Opublikowano: 23.VII.1965 49839 KI. 63c, 41 MKP UKD Twórca wynalazku: inz. Fryderyk Adler Wlasciciel patentu: Fabryka Samochodów Osobowych, Warszawa (Polska) i i U i Urzedu Pcls nowego Resor pneumatyczny samosprezajacy i Wynalazek dotyczy ulepszenia resoru pneuma¬ tycznego wedlug patentu nr 44556 nazwanego „resor hydrauliczno-pneumatyczny samosprezaja¬ cy" zgloszonego jako patent dodatkowy do patentu glównego nr 42939 nazwanego „samochodowo-mo-g tocyklowy resor hydrauliczno-pneumatyczny sa¬ mosprezajacy".Zasada dzialania resoru hydrauliczno-pneuma- tycznego wedlug patentu glównego nr 42939 i pa¬ tentu dodatkowego nr 44556 jest uzyskanie sily resorujacej dzieki wyporowi tloka z cylindra przez sprezone powietrze przy czym resor posiada zdolnosc samoczynnego doladowywania lub rozla¬ dowywania ilosci powietrza w przestrzeni ponad tlokiem w zaleznosci od zmian obciazenia, utrzy¬ mujac staly poziom pojazdu w stosunku do jezdni.Rozwiazanie konstrukcyjne resoru w obu pa¬ tentach glównym nr 42939 i dodatkowym nr 44556 wykazywaly usterki typu produkcyjnego i monta¬ zowego. Usterki te przedstawiaja sie w sposób na¬ stepujacy.W rozwiazaniu patentu glównego zasobnik po¬ wietrza i konieczna do prawidlowego dzialania poduszka powietrzna powiekszaly znacznie wymia¬ ry resoru, utrudniajac umieszczenie resoru w po¬ jezdzie. Rozwiazanie patentu dodatkowego nr 44556 usuwalo czesciowo te usterke przez osobne umiesz¬ czenie zasobnika powietrza poza resorem, jednak pozostala w tym rozwiazaniu poduszka powietrzna 10 25 30 wydluzala resor, co równiez powodowalo trudnos¬ ci w umieszczeniu go w pojezdzie.Rozwiazanie wedlug wynalazku usuwa niedogod¬ nosci wyzej opisane i charakteryzuje sie zmniej¬ szeniem dlugosci resoru przez umieszczenie czesci objetosci przestrzeni powietrznej poduszki resoru¬ jacej dookola cylindra glównego. Równoczesnie przestrzen podtlokowa zostala wykorzystana jako zderzak pneumatyczny, amortyzujacy ewentualne uderzenia tloka o dno.Podobnie jak w opisach patentu glównego i do¬ datkowego w konstrukcji wedlug wynalazku, cha¬ rakterystyczna cecha opisanego dalej resoru jest samoczynne utrzymanie stalej sredniej objetosci poduszki powietrznej mimo zmian obciazenia re¬ soru, polegajace na samoczynnym doladowywaniu i rozladowywaniu zawartosci powietrza w podusz¬ ce powietrznej bez zadnych zewnetrznych agrega¬ tów.Resor pneumatyczny zamocowany do zawiesze¬ nia poszczególnego kola samochodu w wypadku zwiekszenia sie obciazenia pojazdu doladowuje sam sobie tyle powietrza ile jest mu potrzebne do osiagniecia z góry okreslonej objetosci podusz¬ ki powietrznej, a tym samym doprowadzenia po¬ jazdu do wlasciwego poziomu ponad jezdnia, zas w wypadku zmniejszenia sie obciazenia rescr roz¬ ladowuje sie samoczynnie znowu do uzyskania wlasciwej objetosci poduszki. Utrzymywanie przez resor stalej sredniej objetosci poduszki powietrznej 4983949839 25 30 daje jednakowy zawsze komfort jazdy niezaleznie od obciazenia w przeciwienstwie do resorów roz¬ wiazanych w ten sposób, ze posiadaja stala za¬ wartosc powietrza, którego objetosc przy zwiek¬ szeniu sie objetosci zmniejsza sie, a