CC BY
12
1 2 Плахов С.А. , Семизоров А.В.
12 Кандидат технических наук, доцент, студент кафедра
«Автомобиле- и тракторостроение»,
Калужский филиал Московского государственного технического университета
имени Н.Э. Баумана
ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ HYUNDAI IX35
Аннотация
В статье описана проблематика эксплуатации автомобилей в зависимости от дорожных условий и перспективность внедрения системы изменения дорожного просвета для автомобилей эксплуатирующихся как в городских условиях, так и на легком бездорожье. Предложен вариант реализации данной системы на конкретном автомобиле, улучшающий его комфортность, а также технические и эксплуатационные характеристики подвески.
Ключевые слова: подвеска автомобиля, пневматическая подвеска, пневмоподушка, датчики положения кузова, автоматическое изменение клиренса.
Keywords: car suspension, air suspension, airbag, body position sensors, automatic change of the vehicle clearance.
Основной задачей подвески любого автомобиля является гашение динамических нагрузок от неровностей дороги, передающихся на кузов автомобиля и пассажиров. Она играет огромную роль при движении автомобиля. «Мягкая» подвеска обеспечивает для колеса постоянный контакт с дорогой, что позволяет улучшить тормозные и динамические характеристики, но излишняя мягкость приводит к кренам в поворотах и плохой устойчивости. «Жесткая» подвеска повышает управляемость и устойчивость, но снижает комфортность автомобиля [1]. Следовательно, необходимо стремиться к сочетанию этих двух условий, т.е. необходима подвеска, которая будет автоматически изменять свою жесткость в зависимости от дорожных условий.
Современная модель автомобиля Hyundai ix35 имеет следующую компоновку подвески - спереди стойки McPherson, сзади - многорычажная. Настройка подвески смещена в сторону динамичного вождения (управляемости), автомобиль стабилен в поворотах и отличается адекватным поведением на больших скоростях. Хорошая управляемость приводит к низкому комфорту на дорогах с неровностями или грунтовых дорогах. При проезде мелких неровностей подвеска жестко передает все изъяны дорожного полотна, а так же при преодолении крупных ям часто случаются ее пробои. Автомобиль имеет клиренс 178 мм, что является недостаточным для выезда на участки бездорожья. Одним из вариантов устранения данных недостатков является замена штатных пружин на пневмоэлементы. Принципиальная схема пневмоподвески для данного автомобиля представлена на рисунке 1. Пневмосистема имеет следующие основные характеристики [3]:
1. Объем ресивера 20 литров, рассчитан на давление 10,5 атм.
2. Производительность компрессора 98 л/мин. с максимальным давлением 14 атм.
3. Рабочее давление блока клапановдо 17,5 атм.
4. Пневмоподушка задняя: высота при сжатии - 72 мм; высота при накачке - 317 мм; максимальный диаметр - 170 мм; грузоподъемность 1100 кг.
5. Пневмоподушка передняя: высота при сжатии - 100мм; высота при накачке - 235 мм; максимальный диаметр - 149 мм; грузоподъемность 1100 кг.
Рис. 1 - Схема пневматической подвески Hyundai ix35 1 - Передняя амортизационная стойка; 2 - Передняя пневмоподушка; 3 - Кнопка управления положения кузова; 4 - Проводка; 5 - Блок управления; 6 - задняя пневмоподушка; 7 - Датчик давления; 8 - Ресивер;
9 - Осушитель; 10 - Компрессор; 11 - Блок клапанов; 12 - Глушитель сброса воздуха;
13,18 - Датчик положения кузова (задний, передний); 14 - Пневмолинии; 15,16 - Верхняя и нижняя опора задней пневмоподушки; 17 - Фитинг;
19, 20 - верхняя и нижняя опора передней пневмоподушки.
Данная пневмоподвеска имеет два режима работы: основной режим т.е. движение автомобиля по дорогам общего пользования; второй режим - движение по бездорожью. Установленные на колесах датчики положения кузова постоянно контролируют изменение зазора между колесами и кузовом автомобиля. Эти величины отправляются в электронный блок управления, который при изменении этой величины посылает сигнал либо на выпускной клапан, либо на клапан подкачки. При движение по бездорожью, водитель нажимает на кнопки подъема кузова. Импульс от кнопок посылается в блок управления, который направляет сигнал к блоку клапанов, соединенного с ресивером и пневмоподушками. Он открывает клапана, тем самым соединяя ресивер и пневмобалоны, накачка происходит за счет разности давлений. После того как баллоны поднимают кузов на заданное расстояние, датчики передают информацию на блок управления и клапаны закрываются [2]. Применение данной подвески позволяет увеличить дорожный просвет автомобиля с 178мм до 215 мм, что особенно важно при движении по бездорожью
Так же стоит отметить, что крепление пневмоподушек осуществляется на штатные элементы подвески автомобиля с помощью переходных опор (Рис. 2).
Рис. 2 - Нижние опоры пневмоэлементов передней и задней оси
Монтаж передней опоры осуществляется на штатную амортизационную стойку путем приваривания. Задняя нижняя опора устанавливается на нижний рычаг подвески. Данный монтаж позволяет сохранить штатные узлы подвески, что существенно снижает себестоимость устанавливаемой пневмосистемы. На рисунке 3 представлена трехмерная модель разработанной пневмоподвески.
Рис.3 - Трехмерная модель пневмоподвески автомобиля Hyundai ix35
Внедрение данной системы в штатную конструкцию позволит повысить эффективность работы подвески в целом, комфорт пассажиров в салоне автомобиля и позволит кратковременно увеличивать клиренс автомобиля с целью повышения его проходимости как по дорогам общего пользования, так и по бездорожью. Смена подвески так же не скажется на управляемости и стабильности автомобиля при движении на высоких скоростях
Список использованных источников:
1. Вахламов, В.К. Автомобили. Конструкция и элементы расчета: учебник для высших учеб. заведений / В.К. Вахламов - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 232 с
2. Как работает автомобиль. Как работает пневмподвеска [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://howcarworks.ru/вопрос/как-работает-пневмоподвеска (дата обращения 20.09.2016).
3. Промагро - РТИ. Подбор пневмоподвески. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pa-rti.ru/podbor-pnevmoduschki (дата обращения 21.09.2016).
