Comprendre le système de suspension pneumatique

Un système de suspension pneumatique est composé d'un ressort pneumatique, également connu sous le nom de plastique/airbags, de caoutchouc et d'un système d'alimentation en air, tous couplés à un compresseur d'air, des vannes, des solénoïdes et des contrôleurs électroniques. L'application d'un système de suspension pneumatique comprend les camions lourds, les remorques et les autobus.

Dans cet article, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, le diagramme, les composants, la construction, les types, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients du système de suspension pneumatique. Vous découvrirez également les pièces et les caractéristiques des ressorts pneumatiques.

Qu'est-ce qu'un système de suspension pneumatique ?

La suspension pneumatique est un type de suspension de véhicule qui est actionné par une pompe à air ou un compresseur électrique ou à moteur. L'air est pompé dans un soufflet flexible, généralement composé de caoutchouc renforcé de textile. Contrairement à une suspension hydropneumatique, qui présente bon nombre des mêmes avantages, la suspension pneumatique utilise de l'air comprimé plutôt que du liquide sous pression. Les soufflets sont gonflés par la pression d'air, ce qui éloigne le châssis de l'essieu.

Qu'est-ce qu'un ressort pneumatique ?

Dans les systèmes de suspension pneumatique, des ressorts pneumatiques sont utilisés. Les systèmes de suspension pneumatique sont installés et configurés différemment selon les marques et les modèles, mais l'idée essentielle est la même. Le ressort métallique (hélicoïdal ou à lames) est retiré et un airbag, parfois appelé ressort pneumatique, est installé ou construit pour le remplacer. La suspension peut être modifiée vers le haut ou vers le bas lorsque la pression d'air est fournie à l'airbag (soulevé ou abaissé).

Les ressorts pneumatiques sont des soufflets flexibles qui contiennent de l'air comprimé et sont utilisés pour supporter la charge des automobiles. Ils sont généralement composés de caoutchouc renforcé de textile. Les soufflets sont gonflés par la pression d'air, ce qui éloigne le châssis de l'essieu. Lorsqu'ils sont comprimés, les ressorts pneumatiques ont de la flexibilité ou de la "élasticité". On le trouve sur de nombreux camions lourds, remorques et autobus d'aujourd'hui.

Caractéristiques et avantages du ressort pneumatique

• Lorsque le véhicule n'est pas chargé, ils sont mous, mais à mesure que la charge est soulevée, la rigidité s'améliore en augmentant la pression d'air à l'intérieur de la chambre. Par conséquent, lorsque le véhicule est légèrement chargé ou complètement chargé, il offre le meilleur confort de conduite.
• Chaque fois que la charge varie, la pression d'air est modifiée pour maintenir la hauteur du véhicule constante.
• En absorbant les chocs de la route, les ressorts pneumatiques améliorent la stabilité du véhicule.
• Les systèmes de ressorts pneumatiques sont conçus pour augmenter la capacité de charge, la stabilité et la qualité de conduite globale.

Types de ressort pneumatique

Voici les différents types de ressorts pneumatiques utilisés dans les systèmes de suspension pneumatique :

Ressort pneumatique à double enroulement :

Le design à double enroulement ressemble à deux petits pneus empilés l'un sur l'autre. Ces ressorts pneumatiques ont une capacité de charge plus élevée, une course plus courte et une raideur de ressort plus progressive, ce qui les rend idéaux pour la plupart des suspensions avant où le ressort se trouve bien à l'intérieur du point de charge de la suspension. En conséquence, les besoins en capacité de charge sont multipliés tandis que les besoins de déplacement sont divisés.

Manches fuselées et manches roulantes :

Les ressorts pneumatiques avec un manchon conique ou roulant ont un diamètre plus petit, une course plus longue et une raideur de ressort plus linéaire. Parce qu'ils ont plus de besoins de déplacement et moins d'exigences de capacité de charge, ils sont mieux adaptés à la plupart des applications back-end.

Dans les suspensions à ressort pneumatique, des dispositifs de réglage de la pression d'air et des compresseurs pour comprimer l'air sont nécessaires. De petits compresseurs d'air électriques ou entraînés par moteur sont couramment utilisés dans ces systèmes, qui remplissent occasionnellement un réservoir récepteur d'air embarqué qui réserve de l'air comprimé pour une utilisation immédiate dans le futur. Le système de suspension, en revanche, est plus compliqué. Dans les automobiles actuelles, la suspension pneumatique à modulation électronique est utilisée conjointement avec des ressorts pneumatiques.

