АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Амортизатор как работает: Принцип действия амортизатора

22 марта, 2020 by admin

Принцип действия амортизатора

Амортизатор нужен для гашения ударов и толчков, которые получает корпус автомобиля через колеса, во время движения. Кроме того, амортизатор обеспечивает надежный контакт колес автомобиля с дорожным покрытием. Так что его назначение – не только комфорт, но и безопасность.

Первые автомобили не были оборудованы амортизаторами. Их функцию выполняли рессоры – вибрации гасились за счет трения стальных листов друг о друга. В связи с тем, что скорость, с которой автомобили могли передвигаться, постоянно росла, для комфорта и безопасности приходилось придумывать новые системы. Так, амортизаторы существовали в виде пакета сжатых фрикционных дисков. Это работало следующим образом: диски поворачивались относительно друг друга с усилием, за счет которого и гасились вибрации. От такой конструкции спустя какое-то время пришлось отказаться, так как диски перегревались и быстро изнашивались.

Выход был найден в 20-е годы XX века. Решением проблемы стало использование жидкости, которая гасила вибрации кузова, перемещаясь под давлением из одной емкости в другую.

По своей конструкции амортизаторы можно разделить на несколько основных типов. По структуре их обычно делят на одно– и двухтрубные.

Амортизаторы различаются и характером жидкости, которой они наполнены: гидравлические и газовые (с гидравлическим газовым подпором). Существуют и просто газовые амортизаторы, газ в которых находится под очень высоким давлением (порядка 60 атм), но применяются они крайне редко. Принцип же работы у всех типов примерно одинаковый.

Чтобы понять, как работает амортизатор, а точнее – на что эта работа направлена, нужно представлять себе его взаимодействие с другими частями подвески и кузова автомобиля. Итак, амортизатор предназначен для уменьшения амплитуды колебаний кузова автомобиля, вызванных работой упругого элемента. В качестве такого элемента может выступать пружина амортизатора,которая закрепляется на нем.  Такая конструкция называется стойкой амортизатора. Ее верхняя часть соединена с кузовом машины, а нижняя – с рычагом.  Поэтому то, насколько кузов и пружина будут плавно подниматься и опускаться, напрямую зависит от плавности движения деталей самого амортизатора.

Теперь остановимся подробнее на общем устройстве амортизаторов. Работа амортизатора основывается на гидравлическом сопротивлении, или сопротивлении газа. В качестве жидкости выступает масло. Существуют разновидности амортизаторов, в которых помимо масла сопротивление дает сжимающийся и разжимающийся газ.

Сам амортизатор можно условно разделить на цилиндр и поршень. Внутри цилиндра, в зависимости от модификации, находятся камеры либо с маслом и газом, либо с маслом и воздухом. В обоих случаях поршень ходит внутри цилиндра, поднимаясь и опускаясь. В первом случае – поршень перемещается с сопротивлением, которое создается за счет перетекания масла через клапаны в другую камеру. Во втором – поршень сопротивляется давлению, которое оказывает сжимающаяся камера с газом. Важно понимать, что такое сопротивление происходит от того, что газ довольно плохо сжимается и разжимается. Получается, что за счет этих сопротивлений и происходит плавное, размеренное движение поршня, что в результате приводит к гасящему толчки эффекту.

Определить неполадки, связанные с работой амортизатора не представляет особого труда: при попадании на кочки автомобиль заметно трясет, слышны характерные постукивания. Основной проблемой, связанной с приходом этого устройства в негодность, является то, что процесс этот происходит постепенно, за исключением газо-масляных амортизаторов, которые за счет своей конструкции могут выйти из строя мгновенно. Таким образом, водитель может приспособиться к изменяющемуся поведению автомобиля и не спешить с ремонтом. Тем временем, увеличивается и тормозной путь и износ покрышек, ухудшается рулевое управление. С одной стороны – мелочи, с другой,  при экстренной ситуации неисправность амортизаторов может значительно повлиять на ее исход.

На автомобилях, которые оборудованы электронными системами торможения (ABS, EBD и т. д.), неисправные амортизаторы часто приводят к сбоям в электронике.

Односторонние и двусторонние амортизаторы

Односторонние и двусторонние амортизаторы

Амортизаторы по конструкции подразделяются на две группы: однотрубные и двухтрубные.

