Тема штрафів за перевантаження і перевищення габариту по висоті постійно простежується в розмовах бувалих далекобійників, і важливу роль в цьому відіграє справний стан і правильне регулювання пневмоподвески.
Розповімо зацікавленим читачам про принципи роботи складових частин цієї підвіски і поділимося деякими хитрощами, пов'язаними з регулюваннями. Поряд з незаперечними перевагами в плавності ходу пневмопідвіска в порівнянні з ресорної дає можливість регулювання висоти рами автомобіля, що іноді бажано при навантаженні-розвантаженні, а також при зчепленні-розчеплення автопоїзда або проїзді весогабарітнимі контролю.
Системи, що зустрічаються в даний час на вантажівках, умовно можна розділити на три основні типи за способом управління: повністю електронна (Mercedes, MAN, Renault, DAF, Scania), електромеханічна (Volvo, Scania) і підвіска з механічним управлінням (старі моделі тягачів і підвіска причепів). Розповімо потроху про всі.
По інженерному задумом (цей принцип діє практично на всіх вантажівках) повітря в пневмоподвеску починає надходити після заповнення контурів робочої і стояночної гальмівних систем. В системі повітряної підвіски обов'язково присутні два перепускні клапани. Перший клапан, без зворотного потоку, відкриває шлях повітря до подушок при досягненні тиску в системі близько 8 атмосфер, другий, з зворотним потоком, пропускає повітря від подушок в рессивер пневмопідвіски при досягненні тиску 10 атмосфер (повітря спочатку потрапляє безпосередньо в пневморессори, а тільки потім в рессивер) і після заповнення ресcівера дає можливість користуватися цим запасом у зворотний бік.
У підвісці з електромеханічним або просто механічним управлінням повітря спочатку потрапляє на вхід клапана рівня рами. Цей прилад розташований на рамі і шарнірно за допомогою регульованої тяги з'єднаний з мостом автомобіля. Він служить для автоматичного регулювання підвіски в транспортному положенні, а більш складний варіант виконує також функцію автоматичного обмеження висоти підвіски при максимальному підйомі. Залежно від положення рами щодо моста клапан може відкрити шлях повітря до подушок, перекрити повітря, або з'єднати пневмобаллона з атмосферою і випустити частину повітря. На задній осі можуть встановлюватися два клапана, в такому випадку права і ліва сторона регулюються окремо. Позначення висновків: вхід 11, вихід до пневмобаллонамі 21 і 22, атмосфера 3. У більш складної конструкції додаткові висновки 12 і 23 працюють в пристрої обмеження максимальної висоти підйому, а при подачі повітря на висновок 4 рівень шасі підростає на 75 - 85 мм вище транспортного положення (зручно при установці ланцюгів проти ковзання). Прикладом використання клапана такої конструкції служить пневмопідвіска з механічним управлінням Scania. Про несправності клапанів ми ще розповімо, а поки йдемо далі.
Між клапаном та безпосередньо Пневмоподушка встановлюється кран ручного регулювання рівня. Він може бути механічним, з важелем перемикання, або електропневматичним з пультом управління в кабіні. Цей прилад має три положення: транспортний (при якому пневмоподушки з'єднані безпосередньо з клапаном рівня підлоги), підйом кузова (при якому пневмоподушки з'єднуються з повітряним ресивером) і опускання кузова (при якому повітря з подушок виходить в атмосферу). Рукоятка механічного крана має проміжне положення - СТОП, в якому перекриваються висновки з пневмобаллонов. Кран ручного управління має досить простий пристрій і його докладний опис не має сенсу. Зауважимо, що зараз на вантажівках це «чудотехнікі» зустрічається вкрай рідко, тільки на старих моделях, а ось причепи з пневмопідвіскою мають цей кран в стандартній комплектації. Про всяк випадок назвемо приєднувальні висновки крана - вхід з ресивера 1, з'єднання з клапанами рівня рами 21 і 23, з'єднання з пневмобаллонамі 22 і 24, скидання повітря в атмосферу 3.
Пристрій електропневматичного крана, що встановлюється на сучасні вантажівки, трохи складніше. Функції підйому, опускання і транспортного положення здійснюються комбінацією з двох електромагнітних клапанів. У вихідному положенні без подачі напруги на соленоїди повітря вільно проходить від клапана рівня рами до Пневмоподушка. При включенні режиму ручного регулювання від пульта управління йдуть команди на підйом (під напругою два соленоїди) або опускання (один соленоїд). Для обмеження максимальної висоти підйому на рамі встановлюється індуктивний датчик. При наявності пневмопідвіски на передній осі, нею керує окремий електропневматичний кран.
На Scania система виглядає не-скільки інакше. Ручне управління реалізується за допомогою трьох електромагнітних клапанів. Перший клапан спрацьовує при включенні ручного режиму - він перекриває магістраль виходу клапана рівня рами. Другий клапан працює при підйомі підвіски, він з'єднує рессивер стисненого повітря з подушками. Третій клапан служить для випуску повітря в атмосферу при опусканні. Максимальна висота при ручному підйомі обмежується за допомогою вже відомого нам клапана рівня підлоги, але більш складної конструкції. Повітря надходить на вхід під номером 12 і через відкритий клапан і вихід 23 направляється до подушок. У положенні відповідному максимально допустимої висоті (воно регулюється), клапан закривається, припиняючи підйом.
Свідомо залишимо наостанок розповідь про систему електронного управління пневмопідвіскою і перейдемо до опису пневмопідвіски вантажівки з колісною формулою 6х2. Конструкція ускладнюється наявністю додаткового моста-лінивця. Цей міст може знаходитися як позаду ведучого моста, так і попереду нього. У справному стані тиск повітря в пневморукавах ведучого і підтримує мостів однаково. Це дозволяє рівномірно рас-межа навантаження по осях і вписатися в законодавчі норми. Для довідки наведемо дані вагових обмежень для деяких країн.