Composants d'un système de suspension pneumatique

Le filtre à air, l'accumulateur d'air, la soupape de décharge, le ressort pneumatique, la soupape de commande de levage, la soupape de retour et la conduite d'alimentation sont les principaux composants d'un système de suspension pneumatique. Vous trouverez ci-dessous les parties communes du système de suspension pneumatique moderne.

1. chaque roue a un ressort pneumatique en caoutchouc vulcanisé
2. Un compresseur d'air se trouve généralement dans le coffre (coffre) ou sous le capot d'une voiture.
3. Un réservoir de stockage d'air comprimé, capable de stocker de l'air à 150 psi (1 000 kPa), peut être fourni pour une mise à genoux rapide. (1 psi =6,89 kPa)
4. un bloc de vannes avec une séquence de solénoïdes, de vannes et de nombreux joints toriques qui achemine l'air du réservoir de stockage vers les quatre ressorts pneumatiques
5. un ordinateur ECAS qui communique avec le BeCM, l'ordinateur principal de la voiture, et sélectionne où la pression d'air doit être acheminée
6. un système de tuyaux d'air de 6 mm qui distribuent l'air dans tout le système (principalement du réservoir de stockage aux ressorts pneumatiques via le bloc de soupapes)
7. une cartouche déshydratante remplie de déshydratant
8. Des capteurs de hauteur aux quatre coins du véhicule, idéalement basés sur une détection de contact résistive, pour fournir une référence de hauteur absolue pour chaque coin.
9. Dunlop Systems and Components Ltd a procédé à l'amélioration des produits au point où l'unité de commande électronique (ECU) peut désormais être installée sous le plancher du véhicule. Les vannes de régulation sont beaucoup plus petites et plus légères, et elles fabriquent leurs propres compresseurs.

Schéma d'un système de suspension pneumatique :

Construction

La figure ci-dessus illustre la disposition d'un système de suspension pneumatique. Les quatre ressorts pneumatiques, qui peuvent être de type soufflet ou piston, sont positionnés au même endroit que les ressorts hélicoïdaux. Un compresseur d'air, un accumulateur d'air, une soupape de décharge, une soupape de commande de levage, une soupape de nivellement et une canalisation sont également inclus.

Types de système de suspension pneumatique

Vous trouverez ci-dessous les différents types de systèmes de suspension pneumatique.

Suspension pneumatique à soufflet (ressort)

Les soufflets en caoutchouc constituent ce type de ressort. Pour un bon fonctionnement, les soufflets sont construits en parties circulaires à deux spires. En conséquence, le ressort hélicoïdal est remplacé par une suspension pneumatique de type soufflet.

Suspension pneumatique à piston (ressort)

Dans ces types de systèmes de suspension pneumatique, un conteneur métal-air en forme de tambour inversé est utilisé dans ce ressort. Le cadre est fixé au tambour. Le triangle inférieur est couplé à un piston coulissant. Un diaphragme flexible est utilisé pour créer un joint. À sa circonférence extérieure, le diaphragme est étroitement attaché à la lèvre du tambour et, en son centre, au piston.

Allongé sous le ressort pneumatique :

Des soufflets allongés sont utilisés lorsque ce système de suspension est appliqué à l'essieu arrière du véhicule. Ces soufflets sont de conception grossièrement rectangulaire, mais ils ont des extrémités semi-circulaires avec deux spires en général. Ces coudes sont situés entre l'essieu arrière du véhicule et le châssis. Des tiges de rayon sont utilisées sur l'essieu arrière pour résister aux couples et aux poussées.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement d'un système de suspension pneumatique est moins complexe et peut être facilement compris. Un système de suspension pneumatique est composé d'un ressort pneumatique, également connu sous le nom de plastique/airbags, de caoutchouc et d'un système d'alimentation en air, tous couplés à un compresseur d'air, des vannes, des solénoïdes et des contrôleurs électroniques. Le compresseur embarqué est une pompe électrique qui utilise différentes conduites pour alimenter en air les airbags. Les vannes sont cruciales dans cette situation car elles contrôlent le débit d'air et permettent à l'air d'accéder à diverses parties du système. Lorsque le système s'adapte aux différentes circonstances de conduite, les solénoïdes s'ouvrent et se ferment, gonflant et ventilant les airbags, modifiant la quantité d'air entrant dans chacun d'eux.