Ответ в чем разница между амортизаторами одностороннего действия от двухстороннего очень прост. Разница в его работе. Название действия говорит само за себя, а именно амортизатор одностороннего действия работает в одну сторону (на вытягивание) то есть идёт туго, благодоря чему он обеспечивают более плавный ход.  На сжатие амортизатор работает свободно, но если при росте неровности дороги и скорости подвеска не успевает занять исходное положение, чтоб погасить следующий удар, вы получаете так называемый «пробой». 

Второй тип — двусторонний амортизатор — работает в обоих направлениях, благодаря чему он наиболее надежен. Работа такого типа амортизатора может быть скорректирована в зависимости от необходимого соотношения мягкости движения и стабильности поведения автомобиля на дороге.

К справке: Советский автомобиль довоенного периода ГАЗ-11-73 1940 года выпускали уже с поршневыми амортизаторами двойного действия.  

Двухтрубные конструкции занимают сейчас лидирующую позицию на современном автомобильном рынке, но менее надежны, чем однотрубные. По сути двухтрубные амортизаторы представляют собой две соосные, вставленные одна в другую, трубы, внешняя из которых играет роль корпуса, а внутренняя является рабочей, она заполнена жидкостью и в ней происходит перемещение поршня. Зазор между труб также заполнен жидкостью для компенсации утечек и охлаждения, а также воздухом, компенсирующим изменение объема за счет температурного расширения и движения штока.

В автоспорте двухтрубные системы не применяются, поскольку не обеспечивают требований надежности и безопасности в условиях спортивных нагрузок.

По типу действия амортизаторы также подразделяются на односторонние и двусторонние. В первом случае, гашение колебаний происходит при отбое, а на стадии сжатия подвески оно минимально. Т.е. фактически амортизатор работает в одном направлении. Это свойство делает односторонний амортизатор несовершенным при езде автомобиля по сильно искривленной поверхности на высокой скорости, поскольку подвеска не успевает вернуться в исходное положение. Возникают «пробои» амортизатора, принуждающие водителя снизить скорость.

Наша компания производит ремонт и восстановление амортизаторов всех конструкций, не зависимо от вида транспорта. Работа производится на современном сертифицированном оборудовании, оснащенном системами автоматизации, благодаря чему минимизируются риски человеческой ошибки и повышается качество и скорость производства работ. Ремонт производится в две стадии: диагностика и, собственно, ремонт на основе проведенных исследований.

Предназначение и работа газового и пневматического амортизатора, как работает, неисправности • Автосеть

При движении автомобиля главная нагрузка в подвеске ложится на рессору либо винтовую пружину. Пружинистые элементы принимают на себя вертикальную инерцию, которая передается колесу от дороги. Рессора или пружина гасят колебания, предотвращают полное попадание негативного движения на кузов автомобиля.

Пружинистые элементы имеют существенный минус – колебания, образующиеся при изгибании и сжатии пружины или рессоры. Эти колебания раскачивают автомобиль, передаваясь на кузов. Сильные колебания способны привести к потере контакта колеса с покрытием, снизить возможности управления автомашиной.

В этой статье про…

Амортизаторы (стойки, упоры) предназначены для гашения инерционных колебаний в рессорах или винтовых пружинах. Амортизационное устройство создает активное сопротивление колебательному движению и поглощает ненужную энергию.

Амортизатор состоит из герметически запечатанного корпуса-цилиндра со штоком внутри. Снизу находится крепежный элемент, предназначенный для установки амортизатора на ось колеса. Для автомобилей со стойками МакФерсона разработаны амортизаторы, помещаемые в стойку, которая закрепляется на колесной ступице. Верхнее крепление амортизатора предназначено для присоединения устройства к раме автомобиля.

По внутреннему устройству амортизаторы подразделяются на двухтрубные и однотрубные, масляные и газовые. Одной из разновидностей масляных амортизаторов являются газомасляные. Масло – рабочая жидкость амортизатора, поэтому оно присутствует и в газовых моделях.

Особенности двухтрубных амортизаторов

Современная промышленность выпускает масляные и газомасляные двухтрубные амортизаторы. Внутри амортизатора находится рабочий цилиндр с небольшим зазором до корпуса. В цилиндре расположен шток с поршнем. Отверстия в поршне выполняют функции клапанов обратного хода. В рабочую полость цилиндра амортизатора заливается масло.

