Luftfederung verstehen

Ein Luftfederungssystem besteht aus einer Luftfeder, auch bekannt als Kunststoff/Airbags, Gummi und einem Luftleitungssystem, die alle mit einem Luftkompressor, Ventilen, Solenoiden und elektronischen Steuerungen gekoppelt sind. Die Anwendung eines Luftfederungssystems umfasst schwere Lastkraftwagen, Anhänger und Busse.

In diesem Artikel lernen Sie Definition, Anwendungen, Diagramm, Komponenten, Konstruktion, Typen, Funktionsweise, Vor- und Nachteile des Luftfedersystems kennen. Außerdem erfahren Sie mehr über die Bestandteile und Eigenschaften von Luftfedern.

Was ist ein Luftfederungssystem?

Die Luftfederung ist eine Art Fahrzeugfederung, die von einer Luftpumpe oder einem Kompressor betrieben wird, der entweder elektrisch oder motorgetrieben ist. Die Luft wird in einen flexiblen Balg gepumpt, der üblicherweise aus textilverstärktem Gummi besteht. Im Gegensatz zu einer hydropneumatischen Federung, die viele der gleichen Vorteile hat, verwendet die Luftfederung Druckluft anstelle von unter Druck stehender Flüssigkeit. Die Faltenbälge werden durch den Luftdruck aufgeblasen, der das Chassis von der Achse abhebt.

Was ist eine Luftfeder?

In Luftfederungssystemen werden Luftfedern verwendet. Luftfederungssysteme werden für verschiedene Marken und Modelle unterschiedlich installiert und konfiguriert, aber die Grundidee ist dieselbe. Die Metallfeder (Spule oder Blatt) wird entfernt und ein Airbag, manchmal auch als Luftfeder bezeichnet, wird eingebaut oder gebaut, um sie zu ersetzen. Die Aufhängung kann nach oben oder unten geändert werden, wenn Luftdruck auf den Airbag aufgebracht wird (angehoben oder abgesenkt).

Luftfedern sind flexible Bälge, die die Druckluft enthalten und zum Tragen der Last in Automobilen verwendet werden. Sie bestehen üblicherweise aus textilverstärktem Gummi. Die Faltenbälge werden durch den Luftdruck aufgeblasen, der das Chassis von der Achse abhebt. Wenn komprimiert, haben Luftfedern Flexibilität oder „Federung“. Es ist auf vielen der heutigen Schwerlastwagen, Anhänger und Busse zu finden.

Eigenschaften und einige Vorteile von Luftfedern

• Wenn das Fahrzeug nicht beladen ist, sind sie weich, aber wenn die Ladung angehoben wird, verbessert sich die Steifigkeit durch Erhöhung des Luftdrucks in der Kammer. Dadurch bietet es bei leicht beladenem oder vollbeladenem Fahrzeug den besten Fahrkomfort.
• Immer wenn die Beladung variiert, wird der Luftdruck variiert, um die Fahrzeughöhe konstant zu halten.
• Durch das Absorbieren von Straßenstößen verbessern Luftfedern die Fahrzeugstabilität.
• Luftfedersysteme wurden entwickelt, um die Tragfähigkeit, Stabilität und die allgemeine Fahrqualität zu verbessern.

Arten von Luftfedern

Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von Luftfedern aufgeführt, die in Luftfederungssystemen verwendet werden:

Doppelt gewundene Luftfeder:

Das doppelt gewundene Design ähnelt zwei kleinen Reifen, die übereinander gestapelt sind. Diese Luftfedern haben eine höhere Tragfähigkeit, einen kürzeren Hub und eine progressivere Federrate, was sie ideal für die meisten Vorderradaufhängungen macht, bei denen die Feder deutlich innerhalb des Lastpunkts der Aufhängung liegt. Infolgedessen werden die Anforderungen an die Ladekapazität vervielfacht, während die Reiseanforderungen geteilt werden.

Tapered-Sleeve &Rolling-Sleeve:

Luftfedern mit konischer oder rollender Hülse haben einen kleineren Durchmesser, einen längeren Hub und eine linearere Federrate. Da sie mehr Verfahrwege und weniger Lastkapazitätsanforderungen haben, eignen sie sich am besten für die meisten Back-End-Anwendungen.

Bei Luftfederaufhängungen sind Vorrichtungen zum Einstellen des Luftdrucks und Kompressoren zum Komprimieren von Luft erforderlich. In diesen Systemen werden üblicherweise kleine, elektrische oder motorbetriebene Luftkompressoren verwendet, die gelegentlich einen bordeigenen Luftbehälter füllen, der Druckluft für den sofortigen Einsatz in der Zukunft reserviert. Das Aufhängungssystem hingegen ist komplizierter. In aktuellen Automobilen wird eine elektronisch modulierte Luftfederung in Verbindung mit Luftfedern verwendet.

