Pneimopiekare: vēstures fakti un konstrukcijas elementi

Mūsdienās, iespējams, ne visi atcerēsies, ka pneimatiskā piekare tika izgudrota pirms vairāk nekā simts gadiem. Freudenberg Group, kurā ietilpst zīmoli Corteco un Vibracoustic, speciālisti stāsta par pneimopiekares vēsturi, mūsdienu pneimobalonu parametriem un inovāciju izstrādēm.

Amerika, sākums

Pirmā pneimopiekares konstrukcija tika patentēta 1901. gadā ASV. Idejas būtība bija tāda, ka uz automobiļa ass tika izvietoti divi gareniskas formas pneimoelementi, kuriem katram galā bija vārsts. Sākumā šis risinājums neguva atsaucību, taču Pirmais pasaules karš rosināja attīstīt šādas sistēmas: šasijas pneimopiekare ļāva samazināt lidmašīnu svaru un palielināt militāro kravas auto kravnesību un pārgājību.

Pēckara gados pneimopiekare sāka parādīties arī civilajās automašīnās, viena no tām – Amerikas uzņēmuma Stout izstrādātā Scarab (Skarabejs). Modelis tika ražots kopš 1932. gada, bet 1946. gadā tika prezentēts prototips ar stiklplasta virsbūvi un pneimopiekari. Sistēma ietvēra četrus gaisa spilvenus, kompresoru un resīveru.

Stout Scarab, 1946. gada prototips ar stiklplasta virsbūvi un pneimobalstiekārtu.

XX. gadsimta 40. gadu beigās pneimopiekares sāka izmantot autosportā, tūdaļ radot par tām interesi: Oldsmobile modeļi ar četriem pneimobaloniem atsperu iekšpusē bieži ierindojās godalgotās vietās. 1950. gadu beigās pneimopiekare kļuva pieejama kā opcija tādu autoražotāju modeļos kā Cadillac, Buick, Ambassador un citu.

Sacīkšu Oldsmobile ar pneimobaloniem atsperu iekšpusē bieži ieguva godalgotas vietas, kas veicināja interesi par pneimobalstiekārtām.

ХХ gadsimta vidus Eiropa

Eiropā par pirmo masveidā ražoto automašīnu ar pneimopiekari, pareizāk sakot, ar hidropneimatisko balstiekārtu, kļuva Citroen DS 19. Prezentēts 1955. gadā Parīzes autosalonā, šis automobilis pamatoti izpelnījās sava laika inovatīvākā modeļa titulu.

Pateicoties mainīgas cietības hidropneimatiskajai balstiekārtai, ar mazu ātrumu Citroen DS 19 demonstrēja augstu gaitas laidenumu, savukārt ar lielu ātrumu – pēc tā laika mērauklas pietiekami asu vadāmību. Starp citu, tieši izcilā gaitas laidenuma dēļ Citroen DS 19 bieži izmantoja kino kā filmēšanas automobili.

Tomēr franču ražotājs nebija vienīgais un formāli pat ne pirmais: 1949. gadā vācu uzņēmums Borgward sāka izstrādāt savu pneimopiekares versiju un 1959. gadā prezentēja modeli P100. Komforta ziņā automobilis kļuva par cienīgu atbildi tā laika Mercedes-Benz modeļiem. Automašīnā nebija atsperu, to funkciju pildīja pneimatiskie spilveni. Tika saražoti apmēram 2500 Borgward Р100, diemžēl pēc tam uzņēmums bankrotēja.

Daimler-Benz inženieri izpētīja un pienācīgi novērtēja Borgward izstrādes, un 1962. gadā debitēja Mercedes-Benz W112, kura 300SE versija tika aprīkota ar vadāmu četru kontūru pneimopiekari. Mercedes-Benz atteicās arī no elastīgiem elementiem (atsperēm) un uz katra riteņa uzstādīja konusveida pneimobalonu, kas uzturēja pastāvīgu klīrensu, pateicoties vadības sistēmai.

1957. gada Cadillac Eldorado populārajā Brougham versijā tika aprīkots ar pneimopiekari, tam bija izcils gaitas laidenums, taču tas maksāja dārgāk nekā tā paša gada Rolls-Royce Silver Cloud.