Двухтрубный амортизатор функционирует следующим образом: после разгибания рессоры шток движется вниз, поршень оказывает давление на масло и часть «рабочей жидкости» сквозь клапан прямого хода просачивается в зазор между корпусом и рабочим цилиндром. В это же время часть масла попадает в пространство над поршнем через клапан обратного хода. Клапаны имеют маленький диаметр и в системе создается давление, противодействующее инерции рессоры или пружины.

Когда пружинистый элемент возвращается к исходному положению, поршень направляется вверх, а масло отправляется из пространства над поршнем в подпоршневой зазор. Часть жидкости втягивается в поршень из пространства между корпусом амортизатора и цилиндром. Так амортизатор гасит инерционные колебания автомобильной рессоры.

Масляные амортизаторы заполнены маслом не на 100% — необходимо пространство для вытеснения «рабочей жидкости». Оставшееся место заполнено воздухом. Это и есть основной минус амортизаторов масляного типа. Масло перегревается, вязкость падает, происходит вспенивание. Двухтрубные амортизаторы не имеют больших возможностей охлаждения, поэтому работа устройства ухудшается.

В газомасляных двухтрубных амортизаторах эту проблему частично удалось решить. Производители заполняют пространство над слоем масла азотом. Газовое давление не дает маслу вспениваться, но проблема перегрева и повышенной вязкости осталась и в газомасляных амортизаторах.

Распродажа

Устройство и работа однотрубных амортизаторов

Однотрубные амортизаторы всегда газовые. Основное отличие амортизаторов этого типа от двухтрубных – отсутствие встроенного цилиндра. Рабочей емкостью является корпус амортизатора. В корпусе-цилиндре находится шток с поршнем, на котором расположены два клапана – обратный и прямой.

Конструкция содержит «поплавок» — не подключенный ни к чему поршень, разделяющий газ и масло. Поправок расположен в нижней части цилиндра.

До поршня в цилиндр заливают масло, снизу закачан газ, находящийся под большим давлением. Амортизатор работает так: движущееся вверх колесо создает в системе давление, поршень начинает движение вниз, направляя масло в пространство под собой. Остатки рабочей жидкости попадают вниз, приводят в движение поплавок. Газ давит на поршень, который, одновременно с двигающимся вниз колесом, совершает обратный ход.

Масло в однотрубных амортизаторах охлаждается быстрее, воспламенение жидкости невозможно из-за высокого давления в полости.

Отрицательная особенность однотрубного амортизатора – чрезмерное давление в результате нагрева газа и его расширения. При больших нагрузках амортизатор становится жестким и плохо гасит внешние колебания.

Неполадки в работе амортизаторов

Амортизатор – надежная и прочная система, которая ломается редко. Ремонту амортизатор не подлежит – необходима его замена.

Разгерметизация – самая распространенная неполадка масляных и газомасляных амортизаторов. В образовавшееся отверстие начинает поступать масло, в амортизаторе падает давление, и он уже не способен правильно функционировать.

Еще одна частая поломка – изгиб штока. Шток западает, движение поршня нарушается.

При сильных нагрузках на корпусе амортизатора возникают вмятины. Двухтрубный амортизатор меньше боится таких ударов, а вот для однотрубного они могут стать роковыми. Вмятина на корпусе однотрубного амортизатора не дает поршню свободно перемещаться по цилиндру.

В однотрубных амортизаторах порой возникает разгерметизация: устройство ремонту не подлежит.

Проверка работоспособности амортизаторов

Диагностику амортизатора способен провести непрофессионал. Сначала внимательно изучаем устройство на подтеки. Если имеются хотя бы маленькие следы сгоревшего масла по периметру – произошла разгерметизация амортизатора.

Вмятины на корпусах амортизаторов газомасляного и масляного типа не нарушат работы устройств. При изгибе штока замена амортизатора необходима.

Полный выход амортизатора из строя выявляют простым раскачиванием автомобиля. Частичную неполадку раскачка выявить не сможет.

Проверку амортизатора осуществляют, сильно надавливая на кузов машины в том месте, где предположительно находится вышедший из строя агрегат. Отпустив кузов, наблюдаем: если амортизатор работает нормально, автомобиль сразу вернется в обычное положение. Если амортизатор сломан, кузов долго не успокоится, раскачиваясь, как потревоженное желе.