Komponenten eines Luftfederungssystems

Luftfilter, Luftspeicher, Entlastungsventil, Luftfeder, Hubsteuerventil, Rückschlagventil und Versorgungsleitung sind die Hauptkomponenten eines Luftfederungssystems. Nachfolgend sind die gemeinsamen Teile des modernen Luftfederungssystems aufgeführt.

1. Jedes Rad hat eine vulkanisierte Gummiluftfeder
2. Ein Luftkompressor befindet sich normalerweise im Kofferraum oder unter der Motorhaube eines Autos.
3. Ein Druckluftspeicher, der Luft bei 150 psi (1000 kPa) speichern kann, kann zum schnellen „Knien“ bereitgestellt werden. (1 psi =6,89 kPa)
4. ein Ventilblock mit einer Reihe von Solenoiden, Ventilen und vielen O-Ringen, die Luft vom Vorratstank zu den vier Luftfedern leiten
5. ein ECAS-Computer, der mit dem BeCM, dem Hauptcomputer des Fahrzeugs, kommuniziert und auswählt, wohin der Luftdruck geleitet werden soll
6. ein System aus 6-mm-Luftleitungen, die die Luft im gesamten System verteilen (hauptsächlich vom Vorratstank über den Ventilblock zu den Luftfedern)
7. ein mit Trockenmittel gefüllter Lufttrocknerbehälter
8. Höhensensoren an allen vier Ecken des Fahrzeugs, idealerweise basierend auf resistiver Kontakterfassung, um eine absolute Höhenreferenz für jede Ecke bereitzustellen.
9. Dunlop Systems and Components Ltd hat die Produkte so weit verbessert, dass die elektronische Steuereinheit (ECU) jetzt unter dem Fahrzeugboden installiert werden kann. Die Steuerventile sind viel kleiner und leichter, und sie stellen ihre eigenen Kompressoren her.

Schema eines Luftfederungssystems:

Bau

Die obige Abbildung zeigt den Aufbau eines Luftfederungssystems. Die vier Luftfedern, die vom Balg- oder Kolbentyp sein können, sind an der gleichen Stelle wie die Schraubenfedern positioniert. Ein Luftkompressor, ein Luftspeicher, ein Entlastungsventil, ein Hubsteuerventil, ein Niveauregelventil und eine Rohrleitung sind ebenfalls enthalten.

Arten eines Luftfederungssystems

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Luftfederungssystemen aufgeführt.

Balgluftfederung (Feder)

Gummibälge bilden diese Art von Feder. Für eine einwandfreie Funktion sind die Faltenbälge in kreisförmigen Teilen mit zwei Windungen aufgebaut. Dadurch wird die Schraubenfeder durch eine Faltenbalg-Luftfederung ersetzt.

Kolben-Luftfederung (Feder)

Bei diesen Arten von Luftfederungssystemen wird in dieser Feder ein Metall-Luftbehälter in Form einer umgekehrten Trommel verwendet. Der Rahmen ist an der Trommel befestigt. Der untere Querlenker ist mit einem Gleitkolben gekoppelt. Zur Abdichtung wird eine flexible Membran verwendet. An ihrem Außenumfang ist die Membran eng an der Lippe der Trommel und in ihrer Mitte am Kolben befestigt.

Verlängerte untere Luftfeder:

Längliche Faltenbälge werden verwendet, wenn dieses Aufhängungssystem an der Hinterachse des Fahrzeugs angebracht wird. Diese Faltenbälge sind in etwa rechteckig ausgebildet, haben aber in der Regel halbkreisförmige Enden mit zwei Windungen. Diese Krümmer befinden sich zwischen der Hinterachse des Fahrzeugs und dem Rahmen. Radiusstangen werden an der Hinterachse verwendet, um Drehmomenten und Stößen zu widerstehen.

Funktionsprinzip

Die Funktionsweise eines Luftfedersystems ist weniger komplex und leicht verständlich. Ein Luftfederungssystem besteht aus einer Luftfeder, auch bekannt als Kunststoff/Airbags, Gummi und einem Luftleitungssystem, die alle mit einem Luftkompressor, Ventilen, Solenoiden und elektronischen Steuerungen gekoppelt sind. Der Bordkompressor ist eine elektrische Pumpe, die die Airbags über verschiedene Leitungen mit Luft versorgt. Ventile sind in dieser Situation von entscheidender Bedeutung, da sie den Luftstrom steuern und Luft den Zugang zu verschiedenen Teilen des Systems ermöglichen. Wenn sich das System an unterschiedliche Fahrbedingungen anpasst, öffnen und schließen sich die Solenoide, blasen die Airbags auf und entlüften sie und ändern die Luftmenge, die in jeden einzelnen eintritt.

Die Ein-/Ausschalter werden vom elektronischen Steuermodul gesteuert, das auch den Druck überwacht und die Fahrhöhe anpasst. Sie sind biegsam und haben eine gewisse Flexibilität. Die Steifigkeit des Materials steigt, wenn es komprimiert wird.

