As molas pneumáticas são usadas em sistemas de suspensão a ar. A instalação e configuração dos sistemas de suspensão pneumática variam de acordo com as diferentes marcas e modelos, mas o princípio subjacente permanece o mesmo. A mola metálica (bobina ou folha) é removida e um airbag, também conhecido como mola pneumática, é inserido ou fabricado para caber no lugar da mola de fábrica. Quando a pressão do ar é fornecida ao airbag, a suspensão pode ser ajustada para cima ou para baixo (levantada ou baixada).
A mola pneumática nada mais é do que um fole flexível, geralmente feito de borracha reforçada com tecido, contendo ar comprimido que é usado para transportar a carga nos veículos. A pressão do ar infla o fole e levanta o chassi do eixo. As molas pneumáticas têm elasticidade ou “elasticidade” quando são comprimidas. Ele é usado em muitos caminhões pesados, reboques e ônibus nas estradas hoje.
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Características das molas pneumáticas:
1. Eles são macios se o veículo não estiver carregado, mas a rigidez aumenta quando a carga aumenta, aumentando a pressão do ar dentro da câmara. Assim, proporciona o conforto de condução ideal quando o veículo está com carga leve e totalmente carregada.
2. A altura do veículo é mantida constante variando a pressão do ar sempre que ocorre variação de carga.
3. As molas pneumáticas aumentam a estabilidade do veículo, absorvendo os choques da estrada.
4. Os sistemas de mola pneumática são projetados para maximizar a capacidade segura de transporte de carga, estabilidade e qualidade geral de condução.
Tipos de mola pneumática:
Três tipos básicos de molas pneumáticas estão disponíveis como segue.
- o duplo complicado,
- a manga cônica, um
- a manga enrolada.
O design duplo complicado parece pneus pequenos mantidos um sobre o outro. Esse tipo de mola pneumática geralmente tem mais capacidade de carga, um curso mais curto e uma taxa de mola mais progressiva, que é mais adequada para uso na maioria das suspensões dianteiras, onde a mola fica consideravelmente dentro do ponto de carga da suspensão. Isto tem o efeito de multiplicar os requisitos de capacidade de carga e ao mesmo tempo dividir os requisitos de viagem.
As molas pneumáticas com mangas cônicas e rolantes têm diâmetro menor, curso mais longo e taxa de mola mais linear. Eles são mais adequados para a maioria das aplicações traseiras porque apresentam mais requisitos de deslocamento e menos requisitos de capacidade de carga.
Dispositivos para controlar a pressão do ar e compressores para comprimir o ar são necessários nas suspensões de molas pneumáticas. Esses sistemas geralmente empregam compressores de ar pequenos, elétricos ou acionados por motor, que às vezes enchem um tanque receptor de ar a bordo que armazena ar comprimido para uso futuro sem demora. Mas o sistema de suspensão é mais complexo. A suspensão pneumática modulada eletronicamente é incorporada junto com a mola pneumática nos veículos modernos.
Tipos de suspensão a ar:
A seguir estão diferentes tipos de sistemas de suspensão a ar com base no projeto da mola pneumática utilizada.
(i) Suspensão pneumática tipo fole (mola):
Este tipo de mola consiste em foles de borracha. Os foles são feitos em seções circulares com duas circunvoluções para o bom funcionamento conforme mostrado na Figura. Portanto, uma suspensão a ar do tipo fole substitui a mola helicoidal.
mola pneumática tipo fole(ii) Suspensão pneumática tipo pistão (mola):
Esta mola possui um recipiente metálico-ar em forma de tambor invertido. O tambor está conectado à estrutura. Um pistão deslizante é conectado ao braço inferior. Um diafragma flexível fornece vedação. O diafragma está firmemente conectado em sua circunferência externa à borda do tambor e no centro ao pistão, conforme mostrado na Figura
mola pneumática tipo pistão(iii) Mola pneumática de fole elotlgada:
Quando este sistema de suspensão é empregado no eixo traseiro do veículo, são utilizados foles alongados. Esses foles têm formato aproximadamente retangular, mas possuem extremidades semicirculares tendo geralmente duas circunvoluções. Esses cotovelos estão dispostos entre o eixo traseiro e a estrutura do veículo. Para resistir aos torques e impulsos, as hastes de raio são utilizadas no eixo traseiro.