Наилучшим методом диагностики является проверка на специальном стенде. Так проверяются и амортизаторы, и подвеска автомашины.

Возможно вас заинтересует:

Электронно-управляемые амортизаторы: для чего они нужны и как работают

От истоков

Как говорит технический словарь, амортизатор — это демпфирующий элемент, предназначенный для гашения колебаний. В автомобиле — колебаний кузова, вызванных работой упругих элементов подвески: листовых рессор или пружин.

Необходимость демпфирования подвески стала очевидна уже создателям первых автомобилей, и на самой заре автомобилестроения были сконструированы первые амортизаторы. Это были полностью механические конструкции, в виде двух соединенных рычагов, у которых в месте сопряжения располагался пакет из сжатых пружинами круглых дисков (как в сцеплении), которые проворачивались относительно друг-друга и гасили раскачку кузова. Такая система существует и по сей день на различных образцах военной техники, но на автомобилях с конца 20-х — начала 30-х годов появляются и начинают применяться гидравлические амортизаторы, которые, постоянно подвергаясь различным конструктивным изменениям и доработкам, дожили и до настоящего времени.

На сегодняшний день в автомобилестроении используется пять основных конструктивных типов амортизаторов. Это классический двухтрубный гидравлический (он же «масляный»), однотрубный гидравлический с газовым подпором (он же «газовый»), а также двухтрубный «газовый», «газо-масляный» (действующим веществом здесь является как масло, так и газ), и однотрубный «газовый» с выносной камерой. Как говорится, есть из чего выбирать — и автоконструкторам, и автовладельцам-«тюнингистам». Но остается одно «но»…

Два полюса проблемы

Такое свойство подвески как «жесткость» задается комбинацией упругих элементов (пружин) и амортизаторов, а также отчасти механических демпферов — сайлентблоков. (Пневматические подвески в данном материале рассматривать не будем — это тема для отдельного разговора.) Всегда упругость пружин и жесткость амортизаторов подбираются совместно. В зависимости от класса автомобиля, подвеска может быть сконструирована как более «мягкая» или более «жесткая», получив весь набор присущих своему типу достоинств и недостатков.

«Мягкая» подвеска хорошо поглощает дорожный рельеф, обеспечивая плавность и комфорт езды, но проигрывает «жесткой» при скоростном маневрировании и при разгоне-торможении. «Жесткая», в свою очередь, лучше показывает себя на скоростях на ровном асфальте, здесь меньше кренов и раскачки кузова, «приседаний» и «клевков» при резком разгоне и торможении, но уступает «мягкой» в комфорте на неровной дороге, передавая на кузов толчки от каждой ямки. Немалую роль играет и загруженность автомобиля, в зависимости от которой изменяется и работа подвески

Не случайно так развит рынок различных «тюнинговых» пружин и амортизаторов, позволяющих доработать штатную подвеску под свой вкус. Но в серийных автомобилях конструкторы вынуждены искать компромисс между комфортом и управляемостью, «мягкостью» и «жесткостью» подвески. Только возможно ли вообще соединить этих антагонистов в одной подвеске и угодить всем — и степенному буржуа, неспешно едущему с семьей за город, и молодому «драйверу», желающему прописывать скоростные виражи на хайвеях?

Электронное решение

Так как жесткость подвески определяют два элемента — пружины и амортизаторы, то варьировать ее можно либо изменяя упругость пружин, либо жесткость амортизаторов. Но поскольку человечество пока не научилось управлять свойствами металлов, то конструкторы взялись за амортизатор.

Изменять его жесткость можно тремя способами: варьировать сечение перепускных отверстий, через которое перекачивается масло, изменять вязкость самой рабочей жидкости, варьировать давление газового подпора. По такому принципу всегда разрабатывались и обычные амортизаторы, но они получали заданные свойства «раз и навсегда» и изменять их было невозможно. Были предложены варианты механических систем подстройки жесткости (они доступны и теперь в качестве «тюнинговых»), но для изменения режимов здесь требуется остановка автомобиля и ручная регулировка, и ни о какой гибкости, широкой вариативности, автоматическом и комфортном управлении тут речи нет. А ведь условия движения, дорожный рельеф, по которому перемещается автомобиль, могут меняться очень быстро! И здесь на помощь пришла электроника.

