Пневмосистема

Привезли с оказией заказанный комплект ViAir-овской техники, в который входят: ресивер, комплект управления и пакет фитингов.

История

Все началось с того, что "вытанцевалась" возможность установить ARB-шную блокировку.
Их компрессор, который служит для управления блокировками, имеет оООчень посредственные характеристики, а стоит более 250 долларов...
Мучимый жабой, я возмутился :)
Решил найти более дешевое решение.

Перво-наперво я произвел исследования на тему: что же нужно для работы блокировок.
Интернетовские ресурсы, особенно русскоязычные, пестрят разнообразными и противоречивыми данными.
Точной информации найти не удалось.

Необходимая информация и схема использования

В результате более глубокого исследования я выяснил следующее:

Постепенно я "обрастал" знаниями на тему блокировок, используемых элементов и пневматического управления вообще.

Т.к. я не забывал, что все это мне нужно именно в автомобиле то, с учетом всех потребностей, родилась следующая принципиальная схема подключения

В схеме должны будут использоваться следующие основные элементы:
К этому элементу предъявляется, по сути, единственное требование - чтобы он мог за время своей работы создать максимальное давление системы.
Т.е. если система рассчитана на верхний порог в 105 psi (7.2 атмосферы), то компрессор за время своей работы должен уметь надуть "полный" ресивер воздуха с таким давлением.
Для выяснения возможностей компрессора достаточно знаний о его пропускной способности (л\мин), максимальному создаваемому давлению (которое должно превышать максимальное давление собираемой системы) и времени непрерывной работы.
Этот элемент произвольный.
С точи зрения блокировок его объем не важен (достаточно 1-2 литров) и на его выбор влияет, по сути, только "побочное" использование системы, такое как: накачка колес, забортовка разбортовавшегося колеса, использование пневмо-инструмента
Объем, который позволит заниматься всем перечисленным, является величина в 30-50 литров.
Однако немаловажными ограничивающими факторами являются: доступность такого ресивера, его масса и габариты, а так же насколько необходимо то или иное его применение.
Т.е., грубо говоря: "где это взять", "куда его девать" в машине и "нафига оно надо".
Устройство для размыкания и замыкания пневмо-магистрали посредством электрического сигнала, которое будет использоваться для подачи давления к блокировкам посредством нажатия на кнопку на приборной панели.
Конструктивно все клапана реализованы как катушки, при подачи на которых напряжения внутри них движется сердечник и перекрывает пневмомагистраль.
Различаются нормально-открытые и нормально-закрытые клапана (определяет состояние закрытости и открытости пневмо-магистрали при отсутствии напряжения на катушке).
Дополнительно необходимо, чтобы при отключении пневмоклапана давление, которое подавалось на управляемую ветвь системы автоматически стравливалось.
Для использования клапана с блокировками необходим: нормально-закрытый клапан с размыканием рабочей магистрали.

Существуют следующие названия, обозначающие это устройство: Pneumatic solenoid \ Пневмоэлектроклапан \ Электромагнитный блочный клапан \ Вакуумный клапан \ Электропневматические распределители \ пневмораспределители с электромагнитным управлением \ Соленоидные клапаны.
Пневматический управляющий элемент, который предназначен для замыкания двух групп контактов. Одна группа контактов замыкается когда давление менее первой настроенной величины и вторая группа замыкается когда давление более второй настроенной величины.
Величины давления для замыкания контактов называются порогами срабатывания и могут быть как независимыми, так и зависимыми друг от друга (нижний порог задается в процентах от величины верхнего порога).

Существуют следующие названия, обозначающие это устройство: Pressure cutout switch \ Pressure switch \ мембранный переключатель \ реле давления \ датчик давления \ Аварийный датчик давления \ Электронные реле давления \ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ С РЕЛЕЙНЫМ ВЫХОДОМ \ электроконтактный манометр.

Так же существует группа устройств, которые можно назвать "аварийные датчики".
В отличии от реле, которое имеет две группы контактов и два порога срабатывания, аварийный датчик имеет только одну группу контактов и один порог.
В зависимости от конструкции, контакты замыкаются если давление превышает или становится менее указанной величины.
Очевидно, что одно Пневмореле можно заменить двумя аварийными датчиками, настроенными на два нужных порога.
Проблема с аварийными датчиками связана с тем, что большинство из них предназначены для работы с давлениями не более 2-3 атмосфер, а те, которые могут работать с большими давлениями либо имеют высокую стоимость либо не имеют возможности регулировки.
Различные заглушки, аварийные клапана, переходники, соединения и воздушные магистрали.

Компрессоры

Для выбора компрессора необходимо определиться с рабочими давлениями и объемом ресивера.
После этого очень просто можно рассчитать необходимые параметры ресивера, который сможет безболезненно работать в заданной пневмосистеме.

