Лаборатория смелых проектов
Лаборатория смелых проектов

Типы пневмоподушек

Пневмоподушка (пневмобаллон, пневморессора) является основным упругим элементом пневматической подвески. В качестве упругого тела выступает сжатый воздух.

Пневмоподушки делятся на два основных типа: баллонные и диафрагменные.

Устройство пневмоподушки баллонного типа представлено на рисунке 1 слева. Оболочка 6 пневмоподушки баллонного типа состоит из нескольких слоев прорезиненной кордной ткани (каркаса), внутреннего герметизирующего и внешнего защитного слоя резины. Оболочка зафиксирована в верхней и нижней крышках 5. В крышках делаются резьбовые отверстия для подвода воздуха 4, а также отверстия 3 для крепления пневмоподушек. Посередине пневмоподушки имеется стягивающее кольцо 10. Некоторые типы пневмоподушек имеют встроенный резиновый отбойник 7. В качестве материала ткани обычно используется полиамидное волокно (нейлон, капрон). В большинстве случаев число слоев корда равно 2-4. Резины применяются как на основе натурального каучука, так и на основе синтетического. Внутренний слов резины должен быть не только воздухонепроницаемым, но и маслостойким, так как возможно случайное попадание масла в пневмобаллон из системы питания пневмоподвески. Внешний слой должен хорошо сопротивляться воздействию маска, бензина, солнечных лучей, озона. Для внешних слоев часто используют неопрен. Общая толщина оболочки составляет обычно 3-5 мм.

Устройство пневмоподушки баллонного и рукавного типа
Рис.1. Устройство пневмоподушки баллоного и рукавного типа

Пневмоподушки баллонного типа выпускаются одно, двух и трехсекционными.

Доминатор 2500, Доминатор 2600, Контитех 2500, RE-5 Slam Specialities - это одни из наиболее распространенных двухсекционных пневмоподушек баллоного типа применяемых для легковых автомобилей.

Одним из основных преимуществ пневмоподушек баллонного типа является их значительный срок службы. Внутреннее трение в оболочке невелико и нагрева баллона во время работы не наблюдается. Это создает благоприятные условия для высокой долговечности резины.

Отличительной особенностью пневмоподушек диафрагменного типа является наличие поршня, входящего при деформации упругого элемента внутрь объема, ограничиваемого резино-кордной оболочкой (диафрагмой) и металлическим корпусом или крышкой.

Диафрагменные пневмоподушки нашли практическое применение в автомобильных подвесках позже, чем баллонные. Основная причина появления диафрагменных упругих элементов заключалась в стремлении применить пневматическую подвеску на легковых автомобилях. Кроме того, конструктивно и технологически трудно получить баллонные упругие элементы малого диаметра при сохранении того же хода и тех же статических прогибов, что и для элементов большого диаметра. Поэтому минимальные внешние диаметры баллонных пневмоподушек, применяемых в настоящее время, составляют около 150 мм, что так же создает затруднения при их компоновке в подвеске легкового автомобиля.

Среди пневмоподушек диафрагменного типа наибольшее распространение получили пневмоподушки рукавного типа (Sleeve, "Сливы"). Преимуществом рукавных упругих элементов по сравнению с другими диафрагменными элементами является возможность уменьшения габаритных размеров по диаметру. Благодаря радиусу перегиба оболочки эффективный диаметр рукавного упругого элемента близок к внешнему диаметру оболочки, поэтому занимаемая площадь при заданной грузоподъемности получается меньшей.

На рис.1. справа показана диафрагменная пневмоподушка рукавного типа. Она состоит из резино-кордной оболочки 6, поршня 8 и верхней крышки 5, в которой приварена шпилька 1 для крепления пневмоподушки. Иногда встречаются совмещенные шпильки 2, через которые подводиться воздух и осуществляется крепление пневмоподушки.

Типичным представителем рукавного типа является пневмоподушка Firestone 9000.

Рукавные пневмоподушки, так же как и баллонные, допускают значительные перекосы и не требуют точности установки. Траектория поршня при работе подвески не обязательно должна быть прямолинейной, так как оболочка самоцентрируется по поршню.