poduszka po- j wietrzna kurczac sie powoduje twardsze resoro¬ wanie. I)o fakich resorów w celu uzyskania wlas¬ ciwego poziomu pojazdu ponad jezdnia dopompo- *¦¦ wuje sie ciecz w miejsce ubytku objetosci poduszki powietrznej. io . Samoczynne doladowywanie ilosci powietrza do resoru opisanej dalej konstrukcji, odbywa sie dzieki zastosowaniu specjalnej pompy powietrznej, stanowiacej calosc z resorem, poruszanej jego wla¬ snym ruchem, zdolnej pompowac powietrze tak 15 przy bardzo malych jak i duzych skokach resoru i przerywajacej pompowanie, gdy objetosc podusz¬ ki powietrznej osiagnie swoja wlasciwa wartosc.Dzieki tego rodzaju dzialaniu resoru na poszcze¬ gólnym kole, pojazd doprowadzany jest w czasie io jazdy bardzo szybko do wlasciwej i równej po¬ zycji w stosunku do jezdni to znaczy do pozycji nieprzechylonej w razie niesymetrycznego obcia¬ zenia i nie opadajacej do tylu lub do przodu przy obciazeniu tylnej lub przedniej osi.Szybkosc doladowywania poduszki powietrznej nawet przy bardzo malych skokach resoru przez pompe powietrzna jest duza, gdyz pompa pobiera powietrze juz sprezone z zasobnika, w którym panuje cisnienie nieco tylko nizsze niz ponad tlo¬ kiem resoru.Powietrze przeladowywane przez pompe z za¬ sobnika do resoru przy zmniejszeniu sie obciaze¬ nia, powraca samoczynnie z powrotem z resoru do zasobnika tak, ze obieg powietrza jest zamkniety, co daje mozliwosc stosowania do resoru zamiast powietrza takze i innych gazów.Resor pneumatyczny samosprezajacy sklada sie z cylindra zewnetrznego 12, okalajacego cylinder wewnetrzny 13, do którego wchodzi tlok 17 uszczel¬ niony uszczelnieniem gumowym 1|6 i osadzony na tloczysku 17a, które wychodzi na zewnatrz resoru przez prowadnice 20 i uszczelnienie 22, przy czym cylinder zewnetrzny 12 zamkniety jest od góry glowica 1 od dolu zas gniazdem 21. Glowica 1 wkrecona do cylindra zewnetrznego 12 dociska cy¬ linder wewnetrzny 13 za posrednictwem przegro¬ dy 10 i uszczelnienia 9 przyciskajac równoczesnie dolna czescia cylindra wewnetrznego 13, prowad¬ nice 20 za posrednictwem uszczelnienia 18, oraz gniazdo .21 za posrednictwem uszczelnienia 19 opartego na obrzezu cylindra zewnetrznego 12.U góry cylindra 13 zamocowany jest tlok rurowy 14 wchodzacy do wydrazenia tloczyska 17a przez tuleje 15. Tlok rurowy 13 w górnej czesci laczy sie szczelnie z glowica 1 w ten sposób, ze jego rozszerzona górna czesc jest podparta przegroda 10, przyciskajaca gniazdo 6 do glowicy 1 za po¬ srednictwem uszczelnienia 7. Gniazdo 6 posiada zawór zwrotny 11 z gumowym grzybkiem dociska¬ nym sprezyna, otwierajacy sie w kierunku wnetrza tloka rurowego 14. Na rozszerzonej górnej czesci walcowej tloka rurowego 14 znajduje sie kilka otworów 27 zamknietych elastycznym zaworem 65 50 55 60 pierscieniowym 8 (gumowym) przepuszczajacym z wnetrza tloka rurowego 14 do przestrzeni B.Resor pneumatyczny po zlozeniu dzieli sie na kilka przestrzeni: A, B, C, F i W, przy czym prze¬ strzen B laczy sie z przestrzenia A okalajaca tlok rurowy 14, przez zaworek 28 i z przestrzenia C okalajaca cylinder 13, przez rurke 32 zamocowana w przegrodzie 10. Przestrzen F pod tlokiem 