mola pneumática com fole alongadoSistema de suspensão a ar:
Diagrama do sistema de suspensão a ar:
Diagrama do sistema de suspensão a arComponentes do sistema de suspensão a ar:
Os componentes do sistema de suspensão a ar são:
Construção de suspensão a ar:
O layout de um sistema de suspensão a ar foi mostrado na Fig. As quatro molas pneumáticas, que podem ser do tipo fole ou do tipo pistão, são montadas na mesma posição onde geralmente as molas helicoidais são montadas. Também consiste em um compressor de ar, acumulador de ar, válvula de alívio, válvula de controle de elevação, válvula de nivelamento e tubulação.
Trabalho de suspensão a ar:
Um compressor de ar leva o ar atmosférico através de um filtro e o comprime a uma pressão de cerca de 240 MPa, pressão na qual é mantido o ar no tanque acumulador, que também é fornecido com uma válvula de alívio de segurança. Este ar de alta pressão passa pela válvula de controle de elevação e pelas válvulas de nivelamento, até as molas pneumáticas, conforme mostrado. Cada mola pneumática é preenchida com ar comprimido que suporta o peso do veículo. O ar fica ainda mais comprimido e absorve o choque quando a roda encontra um solavanco na estrada.
Diferença entre sistema de suspensão a ar e sistema de suspensão rígida
Sistema de suspensão a arSistema de suspensão rígida1. Neste sistema são utilizadas molas pneumáticas ou foles pneumáticos1. Neste sistema são utilizadas molas de lâmina ou molas helicoidais ou ambas.2. No sistema de suspensão a ar, a deflexão das rodas é controlada por dispositivos de controle automático.2 Neste sistema não há dispositivo de controle automático.3. Maior conforto de condução e diminuição do nível de ruído.3 O conforto de condução é menor em comparação com o sistema de suspensão pneumática.4. A taxa de mola varia muito menos entre as condições com e sem carga, em comparação com as molas convencionais.4. A taxa de mola é maior em comparação com o sistema de suspensão a ar.5. A rigidez do sistema aumenta com o aumento da deflexão.5. A rigidez do sistema diminui com o aumento da deflexão.6. Aplicação: Ônibus Volvo, carros luxuosos6. Aplicação: Veículos pesados e médios, automóveis de passageiros, etc.7. Fadiga reduzida para o motorista e passageiro.7. Mais fadiga para o motorista e passageiro em comparação com o sistema de suspensão a ar.8. Consiste em compressor, reservatório, válvula de nivelamento, molas pneumáticas ou foles pneumáticos, etc.8. Consiste em mola de lâmina, mola helicoidal, amortecedor, junta de manilha, suporte, etc.
Vantagens da suspensão a ar:
A vantagem da suspensão a ar é a seguinte:
1) Um espaço variável para a deflexão das rodas é aproveitado de forma otimizada em virtude dos dispositivos de controle automático
2) Como a altitude do veículo também é constante, são evitadas alterações no alinhamento dos faróis devido a cargas variáveis.
3) A taxa da mola varia muito menos entre as condições com e sem carga, em comparação com a mola de aço convencional. Reduz o carregamento dinâmico.
4) O padrão aprimorado de conforto de condução e redução de ruído com molas pneumáticas reduz a fadiga do motorista e do passageiro.
Desvantagens do sistema de suspensão a ar:
As desvantagens de um sistema de suspensão a ar são as seguintes
- Custo inicial mais alto
- Ocupa mais espaço.
- O custo de manutenção é maior.
- Devido à falta de atrito, o amortecimento é necessário devido a choques na estrada.
Aplicação do sistema de suspensão a ar:
O sistema de suspensão a ar é usado em ônibus modernos, Volvo, automóveis de passageiros e caminhões para uma condução confortável.