Ресиверы

Текущий рынок предлагает:
  1. специальные автомобильные ресиверы относительно малых габаритов, производимые как доп. оборудование.
    Объемы: 5, 9, 10 литров.
    Поддерживаемое давление: до 15 очков.
  2. специальные автомобильные ресиверы производимые для спецтехники (пневмосистемы КАМАЗа, Паза, различных тракторов).
    Объемы: от 10 до 30 литров.
    Поддерживаемое давление: до 15 очков.
  3. Промышленные ресиверы для различных производств и холодильной техники.
    Объемы: от 10 до 200 литров.
    Давления: до 25 очков.
  4. Газовые, пожарные и аквалангистские баллоны.
    Объемы: от 10 до 50 литров.
    Давления: 10-15 очков для газового и 120-150 очков для остальных.
Для работы пневмоинструмента и забортовки колес необходимы объемы ресивера в 25-30 литров.
Однако ресиверы таких объемов отличаются неудобством использования (они производятся для конкретного применения), большими габаритами и большим весом.
Пожарные и аквалангистские баллоны имеют довольно большую гамму размеров, но неудобны в том, что они не предназначены для работы в открытой пополняющейся системе (имеют одно отверстие с редуктором, требуют внешней заправки) и, из-за того что рассчитаны на большие давления, имеют большую прочность а, следовательно, и массу.

В результате анализа всего вышеперечисленного я пришел к выводу, что проще всего сосредоточиться на том, что мне крайне необходимо, а остальные области использования пневмосистемы охватывать "если получится".
Т.е. взять малогабаритный ресивер производимый специально для легковых автомобилей.

Пневмореле и Пневмоклапана

Рынок пневмореле условно можно разделить на три группы:
  1. Устройства промышленного использования.
    - Такие устройства, как правило, предназначены для управлением конкретными технологическими процессами (перекачка газа, пара, газов), имеют очень громоздкую конструкцию, большой вес и диапазон рабочих параметров, который только пересекается с необходимым диапазоном.
    + Имеют большой запас прочности и надежности и невысокую стоимость.
  2. Устройства автомобильного использования.
    Используются Для управления пневмосистем отечественной техники.
    + Имеют невысокую стоимость и функционально соответствуют поставленной задаче.
    - Имеют большие габариты и вес.
    - Большая часть электрических устройств предназначена для работы в системах грузовых автомобилей и тракторов, имеющих бортовую сеть в 24 вольта. Т.е. для использования этих устройств при 12V необходимо использовать схемы преобразования напряжения.
  3. Устройства для пневмо-автоматизации.
    + Имеют большой диапазон регулировок и легко настраиваются на требуемые параметры.
    - Имеют высокую стоимость и отсутствуют в свободной продаже.

Фитинги

В продаже существует большое количество пневмоинструмента и различной пневмо-техники.
Вся существующая техника использует два стандартных диаметра соединительных фитингов и шлангов: 1\4" и 1\8".
Проблемы найти в продаже все необходимое - нет.
Необходимо только подобрать все детали пневмосистемы таким образом, чтобы они соответствовали одному из стандартных диаметров.
Поэтому тему соединений рассматривать не будем - тут никаких сложностей и проблем.

Выбор компонентов системы

Рассмотрев всю "теорию", которая описана выше я пришел к выводу что мне нужна система со следующими параметрами:
  1. Стоимость системы не должна превышать 250 долларов (иначе нет смысла возиться).
  2. Система должна иметь небольшие габариты (должна быть смонтирована в небольшой багажник моей машины) и небольшой вес.
  3. Ресивер должен быть около 10 литров (что, с одной стороны, обеспечивает подкачку всех четырех 33" колес с 0.5 до 1.5 атмосферы за очень короткое время и, с другой стороны, уже позволяет использовать некоторое пневматическое оборудование, если мне это понадобится).
  4. Давление в системе должно соответствовать давлению работы блокировок (от 5.78 до 7.14 атмосфер).
После рассмотрения возможный вариантов (а рассматривались все возможные варианты) я пришел к выводу, что проще всего использовать существующие готовые решения и было выбрано оборудование фирмы ViAir, которым торгует в Москве их официальный представитель:
  1. Ресивер объемом в 2.5 галлона - 2200р
  2. Набор управления пневмосистемой от той же фирмы, ядром которой является пневмореле со встроенным электрическим реле с возможностью коммутации силовых цепей до 40А. "Установочный комплект Onboard Air Hookup Kit 7атм" - 4100р
  3. Набор фитингов от той же фирмы, в котором меня, в основном, интересовал аварийный клапан. "Комплект фурнитуры для ресивера Air Locker Tank Fitting Kit" - 550р
В результате, детали для системы обошлись мне в 244 доллара.
Конечно, с учетом монтажа и крепления всей этой системы сумма вложений значительно возрастет, но и польза от нее будет значительно ощутимее, чем от ресивера ARB, так что я думаю, что в заданную сумму я "уложился" :)

Состав ViAir

Состав и внешний вид деталей, полученных из Москвы можно глянуть тут.

Монтаж системы

Конструкцию креплений и монтаж системы можно поразглядывать тут.