Hur luftfjädringssystem fungerar

Luftfjädringssystem erbjuder ett alternativ till typiska chocker på bilar. Vill du lära dig mer? Kolla in dessa lastbilbilder! Jupiterimages / Comstock-bilder / Getty Images

Landets fraktsändningar åker med flyg, och nu kan din bil också. Luftfjädringssystem har länge använts i lastbilsvärlden, men under det senaste decenniet eller så har de flyttat in i den kommersiella världen. Motorcyklar, terrängfordon, specialbilar, prestationsbilar - även vardagliga pendlare - använder upphängningssystemen.

Tekniska förändringar innebär att systemen inte längre är klumpiga, långsamma och ogynnsamma. Istället använder de snabb, precisionsbaserad teknik med avancerad elektronik som styr allt från körhöjd till väsktryck och erbjuder en smidig, kontrollerad enhet.

Och det är dags att bilens upphängningssystem är ett område som ofta förbises. Från ett komfort- och säkerhetssynpunkt är bilens upphängning integrerad i hur din bil kör. Stötdämpare och spiralfjädrar hjälper till att absorbera och rikta vägkraften, upprätthåller hjulens svängning, språng och rebound.

Men varje gång du lägger till eller tar bort vikt till ett fordon, påskyndar eller bromsar eller svänger åt vänster eller höger, utmanar detta vad stötdämpare och fjädrar kan. Traditionella lagerchockar och fjädrar är konstruerade och installerade med bara en fast uppsättning situationer i åtanke.

Luftfjädringssystem ersätter i huvudsak ett fordons spiralfjädrar med luftfjädrar. Luftfjädrarna är helt enkelt tuffa gummi- och plastpåsar uppblåsta till ett visst tryck och höjd för att efterlikna spiralfjädrarna. Men likheterna slutar där. Genom att lägga till en luftkompressor, sensorer och elektroniska kontroller ombord, erbjuder dagens luftupphängningssystem flera fördelar jämfört med konventionella fjädrar av metall, inklusive nästan omedelbar inställning, och förmågan att anpassa hanteringen till olika situationer och variera belastningsförmågan.

Oavsett om systemet är manuellt eller elektroniskt, eller installerat av en helgmekaniker eller en erfaren teknik, kan luftfjädring sänka en bil för att förbättra sin gatukredit, jämna ut en tung nyttolast, eller helt enkelt förbättra åkningen till ett vintage gatumonster från Detroit.

Läs vidare för att lära dig mer om denna trend och vad du ska leta efter när du vill ge din bil en hiss.

Innehåll

1. Komponenter för luftfjädring
2. Solenoider, ventiler och linjer
3. Luftsuspensionskit
4. Installation av luftfjädringssystem

Tidigare versioner av luftfjädringssystem var relativt enkla. Airbags ersatte spiralfjädrarna. Påsen blåstes till rätt tryck eller höjd med en extern kompressor genom en ventil på påsen. Förändringar i teknik och användning har lagt till fler komponenter och kontroll till systemet. Men dagens luftfjädringssystem har alla ett grundläggande lager av liknande komponenter som varierar lite från tillverkare till tillverkare. Skillnaderna kommer främst i kontroller och enkel installation.

Airbag-materialet har förändrats lite med tiden. Väskan är en komposit av gummi och polyuretan, som ger strukturell integritet, lufttät konstruktion, seghet mot lätt nötning från vägskräp och sand, och motstånd mot salt och kemisk korrosion.

Väskorna finns i tre grundläggande former:

• Dubbelveckad väska. Denna väska är formad som ett timglas. Konstruktionen möjliggör lite mer lateral flexibilitet än andra design.
• Avsmalnande ärm. Denna airbag fungerar på samma sätt som alla andra men är utformad för att passa i ett tätare område och erbjuder lite mer justerbarhet på körhöjden.
• Rullande ärm. Detta är också en airbag med specifik applikation. De relevanta skillnaderna mellan de två ärmarna handlar verkligen om körhöjd och fjäderkontroll, och vad som är bäst för fordonet och applikationen.

De flesta luftfjädringssystem har nu en kompressor ombord. Kompressorn är en elektrisk pump som matar luft till påsarna genom en serie tryckluftsledningar. Kompressorn är vanligtvis monterad på fordonets ram eller i bagagerummet. De allra flesta kompressorer har en ansluten torkare. Kompressorn fungerar genom att dra ut luft i pumpen, komprimera den och flytta den till påsarna. Uteluften laddas ofta med fukt, och fukt kan orsaka förödelse i ett slutet system. Torkaren använder ett ämne som kallas a torkmedel att absorbera så mycket fukt från luften som möjligt innan luften skickas genom systemet.