Durch das Hinzufügen von Luft bei voller Beladung und das Ablassen der Luft bei leichtem Fahren können Luftfedern eine anpassbare Federung und Lastunterstützung bieten. Sie können die Höhe Ihres Fahrzeugs verringern, sodass es sehr tief auf der Straße liegt, aber dennoch hoch genug angehoben wird, um Unebenheiten und holprige Bereiche zu bewältigen. Luftfedern sind die einzige Lastaufnahmekomponente, die angepasst werden kann, was unterschiedliche Tragfähigkeiten und Nivellierungskapazitäten sowie einen erhöhten Fahrkomfort ermöglicht.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um mehr über die Funktionsweise eines Luftfederungssystems zu erfahren:

Vor- und Nachteile eines Luftfedersystems

Vorteile:

Nachfolgend sind die Vorteile von Luftfedersystemen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

• Erhöhter Fahrkomfort durch reduzierte Straßengeräusche, Rauheit und Vibrationen, wodurch die Ermüdung des Fahrers verringert wird.
• Reduzierte Vibrationen bei schwerer Fahrt bedeuten weniger Verschleiß am Aufhängungssystem.
• Wenn ein Lkw mit kurzem Radstand entladen wird, verringert die Luftfederung das Auf und Ab des Fahrzeugs auf schlechten Straßen.
• Weil die Luftfederung besser auf die Straßenverhältnisse abgestimmt ist, können höhere Kurvengeschwindigkeiten erreicht werden.
• Luftfederungen haben eine große Auswahl an Federraten und Tragfähigkeiten, was eine sofortige Anpassung ermöglicht. In nur wenigen Minuten kann die Anpassungsfähigkeit die gewünschte Fahrlast und Fahrhöhe erreichen.
• Anpassung an verschiedene Situationen:Die Anpassung der Federraten in Kombination mit der Leistungsanpassung verleiht Ihrem Fahrzeug ein grenzenloses Leistungspotenzial, das eine Abstimmung in Echtzeit und eine gedämpfte Fahrt für verbesserten Komfort auf holprigen Straßen ermöglicht.
• Abschleppen:Lastwagen und schwere Fahrzeuge können mit dieser Technik schwerere Fracht leichter abschleppen. Beim Ziehen hoher Gewichte können Fahrer die Steifigkeit erhöhen, um den Fahrkomfort zu verbessern.

Nachteile:

Trotz der guten Vorteile eines Luftfederungssystems treten immer noch einige Einschränkungen auf. Nachfolgend die Nachteile von Luftfederfedern.

• Undichtheit ist ein typischer Fehler in allen Luftfedersystemen. Wenn das System keine Luft mehr halten kann, geht es leer aus. Probleme mit der Luftfederung sind aufgrund verstopfter Fluggesellschaften sehr weit verbreitet.
• Anschaffungskosten:Dies sind einmalige Ausgaben, die mit dem Autokauf verbunden sind. Luftfederung ist nur für Luxusautos, High-End-Autos und ausgewählte SUVs als Standardausrüstung erhältlich.
• Die Wartung ist teurer als bei normalen Coils und Dämpfern.
• Aufgrund der Komplexität von Kabeln, Anschlüssen und Schlauchinstallationen dauert die Installation einer Luftfederung länger. Die Installation selbst erfordert die Verwendung einer Reihe verschiedener Tools. Daher ist die Beauftragung eines erfahrenen Mechanikers der beste Weg, um die Sicherheit und Unversehrtheit des Fahrzeugs zu gewährleisten.
• Wenn eine Luftfederung nicht ordnungsgemäß gewartet wird, kann die Reparatur im Laufe von zehn Jahren dreimal so viel kosten wie eine Blattfederung.
• Da das Gewicht des Luftfederungssystems schwerer ist als das Gewicht der Blattfederung, kann der Kraftstoffverbrauch beeinträchtigt werden.
• Der Ausfall von Federbeinen oder Luftkissen kann durch Rost oder Feuchtigkeit von innen verursacht werden.
• Der Luftfederungsschlauch, der die Luftfederbeine oder Luftkissen mit dem Luftsystem verbindet, ist defekt.
• Ausfall einer Luftarmatur aufgrund von Schäden während der Installation oder gelegentlichem Gebrauch

Schlussfolgerung

Eine Luftfederung ist eine Art Fahrzeugfederung, die von einer Luftpumpe oder einem Kompressor betrieben wird, der entweder elektrisch oder motorgetrieben ist. Die Luft wird in einen flexiblen Balg gepumpt, der üblicherweise aus textilverstärktem Gummi besteht. Es besteht aus einer Luftfeder. Das ist alles für diesen Artikel, in dem Definition, Anwendungen, Diagramm, Komponenten, Konstruktion, Typen, Funktionsweise, Vor- und Nachteile eines Luftfederungssystems aufgeführt sind. Auch die Bedeutung, Eigenschaften und Typen von Luftfedern werden besprochen.

Ich hoffe, Sie haben viel von der Lektüre mitgenommen, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis bald!