17 okalajaca tloczysko 17a laczy sie z przestrzenia C przez kilka otworów 34 zamknietych elastycznym zaworem pierscieniowym 35 (gumowym) przepusz¬ czajacym w kierunku z przestrzeni F do przestrze¬ ni C. Wnetrze tloka rurowego 14 wraz z wydra¬ zeniem tloczyska 17a tworzy przestrzen W, która laczy sie z przestrzenia B przez otwory 27 zam¬ kniete zaworem pierscieniowym 8. Resor polaczo¬ ny jest z zasobnikiem 23 przewodem 26 uszczel¬ nionym dlawikiem 25, prowadzacym do wiercen 24 w glowicy 1, laczacych dalej zasobnik 23 prze¬ strzenia W przez zawór 11, oraz z przestrzenia B przez regulowany otwór 2, oraz wiercenie 5. Prze¬ lot otworu 2 regulowany jest za pomoca sruby 4 zakonczonv3j iglica uszczelnionej dlawikiem 3.We wnetrzu resoru znajduje sie stala okreslona ilosc cieczy, która uklada sie tam samoczynnie i utrzymuje sie w odpowiednich ilosciach w posz¬ czególnych przestrzeniach resoru. Ciecz do prze¬ strzeni A, C i W wlewa sie dowolnie, gdy glo¬ wica 1 jest odkrecona i tlok rurowy 14 wyjety.Jak widac na fig. 1 ciecz w przestrzeni C siega do poziomu 33 do dolnego konca rurki 32, w prze¬ strzeni A utrzymuje sie ponad tlokiem 17 warst¬ wa cieczy k, przestrzen W jest stale wypelniona ciecza, a w pewnych chwilach w czasie pracy re¬ soru takze czesciowo powietrzem u góry tloka ru¬ rowego 14 w miejscu oznaczonym litera D. Ciecz do przestrzeni F, której warstwa siega do otworku 34 musi byc osobno prowadzona przez korek 36.Dzialanie resoru.W celu przysposobienia resorów do pracy na pojezdzie, nalezy do resorów jak i zasobników wprowadzic powietrze w takiej ilosci, aby ponad tlokami resorów i zasobników uzyskac cisnienie odpowiadajace obciazeniu poszczególnego resoru przez pojazd niezaladowany i zeby przy tym po¬ jazd znalazl sie na wlasciwym poziomie w sto¬ sunku do jezdni.Do kazdego resoru mozna stosowac osobny za¬ sobnik lub tez wspólny zasobnik dla pary resorów przednich kól oraz wspólny zasobnik dla resorów tylnych kól pojazdu. Zasobniki mozna umieszczac w dowolnym dogodnym miejscu podwozia lub nadwozia, badz tez wykorzystac na zasobniki ja¬ kiekolwiek zamkniete przestrzenie W podwoziu pojazdu na przyklad w czesci ramy podwozia (fig. 3) lub na przyklad w rurowym wsporniku zawie¬ szenia (fig. 2) o ile przestrzen zdolna jest wytrzy¬ mac cisnienie powietrza (okolo 20 at), przy czym pojemnosc przestrzeni przypadajacej na jeden re¬ sor wynosi przecietnie okolo 1 litra. Poszczególny resor polaczony jest z zasobnikiem jednym prze¬ wodem o przeswicie kilku mm2.Powietrze wtlacza sie do ukladu zasobników i resorów przez zawory zwrotne w zasobnikach przy pomocy pompy recznej lub z butli. Czas pom-V 5 powania i wysilek dokonany przy tym nie jest wiekszy niz przy pompowaniu opon. Uklad pom¬ puje sie jednorazowo przy montazu lub w wypad¬ kach napraw awaryjnych.Wedlug rysunku fig. 1 — powietrze wprowadza 5 sie przez zawór 37 do zasobnika 23, skad przedo¬ staje sie ono przewodem 26 do glowicy 1 i przez wiercenie 24 oraz zawór 7 do przestrzeni B, C i A. Do przestrzeni F powietrze ladowane do re¬ soru nie dochodzi, lecz przy ruchu tloka 1|7 w dól, 10 przestrzen F bedzie sie