Pircēji augstu novērtēja komforta līmeni, un 1963. gadā pneimopiekare parādījās arī Mercedes-Benz 600 (W100). Protams, laika gaitā pneimopiekares sistēmas tika pilnveidotas, tomēr darbības pamatprincips palicis nemainīgs gandrīz kopš izgudrošanas brīža: arī pirmajām sistēmām bija baloni, kompresors un resīvers.

Pneimobaloni Vibracoustic

Tā kā pneimobaloni (pneimoatsperes) būtībā ir galvenie pneimopiekares darba elementi, daudz kas ir atkarīgs no to parametriem. Pašreiz ar zīmolu Vibracoustic Freudenberg Group ražo vairāku veidu pneimobalonus. Priekšējai asij tie parasti ir aksiāli vai gareniski baloni. Kā norāda nosaukums, korda pavedieni ir izvietoti gareniski – šāds risinājums ļauj apvienot izturību ar kompaktumu un panākt zemu iekšējās berzes līmeni.

Uz aizmugurējās ass galvenokārt tiek izmantoti šķērsslāņa baloni, kam piemīt lielāka augsta spiediena izturība. Korda krustojošies slāņi no ārpuses ir pārklāti ar elastomēru, vēl viens elastomēra slānis ir izvietots starp slāņiem, un šī iekšējā slāņa materiāla īpašības tieši ietekmē balona resursu un lietošanas komfortu.

Lai savietotu pretrunīgās komforta un vadāmības prasības, uzņēmums Freudenberg Group izstrādāja adaptīvus divu un trīs kameru pneimostatņus, kas atkarībā no ceļa apstākļiem braucot spēj mainīt cietību (sk. fotoattēlu).

Trīs kameru regulējamiem pneimostatņiem Vibracoustic ir četras cietības pakāpes, kas braucot mainās atkarībā no ceļa apstākļiem.

Divu kameru pneimobaloniem ir divas cietības pakāpes, trīs kameru – līdz četrām pakāpēm. Ideja tāda, ka gaisa kameras ir saskarīgas un to ieslēgšana / izslēgšana maina iekšējo tilpumu. Vienkāršāk sakot, jo lielāks tilpums, jo mīkstāka slāpēšana, – jo mazāks tilpums, jo cietāks kļūst statnis.

Autovadītājs var izvēlēties režīmu (slāpēšanas pakāpi) vai pārslēgt sistēmu automātiskā režīmā, ļaujot izvēli izdarīt elektronikai. Sistēma spēj izvēlēties katra pneimostatņa cietību individuāli, tādējādi tiek panākts sānsveres samazinājums pagriezienos, kā arī samazināta “knābāšana” bremzējot un “pietupieni” ieskrienoties.

Adaptīviem divu un trīs kameru pneimostatņiem tika izstrādāti principiāli jauni vadības vārsti, proti, minēto pneimokameru ieslēgšanas un izslēgšanas vārsti. To atšķirīgā īpatnība ir ne tikai uzlabotā ātrdarbība, bet arī klusa darbība, kas ir īpaši svarīgi, izmantojot to hibrīdos un elektromobiļos, kur uz klusā dzinēja fona citi trokšņi kļūst daudz dzirdamāki.

Detaļu izvēle

Tirgū tiek piedāvāti daudzi pneimobaloni. Ne visai saprotamas izcelsmes baloni bieži vien vizuāli ir ļoti līdzīgi slavenu zīmolu izstrādājumiem, tomēr tiem ir pievilcīgāka cena. Kādam var rasties saprātīgs jautājums: kāpēc par to pašu maksāt vairāk? Vienkārši pārmaksāt par zīmolu?

Ne gluži: svarīgākais no ārpuses bieži vien nav redzams. Piemēram, Mercedes-Benz GL aizmugurējās pneimopiekares baloni dažādām versijām izskatās vienādi, taču parastajām modifikācijām tiek izmantoti vieni virzuļi, AMG versijām – citi. Turklāt dažos tirgū piedāvātajos analogos tas nav ņemts vērā: dažādām automašīnas versijām tiek piedāvāti konstrukcijas ziņā vienādi pneimobaloni, kas noteikti ne visai labi ietekmēs komfortu un vadāmību.