Enklare kompressorsystem förlitar sig på kompressorn själv för att upprätthålla, öka eller minska trycket. Mer avancerade system lägger till en lufttank för att upprätthålla trycket och ger en jämn övergång mellan tryck. Kompressorer kan aktiveras manuellt eller automatiskt och kontrolleras enbart av föraren, automatiskt via ett elektroniskt system eller en kombination av båda.

Håller dig torr

Ett torkmedel är en typ av adsorbent, som är en typ av ämne som håller en annan substans, t.ex. vatten, i sig själv.

En serie ventiler låter luft flytta in och ut ur upphängningssystemet. David Nicolas / Botanica / Getty Images

Naturligtvis finns det mer en luftfjädring än bara en enkel påse. Här är de delar som hjälper till att ett luftfjädringssystem fungerar.

Rader bär tryckluften till påsarna. Linjerna liknar vanliga högtrycksluftledningar och dirigeras längs fordonets ram. Medan de flesta linjer är en gummi / polyuretankomposition, kan de ersättas med anpassade stållinjer, vilket ger ett renare utseende och en mer robust konstruktion.

ventiler är portarna för luften att komma in i olika delar av systemet. I dagens luftfjädringssystem spelar ventiler en kritisk rulle för att isolera och kontrollera vart luften riktas och hur. Tidiga generationens luftfjädringssystem var tvåvägsinställningar. I huvudsak var varje vänster och höger krockkudde ansluten med en linje och delad luft. När fordonet hängde ihop komprimerade en krockkudde sin luft och pressade den genom linjen till den andra krockkudden, som expanderade. Detta resulterade i svår kroppsrullning och stod för en del av det rykte luftupphängningssystemen hade för att orsaka en hemsk resa. Nu använder system en serie ventiler som styr denna tendens och erbjuder bättre hantering.

solenoider används i elektroniskt styrda system för att fylla och ventilera varje krockkudde. När systemet justerar sig för olika förhållanden, beordrar det varje magnetventil att öppna eller stänga, och ändra mängden luft i var och en av påsarna.

Elektroniska system hanteras genom en elektronisk styrmodul. Den styrande programvaran kan vara väldigt grundläggande, nästan en digital version av analoga på / av-kontroller, eller det kan köra en mer sofistikerad programvara, övervaka tryck och körhöjd i realtid. Modulerna får information genom olika ingångar, inklusive körhöjdsensorer, och slår på och stänger av kompressorn efter behov. Den elektroniska sidan av systemet är där mest innovation har skett, och där förändringar sannolikt kommer att hända i framtiden. Dessa system förblir vanligtvis separata från fordonets ombordmoduler och kommunikation.

Produktionsbilar använder inställda stötdämpare och spiralfjädrar, och att byta ut dem från lager utan att förstöra bilens körning eller hantering tar tid, tålamod och expertis. Och att välja ett upphängningssats kan vara en skrämmande uppgift. Det finns en mängd tillverkare och företag som säljer ett brett utbud av komponenter i en förvirrande kombination av kvantitet och kvalitet.

Till blandningen läggs det faktum att luftupphängningssatser bara ersätter spolfjädrar, och spiralfjädrar är en del av ett större fjädringssystem. Med tanke på detta faktum erbjuder många företag total upphängningssatser, där allt från dragstänger till styrarmar och stötar ersätts med avancerade komponenter utformade för att maximera vad ett luftfjädringssystem kan erbjuda.

Men i allmänhet kommer de mest grundläggande satserna med luftkuddar för att ersätta ett fordons spiralfjädrar, tillsammans med en kompressor och luftledningar. De flesta grundläggande kit är ett tvåvägssystem som kan resultera i tung kroppsvals. Att öka prisnivån innebär bättre komponenter, vilket innebär mer kontroll och variation, bättre komponenter och högre hastighet när det gäller att göra förändringar.

Att köpa ett kit bör inte vara en avslappnad affär. Ägare måste tänka mycket på vad de vill ha från ett system. Ägaren av en klassisk El Camino-showbil som vill släppa sin fjädring till nya lågar skulle behöva ett annat system än en kraftig pick-up-förare som letar efter bättre lastkapacitet och kontroll vid dragning av verktyg och byggmaterial. På samma sätt skulle en racerförare leta efter en annan prestandanivå än föraren av en turneringsbil.

Top-of-the-line kit använder ett fyrvägssystem i kombination med en avancerad styrenhet. Varje krockkudde styrs separat, men de kopplas samman av den elektroniska styrenheten för dynamisk och statisk styrning. När man väljer ett kit måste konsumenterna också förstå skillnaderna mellan trycksystem och körhöjdsystem.