zmniejszac, przy czym cis¬ nienie tam bedzie wzrastac wedlug progresji spre¬ zania od cisnienia wstepnego otoczenia to jest od 1 atm, a wiec bedzie wzrastac poczatkowo nie¬ znacznie, a dopiero przy koncu skoku tloka 17 15 w dól cisnienie wzrosnie wydatnie, co ma specjal¬ ne znaczenie dla dzialania resoru i omówione jest w. dalszym opisie.Gdy nieobciazony pojazd w wyniku ladowania resorów i zasobników powietrzem bedzie utrzy- 2o mywal sie na wlasciwym poziomie w stosunku do jezdni, ponad tlokiem 1,7 w przestrzeni A i w po¬ laczonych z nia przestrzeniach B i C oraz w zasob¬ niku 23 bedzie panowac jednakowe cisnienie. Przy takim stanie naladowania resory przygotowane 25 sa do pracy w przecietnym samochodzie osobo¬ wym. W innych pojazdach uklad resorów z zasob¬ nikami mozna ladowac wstepnie zaleznie od wa¬ runków obciazenia danego pojazdu. Gdy na przy¬ klad samochód osobowy zaopatrzony w resory 30 pneumatyczne zostanie obciazony, jego poziom w stosunku do jezdni obnizy sie lub tez wóz przechyli sie na jedna strone (w wypadku nie¬ symetrycznego obciazenia). Gdy samochód roz¬ pocznie jazde i resory zaczna wykonywac ruchy, 3g kazdy poszczególny resor doladowuje sobie samo- czynnnie tyle powietrza ile mu potrzeba do osia¬ gniecia wlasciwej objetosci poduszki powietrznej, a tym samym wprowadza pojazd do wlasciwego poziomu. 40 Samoczynne doladowanie resoru ma, przebieg nastepujacy: gdy tlok resoru 17 porusza sie ku dolowi to tlok rurowy 14 wynurza sie z wydraze¬ nia tloczyska 17a, wtedy przestrzen W wypelniona calkowicie ciecza powieksza sie wywolujac przez 45 to intensywne dzialanie ssace na skutek którego nastapi wlot powietrza do górnej czesci przestrzeni W oznaczonej litera D przez zawór zwrotny 11, który wpuszcza powietrze z zasobnika 23 idace przewodem 26 i przez wiercenie 24 do gniazda 50 zaworu 6. Gdy przy nastepujacym po tym ruchu tloka 17 w góre, tlok rurowy 14 wchodzi do wy¬ drazenia tloczyska 17a, slup cieczy zawarty w przestrzeni W wytlacza zassane powietrze z przestrzeni D do przestrzeni B przez otwory 27 gg i zawór pierscieniowy 7, skad powietrze dalej wnika do przestrzeni A i C, stanowiacych poduszke powietrzna.Ciecz wypelniajaca przestrzen W jest stale uzu¬ pelniana, doplywajac do niej z ponad tloka 17 pod 6o wplywem cisnienia panujacego w przestrzeni A, przez szczeline 31 pomiedzy tuleja 15, a gladzia zewnetrzna tloka rurowego 14. Szczeline 31 sta¬ nowi luz na obwodzie tulei 15 wynoszacy okolo 0,1mm. 65 6 Nadmiar cieczy, wnikajacej do przestrzeni W jest wydalony razem z wytlaczanym powietrzem z przestrzeni D z powrotem do przestrzeni A.Wspomniany nadmiar cieczy zapewnia dokladne wytloczenie bez reszty calej dozy zassanego do przestrzeni D powietrza, nawet przy róznicy dlu¬ gosci skoków tloka resoru, a tym samym i sko¬ ków tloka rurowego 14, który wraz z wydraze^ niem tloczyska 17a stanowi pompe powietrzna niedopuszczajaca przez stale uzupelnienie swej za¬ wartosci niescisliwa ciecza, do powstania prze¬ strzeni szkodliwej i zdolnej w tym celu pompo¬ wac scisliwe powietrze przy róznych dlugosciach skoków.Pompa powietrzna przerywa swoja prace do¬ ladowywania