de freio é preenchido com ar. Em seguida, ele é bombeado para as molas pneumáticas e, em seguida, é bombeado para o receptor. O ar do receptor é usado para alterar a dureza de amortecimento.

Adicionar um comentário