Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống treo khí nén

Với việc ngành công nghiệp ô tô đang dần chuyển sang sử dụng các lò xo cuộn nhỏ gọn và chính xác hơn trong hầu hết các ứng dụng hệ thống treo thay vì các lò xo thô cồng kềnh, thật hợp lý khi mong đợi sự phát triển tiếp tục của thiết bị chạy. Một phần điều đó đã xảy ra - kim loại trong các nguyên tố đàn hồi thường được thay thế bằng khí. Tất nhiên, được bao bọc dưới áp lực trong một lớp vỏ chắc chắn. Nhưng việc thay thế đơn giản các lò xo bằng lò xo không khí là không đủ, hệ thống treo mới ngụ ý sử dụng tích cực các thiết bị điện tử và cơ cấu truyền động.

Hệ thống treo khí nén phổ biến và duy nhất

Đặc điểm của việc sử dụng khí nén làm phần tử đàn hồi dẫn đến khả năng thay đổi hoạt động từ xa trong các đặc tính của hệ thống treo. Bắt đầu từ một sự thay đổi đơn giản về vị trí của cơ thể trên đường trong trạng thái tĩnh và kết thúc bằng các chức năng điều khiển chủ động.

Nhìn chung, vẫn giữ nguyên cách phân loại các loại hệ thống treo, lò xo không khí đã gây ra sự xuất hiện của một số thiết bị bổ sung trong khung xe. Số lượng thiết bị phụ thuộc vào việc thực hiện cụ thể của các nhà sản xuất khác nhau. Đây có thể là máy nén điện và cơ khí, bệ van, bộ điều khiển điện tử và đôi khi là bộ thủy lực. Không khó để truyền đạt các đặc tính thích ứng và lựa chọn các đặc tính từ ghế lái cho các hệ thống như vậy. Và bề ngoài, nó sẽ phần lớn giống với hệ thống treo phụ thuộc truyền thống, hệ thống độc lập hai và đa liên kết, thanh chống MacPherson hoặc dầm xoắn đơn giản. Nâng cao khả năng thay thế hoàn toàn cho các bộ phận, khi bạn có thể chỉ cần tháo bộ phận khí nén và lắp đặt lò xo cuộn vào cùng một vị trí.

Thành phần của thiết bị và các thành phần riêng lẻ

Mục đích và chức năng của các phần tử cơ bản ít thay đổi trong quá trình phát triển của hệ thống treo khí nén, chỉ có thiết kế và các thuật toán điều khiển của chúng đã được cải thiện. Thành phần thông thường bao gồm:

• lò xo không khí được lắp thay cho lò xo hoặc lò xo;
• một máy nén khí duy trì và điều chỉnh áp suất trong khí nén;
• điều khiển và phân phối khí phụ kiện với hệ thống van điện từ;
• bộ lọc không khí và máy sấy;
• cảm biến chiều cao thân xe cho từng bánh xe;
• điều khiển đơn vị điện tử;
• bảng điều khiển hệ thống treo khí nén.

Có thể sử dụng các thiết bị khác liên quan đến sự hiện diện của các chức năng bổ sung.

Đệm khí nén (xi lanh)

Phần tử treo đàn hồi là lò xo không khí theo nghĩa rộng nhất của từ này, về mặt lí thuyết lò xo cũng là lò xo. Trong thực tế, đây là không khí chịu áp suất trong một hộp kim loại cao su. Có thể thay đổi hình dạng hình học của vỏ theo các hướng nhất định, gia cố ngăn chặn sự sai lệch tùy ý so với hình dạng.

Có thể tích hợp bộ phận khí nén với bộ giảm chấn trong một cấu tạo duy nhất của thanh chống khí nén kiểu ống lồng. Điều này đạt được sự nhỏ gọn của một đơn vị duy nhất trong chế phẩm, ví dụ, hệ thống treo kiểu MacPherson. Bên trong giá có một khoang kín bằng khí nén và thủy lực thông thường của loại giảm xóc cổ điển.

Máy nén và máy thu

Để bù đắp cho sự rò rỉ và thay đổi áp suất nhanh chóng trong các phần tử khí nén, hệ thống được trang bị một máy nén tự động với bộ truyền động điện từ trình điều khiển điện của bộ điều khiển. Hoạt động của máy nén được tạo điều kiện thuận lợi nhờ sự hiện diện của bộ phận chứa - nhận không khí. Do sự tích tụ của khí nén trong đó, cũng như bỏ qua áp suất từ ​​các xi lanh, máy nén bật ít thường xuyên hơn, giúp tiết kiệm tài nguyên và cũng giảm tải cho các bộ phận chuẩn bị không khí, lọc và làm khô.