powietrza, gdy objetosc poduszki powietrznej osiagnie wlasciwa wartosc; bowiem tlok rurowy 14 zaczyna wtedy pracowac bardziej wynurzony z wydrazenia tloczyska 17a, przy czym otworek boczny 30 w tloku rurowym 14 wychodzi z wydrazenia tloczyska 17a ponad tuleja 15 laczac przestrzen W.z przestrzenia. A, powoduja wzrost cisnienia w przestrzeni W, niedopuszczajacy do otwarcia sie zaworu 11 i zassania powietrza.Na skutek przeladowania , pewnej ilosci po¬ wietrza z zasobnika 23 do resoru, cisnienie w za¬ sobniku spada ponizej cisnienia panujacego w re¬ sorze. Powstala róznica cisnienia umozliwia powrót powietrza z powrotem do zasobnika, co zostalo wykorzystane w celu samoczynnego rozladowywa¬ nia resoru, gdy obciazenie jego spadnie.Przebieg rozladowywania jest nastepujacy: po¬ wietrze przenika powoli z przestrzeni B "przez wiercenie 5, regulowany otwór 2, oraz przewód 26 dp zasobnika 23. Szybkosc rozladowywania^ (znacz¬ nie mniejsza niz doladowywania, przez pompe) mozemy regulowac i dobrac do warunków zmian obciazenia na danym pojezdzie, przez wieksze lub mniejsze zdlawienie powrotu powietrza przy po¬ mocy sruby 4, wykrecajac lub wkrecajac jej za¬ konczenie iglicowe do otworu 2. _ Rurka 32 sluzy do odprowadzania z przestrzeni C nadmiaru cieczy, która. moglaby z biegiem czasu sie. tam nagromadzic, lub tez dostac sie tam w nadmiarze przy wlewaniu cieczy do resoru.W czasie pracy resoru powietrze stale pulsuje po¬ miedzy przestrzeniami A, B i C i tak przy ruchu tloka 17 w góre powietrze z przestrzeni A prze¬ dostaje sie do przestrzeni B przez zawór 28 ze stosunkowo malym oporem i dalej do przestrzeni C przez rurke 32. Przy ruchu tloka 17 w dól po¬ wietrze z przestrzeni O przedostaje sie przez rurke 32 do przestrzeni B, porywajac z soba ewentu¬ alnie nieco cieczy siegajacej do poziomu 33 i da¬ lej przedostaje sie z przestrzeni B przez maly ot¬ wór 29 w zaworze 28 do przestrzeni A ze zwie¬ kszonym oporem, co ma na celu opóznienie ruchu tloka 17 w dól dla uzyskania efektu amortyzacji i eliminacji osobnego amortyzatora.Zadaniem przestrzeni F jest lagodzenie uderzen tloka 17 przy zakonczeniu jego ruchu w dól, a poza tym odprowadzanie nadmiaru cieczy gromadzacej sie z biegiem czasu w dolnej przestrzeni cylindra 13 na skutek scierania przez tlok 17 warstewki filmu cieczy, utrzymujacego sie na gladzi cylindra49839 13 i pochodzacego z warstwy cieczy k utrzymu¬ jacej sie ponad uszczelnieniem 16. Nadmiar tej cie¬ czy w chwilach nadwyzek cisnien w przestrzeni F w stosunku do cisnien w przestrzeni C jest wy¬ tlaczany przez otwory 34 i zawór pierscieniowy 35 do przestrzeni C, skad zostaje znowu odprowadzo¬ ny przez rurke 32 i przestrzen B ponad tlok 17.Warstwa cieczy u dolu przestrzeni F jest koniecz¬ na dla smarowania prowadnicy 20 i uszczelnie¬ nia 22.Prostota budowy samego resoru pneumatyczne¬ go latwa w wykonawstwie i montazu do pojazdu, nie wymagajaca dla swego dzialania stosowania osobnych agregatów ani skomplikowanych urza¬ dzen regulacyjnych, jak tez stosowania amortyza¬ torów, kwalifikuje te resory do szerokiego zasto¬ sowania w samochodach popularnych i motocyk¬ lach. PL