Vzduchové odpružení

Technický průvodce jeho klíčovými součástmi

Jak vzduchové odpružení funguje? Systémy vzduchového odpružení způsobily revoluci v automobilovém průmyslu tím, že nabízejí vynikající komfort, lepší ovladatelnost a adaptabilitu. Na rozdíl od tradičního odpružení s vinutými pružinami využívá odpružení se vzduchovými pružinami tlakové vzduchové komory, aby zajistily hladší jízdu. V tomto textu vás ve spolupráci s techniky společnosti Arnott Suspension Products seznámíme s klíčovými součástmi systému vzduchového odpružení a způsobem jejich vzájemné spolupráce při poskytování dynamického zážitku z jízdy.

Klíčové součásti systému vzduchového odpružení

Vzduchové tlumicí a pružicí jednotky

Jádrem systému vzduchového odpružení jsou vzduchové pružiny kombinované se samostatnými tlumiči.

Každá vzduchová pružina je tvořena vícevrstvým pryžovým měchem s křížovým kordem pro odolnost a dlouhou životnost. Lisované kroužky z nerezové oceli zajišťují vzduchotěsné utěsnění mezi pryžovou manžetou a horním a spodním montážním prvkem. Jako komponenty, které podléhají opotřebení, jsou vzduchové pružiny navrženy tak, aby odolávaly jak výkyvům teplot, tak i nečistotám z provozu. Pneumatické pružiny mají předpokládanou životnost šest až deset let v závislosti na použití a podmínkách prostředí.

Jak ale vzduchové odpružení funguje v praxi? Pružicí/tlumicí jednotky v systému vzduchového odpružení fungují podobně jako v konvenčních systémech odpružení vinutými pružinami, ovšem s jedním zásadním rozdílem: místo vinutých pružin nesou hmotnost vozidla tlakové vzduchové pružiny. Tlumiče jsou se vzduchovými pružinami sladěny tak, aby tlumily výkmity zavěšení kola způsobené nerovnostmi vozovky. Společně pomáhají vozidlu udržovat správnou světlou výšku, zvyšují výkon odpružení a plynule se přizpůsobují různým zatížením.

Kompresor

Kompresor dodává a reguluje tlak vzduchu potřebný k udržení vzduchových pružin v požadované výšce. Mnoho kompresorů obsahuje integrovaný vysoušeč vzduchu, který absorbuje vlhkost ze systému. Tato vlhkost se odpařuje v důsledku tepla generovaného kompresorem a je vypuštěna do atmosféry pokaždé, když se otevře přetlakový ventil, aby se uvolnil přetlak vzduchu.

Když snímače výšky zjistí, že se vozidlo odchýlilo od své přednastavené výšky, elektronická řídicí jednotka (ECU) aktivuje kompresor. Stlačený vzduch proudí ventilovým blokem a vzduchovými hadicemi ke vzduchovým pružinám a podle potřeby upravuje světlou výšku. V případě, že systém má tlakový zásobník, tlak normálně pochází přímo z rezervoáru a kompresor se aktivuje, aby obnovil tlak v zásobníku.

Ventilový blok

Ventilový blok reguluje proudění vzduchu pro nafukování a vyfukování vzduchových pružin. Zajišťuje, že každá vzduchová pružina dostává správné množství vzduchu na základě vstupu z řídicí jednotky. Když je potřeba uvolnit přetlak, vzduch proudí od vzduchových pružin zpět do ventilového bloku, kde je buď vytlačen přes přetlakový ventil, nebo uložen zpátky do tlakového zásobníku.

Tlaková nádrž

Tlakový zásobník, obvykle umístěný v zadní části vozidla, funguje jako vyrovnávací a skladovací jednotka pro stlačený vzduch. Udržování rezervy stlačeného vzduchu umožňuje rychlou reakci systému odpružení při současném snížení frekvence spouštění kompresoru. To minimalizuje opotřebení a přehřívání kompresoru, pomáhá prodloužit životnost systému a zlepšuje celkovou účinnost.

Elektronická řídicí jednotka (ECU)

Elektronická řídicí jednotka slouží jako mozek systému vzduchového odpružení. Zpracovává data ze snímačů výšky a zároveň monitoruje otáčky motoru, zrychlení a tlak v systému, aby určila, zda je třeba vzduchové pružiny nafouknout, nebo vypustit, aby se dosáhlo předem stanovené světlé výšky. Jednotka toho dosahuje regulací solenoidových ventilů ve ventilovém bloku a aktivací kompresoru, aby dodal potřebný tlak vzduchu, čímž se zajistí, že se odpružení dynamicky přizpůsobí měnícím se jízdním podmínkám.

Obvyklá mylná představa je, že systém vzduchového odpružení nepřetržitě nafukuje nebo vyfukuje vzduchové pružiny, aby se přizpůsobily každému pohybu, například při zatáčení. Ve skutečnosti pokročilé systémy odpružení obsahují elektronicky řízené tlumiče, které okamžitě upravují tuhost. Tyto tlumiče se přizpůsobují jízdním podmínkám, stabilizují vozidlo při zatáčení, brzdění nebo zrychlování bez nutnosti neustálé změny objemu vzduchu. Výsledkem je citlivější a efektivnější systém, který udržuje hladkou a kontrolovanou jízdu.

Snímače jízdní výšky

Snímače světlé výšky namontované mezi nápravou a podvozkem – obvykle v každém rohu vozidla – nepřetržitě monitorují světlou výšku a přenášejí tato data do ECU. Když je detekována odchylka od přednastavené světlé výšky, ECU vyhodnotí, zda jsou potřeba úpravy. Pokud ano, signalizuje ventilovému bloku, aby provedl předem vypočítané nastavení výšky.

Tento automatizovaný cyklus zajišťuje, že se systém odpružení rychle přizpůsobí kolísání hmotnosti, stavu vozovky a jízdní dynamice. Všechny součásti systému vzduchového odpružení fungují hladce a poskytují zážitek z kontrolované, adaptivní a pohodlné jízdy.

Výhody vzduchového odpružení

I když sdílí některé podobnosti s tradičními systémy, vzduchové odpružení vyniká několika výraznými výhodami:

Při zpracování bylo použito materiálů společnosti Arnott Suspension Products.