Для зменшення опору коченню і зниження зносу шин підтримує міст часто роблять підйомним. Функціонально це виконується наступним чином. Електромагнітний клапан, встановлений в пневмомагістралей, пере-кривает подачу повітря в подушки і випускає знаходиться в них повітря в атмосферу. Одночасно подається повітря в подушку підйому моста. Для компенсації просідання підвіски за рахунок збільшення навантаження на провідну вісь в роботу вступають пневмоциліндри клапанів рівня підлоги. Подовжуючи тягу, що з'єднує клапан з провідним мостом, вони дозволяють з-зберігати підвісці транспортне положення. Навантаження на вісь легко визначити за величиною тиску в пневмоподушках. За конструкторським задумом будь-яка система повинна автоматично розпізнавати перевантаження ведучого моста і реагувати на неї. З цією метою в пневмоподвеске 6х2 обов'язково встановлюють датчик перевантаження, який в даному випадку є звичайний контакт. Якщо при підйомі візка досягається максимальне навантаження на провідну вісь, спрацьовує датчик тиску і через кілька секунд (в системі працює реле часу для фільтрації короткочасних навантажень) міст автоматично опуститься. На навантаженому автомобілі підйом візки функціонує тільки в режимі збільшення тягового зусилля. Міст піднімається на кілька секунд і автоматично опускається. Функцію збільшення тягового зусилля можна розписати докладніше. Залежно від законодавчих норм в частині обмеження осьових навантажень існують різні варіанти спеціальних виконань. Наприклад, в деяких спрощених варіантах міст не піднімається, а для збільшення тягового зусилля просто випускається повітря з подушок. Або ще один варіант - повітря з подушок не випускається, а просто перекривається одночасно з подачею повітря в повітряних подушках підйому моста. Міст піднімається до тих пір, поки засунений не стане занадто сильним. Збільшення навантаження на провідних колесах забезпечено, і в наявності явна економія повітря і енергії компресора.
Тепер поговоримо про несправності по порядку. Шарніри тяги клапана рівня рами зношуються і зіскакують, а автомобіль може відповідно опустити або істотно «підрости». Шарніри в разі видимого зносу краще замінити, по можливості зберігши попередню довжину тяги. Клапан рівня рами вимагає уваги в разі, якщо тяга на місці, а підвіска все одно не слухається. Найчастіше цей елемент вдається відремонтувати, якщо під рукою є потрібний ремкомплект. Єдине протипоказання - зламаний ексцентрик або вал важеля. Електропневматичний кран теж можна відремонтувати за допомогою відповідного ремкомплекта, попередньо перевіривши обмотки соленоїдів омметром. На Volvo FH іноді зустрічається несправність, коли в ліву і праву сторону подушок йде різний тиск. Якщо встановлено два клапана рівня (це рідкість) - причина в різній роботі клапанів, але частіше є один клапан на дві сторони і несправність, швидше за все, в електропневматичному крані.
Останнім часом практично всі виробники стали оснащувати вантажівки електронною системою управління пневмопідвіскою. Система розроблена Wabco та має офіційну назву ECAS (Electronically Controlled Air Suspension). Незважаючи на те що різні виробники іноді називають систему по-своєму, функціонально це одне і те ж. Вимірювальна частина системи складається, як правило, з двох датчиків, встановлених на рамі. На передній міст при наявності пневмоподушок ставиться один датчик. Конструкція датчика є індуктивну котушку і сердечник. Сердечник переміщається всередині котушки під дією механізму - важеля з кривошипом. Залежно від положення важеля котушка може мати різну індуктивність. За величиною індуктивності електроніка отримує інформацію про поточну висоті підвіски. Блок управління є основною частиною системи. Він розташований в кабіні водія і має в своєму складі мікропроцесор, блок пам'яті і вихідний каскад для управління виконавчими пристроями. В даному випадку основним пристроєм є блок магнітних клапанів. Він розташований в безпосередній близькості від пневмобаллонов.
Блок клапанів для управління однією віссю має три магніту. Один з них керує центральним клапаном подачі та скидання повітря у внутрішній камері блоку. Два інших клапана з'єднують внутрішню камеру блоку з пневмобаллонамі лівого і правого боку автомобіля. За інформацією від датчиків переміщення c обох сторін осі регулюється висота бортів автомобіля і, не дивлячись на нерівномірний розподіл навантаження на кузов, зберігається горизонтальне положення. В автомобілях з підйомною віссю управління подушками і підйомом осі здійснюється в одному блоці: в цьому випадку він має більш складну конструкцію, але принцип роботи зберігається. У магістралі пневморессор обов'язково присутній датчик тиску. За цифрового сигналу, що приходить в блок управління, визначається максимальне навантаження на вісь.
Завершуючи статтю кілька загальних порад:
1. Навантаження на вісь навантаженого автомобіля може чітко показати манометр, приєднаний до контрольного висновку пневморессор.
2. Нерівномірний розподіл навантаження по осях може виникнути внаслідок різного тиску в пневморесор ведучого і підтримує мостів, за це відповідають згадані в статті прилади та механізми. Якщо відсутня можливість точного визначення причини несправності, можна тимчасово з'єднати між собою магістралі пневморессор обох мостів через контрольні висновки.
3. Правильне регулювання висоти рівня рами побічно впливає на розподіл навантажень по осях.
Михайло Ожерельев
Фото Дмитра Жигульского