Les interrupteurs marche/arrêt sont contrôlés par le module de commande électronique, qui surveille également la pression et ajuste la hauteur de caisse. Ils sont souples et ont une certaine flexibilité pour eux. La rigidité du matériau augmente lorsqu'il est comprimé.

En ajoutant de l'air lorsque vous roulez à pleine charge et en dégonflant l'air lorsque vous roulez léger, les ressorts pneumatiques peuvent fournir une suspension et un support de charge personnalisables. Vous pouvez abaisser la hauteur de votre véhicule afin qu'il soit très bas sur la route, tout en restant suffisamment haut pour gérer les irrégularités et les zones accidentées. Les ressorts pneumatiques sont le seul composant de support de charge qui peut être ajusté, permettant différentes capacités de charge et de nivellement ainsi qu'un confort de conduite accru.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement d'un système de suspension pneumatique :

Avantages et inconvénients d'un système de suspension pneumatique

Avantages :

Vous trouverez ci-dessous les avantages des systèmes de suspension pneumatique dans leurs diverses applications :

• Amélioration du confort de conduite grâce à la réduction du bruit, de la dureté et des vibrations de la route, ce qui réduit la fatigue du conducteur.
• La réduction des vibrations pendant la conduite intensive signifie moins d'usure du système de suspension.
• Lorsqu'un camion à empattement court est déchargé, la suspension pneumatique réduit les rebonds du véhicule sur les mauvaises routes.
• Parce que la suspension pneumatique est mieux adaptée aux conditions de la route, des vitesses de virage plus élevées peuvent être atteintes.
• Les suspensions pneumatiques ont une large gamme de ressorts et de capacités de charge, permettant une personnalisation instantanée. En quelques minutes seulement, l'adaptabilité permet d'obtenir la charge et la hauteur de conduite souhaitées.
• Adaptation à diverses situations :l'ajustement de la raideur des ressorts en combinaison avec la personnalisation des performances donne à votre véhicule un potentiel de performances illimité, permettant un réglage en temps réel et une conduite amortie pour un confort amélioré sur une route cahoteuse.
• Remorquage :les camions et les véhicules lourds peuvent remorquer plus facilement des marchandises plus lourdes grâce à cette technique. Lorsqu'ils tirent des charges élevées, les conducteurs peuvent augmenter la rigidité pour améliorer le confort de conduite.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages d'un système de suspension pneumatique, certaines limites subsistent. Vous trouverez ci-dessous les inconvénients des ressorts de suspension pneumatique.

• Les fuites sont un défaut typique de tous les systèmes de suspension pneumatique. Lorsque le système ne peut plus contenir d'air, il s'aplatit. Les problèmes de suspension pneumatique sont très répandus en raison des compagnies aériennes engorgées.
• Coûts initiaux :il s'agit d'une dépense unique associée à l'achat d'une voiture. La suspension pneumatique n'est disponible en équipement de série que sur les voitures de luxe, les voitures haut de gamme et certains SUV.
• La maintenance sera plus coûteuse qu'avec des bobines et des amortisseurs normaux.
• En raison de la complexité du câblage, des connexions et de l'installation des flexibles, l'installation d'une suspension pneumatique prendra plus de temps. L'installation elle-même nécessite l'utilisation d'un certain nombre d'outils différents. Par conséquent, faire appel à un mécanicien qualifié pour s'en occuper est le meilleur moyen d'assurer la sécurité et l'intégrité du véhicule.
• Si elle n'est pas correctement entretenue, une suspension pneumatique peut coûter trois fois plus cher à réparer qu'un système de suspension à lames sur une période de dix ans.
• Étant donné que le poids du système de suspension pneumatique est plus lourd que le poids de la suspension à lames, l'économie de carburant peut être compromise.
• La défaillance des vérins pneumatiques ou des coussins peut être causée par la rouille ou l'humidité de l'intérieur.
• Le tube de suspension pneumatique reliant les vérins pneumatiques ou les coussins au système pneumatique est défectueux.
• Défaillance d'un raccord d'air en raison de dommages subis lors de l'installation ou d'une utilisation occasionnelle

Conclusion

Une suspension pneumatique est un type de suspension de véhicule actionné par une pompe à air ou un compresseur électrique ou à moteur. L'air est pompé dans un soufflet flexible, généralement composé de caoutchouc renforcé de textile. Il est constitué d'un ressort pneumatique. C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, le schéma, les composants, la construction, les types, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients d'un système de suspension pneumatique. La signification, les caractéristiques et les types de ressorts pneumatiques sont également abordés.

J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à bientôt !