Tryckbaserade system övervaka endast lufttrycket i påsen. Detta är bra i de flesta fall när du vill göra något som att förinställa ett tryck för att sänka en lågrytare vid en utställning. Genom att lägga till körhöjdsensorer i den elektroniska mixen kommer satsen till en ny nivå. Ridhöjdsystem övervaka hur mycket en bil höjer och sänker samtidigt som du övervakar det tryck som krävs för att nå varje nivå. Ridehöjd och -tryck spelar in i prestanda applikationer såväl som arbetsapplikationer, som att hålla upphängningen uppe på en pickup lastad med några ton mulch.

Gör din forskning

Internet erbjuder en mängd information, men det är bättre att prata med en expert, ta reda på vad som behövs och skapa en budget för ett system som fungerar snarare än ett som helt enkelt är billigt. Kitpriserna kan variera från några hundra dollar till flera tusen.

Om du inte vet vad du gör är det bäst att en expert installerar ett luftfjädring. Reza Estakhrian / Taxi / Getty Images

RideTech, en av branschledarna inom luftfjädringssystem och -komponenter, placerade i ett litet tungt-i-kind-försök till omvänd psykologi uttrycket "Öppna inte" i installationsinstruktionerna. Det största problemet som människor mötte med att installera sitt nya system var att de aldrig läste instruktionerna. Företaget kände att folk kanske skulle öppna manualen om de fick höra att inte göra det.

RideTech illustrerar en mycket värdefull poäng. Installation av även komplexa system är möjlig, men människor måste läsa instruktionerna och följa dem. En installation bör dock inte försökas av någon med liten kunskap om hur man arbetar med bilar; någon som aldrig har arbetat på ett avbrott; eller någon som saknar verktyg och faciliteter för att göra jobbet säkert och kompetent.

RideTech uppskattade installationen för sina muskelbils fastmonteringssatser på 12 till 15 timmar för underbilsupphängningskomponenterna, och ytterligare 10 för kompressorsystemet. Lägg till ytterligare fem till sex timmar om du lägger till ett nivelleringssystem. Som sagt kommer rätt installation att gå långt mot att spara pengar genom att se till att alla komponenter fungerar rätt och är inställda för att undvika skavningen som oftast dödar ett luftfjädringssystem.

Luftupphängningssystem är konstruerade för att vara lufttäta. De flesta problem uppstår när en installatör inte vidtar lämpliga försiktighetsåtgärder, vanligtvis beskrivna i anvisningarna, för att säkerställa att systemet är så lufttätt som möjligt. RideTech uppskattar att 90 till 95 procent av läckorna skulle kunna förhindras om installatörer använde tätningstejp på alla gängor när det rådde dem, och dirigerade linjer bort från möjliga skavpunkter.

Företaget betonade också att de var säkra på att själva väskorna hade rätt avstånd så att de inte gnuggade mot en del av bilen, och att de var rena för heta komponenter som avgasrör och ljuddämpare. En noggrann och flitig installatör skulle ge ett system som lätt skulle kunna pågå mer än ett decennium.

En annan sak att tänka på under installationen är avstämning. Bland de tillägg som föreslås av de flesta företag är att byta bilens chock samtidigt som du byter spiralfjädrar till krockkuddar. Chocker är utformade för att fungera i tandem med fjädrar, och att installera ett luftfjädersystem på $ 4000 plus ett fordon med fabrikschocker är slöseri med pengar. Förändringen är relativt enkel, men det lägger till ytterligare ett lag av inställning för hela projektet.

Luftfjädringssystem är komplexa och skrämmande, men de kan ge imponerande utseende och prestanda om de är installerade och inställda korrekt. För mycket mer information om bildelar, se länkarna på nästa sida.

relaterade artiklar

• Topp 10 sätt att sänka och lyfta din bil eller lastbil
• 10 biltillbehör som kan vara farliga
• Vad gör vissa biltillbehör osäkra (eller till och med olagliga)?
• Hur Motorsmörjningssystem fungerar
• Fungerar HHO-system faktiskt?

källor

• Knowles, Don. "Automotive Suspension & Steering Systems, fjärde upplagan." Thomson Delmar Learning. 2007. (7 februari 2011)
• Potter, Georg. RideTech-talesman. E-postintervju. (3 februari 2011)
• RideTech Air Ride Technologies. "Översikt över luftfjädring." (7 februari 2011) http://www.ridetech.com/tech/air-suspension-overview/