Áp suất trong bộ thu được điều khiển bởi một cảm biến, theo các tín hiệu mà thiết bị điện tử gửi lệnh để bổ sung lượng khí nén dự trữ, bao gồm cả máy nén. Khi cần giảm độ thanh thải, không khí thừa không được thải vào khí quyển mà đi vào bộ thu.

Quy định điện tử

Nhận thông tin từ cảm biến độ cao xe, thông thường đây là các yếu tố liên quan đến vị trí của tay đòn và thanh treo, cũng như áp suất tại các điểm khác nhau, bộ phận điện tử hoàn toàn kiểm soát vị trí của thân xe. Nhờ đó, hệ thống treo có được các chức năng mới về cơ bản, nó có thể được thực hiện thích ứng ở các mức độ khác nhau.

Để cung cấp các tính năng mới, kết nối bộ điều khiển với các hệ thống xe khác đã được giới thiệu. Anh ta có thể tính đến quỹ đạo của ô tô, tác động của người lái xe lên các điều khiển, tốc độ và tính chất của mặt đường. Việc tối ưu hóa hoạt động của khung xe trở nên khá đơn giản, tạo cho khung xe trọng tâm thấp hơn để tăng độ ổn định ở tốc độ cao, giảm thiểu lật thân xe, do đó tăng độ an toàn cho toàn bộ chiếc xe. Và off-road, ngược lại, tăng khoảng sáng gầm xe, cho phép kéo dài sự ăn khớp của các trục. Ngay cả khi đỗ, chiếc xe sẽ trở nên thân thiện hơn với người lái bằng cách hạ thấp chiều cao của thân xe để dễ dàng bốc hàng hơn.

Thực tế sử dụng các ưu điểm của hệ thống treo khí nén

Bắt đầu với việc điều chỉnh độ cao xe đơn giản, các nhà thiết kế xe hơi bắt đầu đưa các tính năng tiên tiến vào hệ thống treo. Điều này làm cho nó có thể, trong số những thứ khác, giới thiệu khí nén như một tùy chọn trên các mô hình xe hơi được trang bị cơ bản với hệ thống treo thông thường. Với việc mở rộng quảng cáo tiếp theo về các tính năng mới và lợi tức đầu tư phát triển.

Có thể kiểm soát riêng biệt hệ thống treo ở hai bên hông xe và dọc theo trục xe. Một số cài đặt cố định được cung cấp để lựa chọn trong menu chính của ô tô. Ngoài ra, một cài đặt tùy chỉnh có sẵn cho người dùng nâng cao với khả năng lưu giữ bộ nhớ.

Khả năng của khí nén đặc biệt quan trọng đối với vận tải hàng hóa, nơi có sự khác biệt lớn về khối lượng đối với một toa xe hoặc tàu đường bộ có tải và rỗng. Ở đó, hệ thống kiểm soát khe hở đã trở nên không thể thiếu, không lò xo nào có thể so sánh được với khả năng của lò xo không khí.

Đối với ô tô tốc độ cao, điều quan trọng là phải điều chỉnh hệ thống treo để làm việc trên đường cao tốc. Khoảng sáng gầm xe thấp hơn không chỉ cải thiện độ ổn định mà còn cải thiện tính khí động học, tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hiệu suất lái.

Các phương tiện địa hình sử dụng khí nén, đặc biệt là những phương tiện sử dụng không giới hạn trong các điều kiện khắc nghiệt, có thể tăng đáng kể khả năng xuyên quốc gia khi nó thực sự cần thiết. Hạ thấp cơ thể đến mức an toàn khi tốc độ tăng lên, điều này diễn ra tự động.

Sự thoải mái cũng được cải thiện một cách cơ bản. Các đặc tính của khí dưới áp suất thích hợp hơn nhiều lần so với bất kỳ kim loại lò xo nào. Các đặc tính của hệ thống treo trong bất kỳ điều kiện nào, ngay cả khi không sử dụng sự thích ứng, sẽ hoàn toàn được xác định bởi các bộ giảm xóc, các đặc tính của chúng được lập trình dễ dàng và chính xác hơn nhiều trong quá trình thiết lập và sản xuất. Và những nhược điểm ở dạng phức tạp và độ tin cậy liên quan từ lâu đã không được xác định bởi các tính năng cơ bản, mà bởi nguồn lực do nhà sản xuất đặt ra.