Заметим, что в мире автостроения электронно-управляемые амортизаторы давно не являются новинкой и начали серийно применяться с начала нулевых годов. Поначалу такие элементы были доступны только на автомобилях премиум-класса, однако к настоящему времени, как и все высокотехнологичные изделия, электронно-управляемые амортизаторы постепенно «демократизировались», становясь все более доступными и находя применение на массовых моделях среднего ценового сегмента. На сегодняшний день электронно-управляемые амортизаторы есть в портфолио у многих брендов с мировым именем, таких как Bilstein, Delphi, Kayaba, Koni, Monroe и др. Кстати интересно, что создавая «электронные амортизаторы», разные производители выбирают для управления им один из трех параметров, задающих характеристики и работают именно с ним.

Одним из последних автомобилей российского рынка, получившим электронно-управляемые амортизаторы, стал новый Skoda Superb. Тест-драйв этой модели можно прочитать ЗДЕСЬ.

Например, компания Delphi решила пойти путем изменения вязкости рабочей жидкости, разработав технологию MRC (Magnetic Ride Control — магнитный контроль перемещения). Здесь в амортизатор заправляется особая магнито-реологическая жидкость, способная менять свою вязкость под воздействием электромагнитного поля, которое генерирует встроенный в поршень амортизатора электромагнит, управляемый через контроллер. Такая система обеспечивает самую широкую вариативность, плавность и скорость реакции, при этом технически очень проста и надежна, поскольку не имеет ни компрессоров, ни сервоприводов, ни систем клапанов. За подобными амортизаторами конструкторы прочат будущее, однако пока что не удается решить вопрос ресурса магнитной жидкости и ее довольно высокой стоимости.

Другую технологию разрабатывают конструкторы Monroe (один из брендов компании Tenneco). Здесь используется система управления жесткостью посредством изменения перепускания рабочей жидкости в амортизаторе, которая регулируется изменяющим сопротивление электромагнитным клапаном. Он управляется либо вручную водителем, выбирающим соответствующий режим в автомобиле, либо автоматически электронными «мозгами» автомобиля, получающим сигналы от группы датчиков, на основе которого рассчитывает и посылает свой командный сигнал на клапан. Информация с датчиков приходит с частотой 500 сигналов в секунду, благодаря чему реакция подвески оказывается практически мгновенной.

Такая система, получившая фирменное название CVSA, на сегодняшний день имеет уже несколько разновидностей, отличающихся по конструкции и функциональности. Наиболее простым вариантом выступает однотрубный или двухтрубный амортизатор с двумя режимами работы клапана, позволяющий выбрать для подвески «комфортный» или «спортивный» режим. Это может быть сделано как вручную переключением кнопки в салоне, либо автоматически.

Больше возможностей и больше режимов настройки предлагают «семейства» CVSAe — система с внешним гибридным клапаном и трехтрубным амортизатором, CVSAi – постоянно регулируемая подвеска с внутренним гибридным клапаном и однотрубным или двухтрубным амортизатором и CVSA2 – с двойными клапанами и однотрубным амортизатором. Вершиной линейки выступают «семейства» CVSA2/Kinetic с однотрубными амортизаторами, где к двойному клапану добавлена функция управления креном, а также ACOCAR – полностью активная система с однотрубными амортизаторами, обеспечивающая, как заявляет производитель, полный контроль положения кузова. При этом, обе системы, CVSA2/Kinetic и ACOCAR позволяют исключить из подвески поперечную балку, уменьшив тем самым массу автомобиля.

Каков итог?

На горизонте у электронно-управляемых амортизаторов, очевидно, только светлое будущее и прогресс. Ведь все, что делает нашу жизнь комфортнее и безопаснее, всегда получает развитие. Трудно представить себе, что вдруг остановится распространение автоматических трансмиссий, застопорится оснащаемость климат-контролем и мультимедиа, инженеры бросят работу над системами безопасности. Список можно продолжать и в него входят электронно-управляемые амортизаторы.

Устройство и принцип работы амортизаторов автомобиля

По страницам старых изданий         

То, что амортизатор — одна из важнейших деталей в автомобильной подвеске, конечно же, известно всем. Каковы функции амортизатора и принципы его действия — известно многим. Но только специалисты и узкий круг опытных автомобилистов знают о конструктивных отличиях разных типов амортизаторов. Сегодня на российском рынке уже нет былого безысходного монополизма отечественных производителей, и помимо «родных» амортизаторов, появились фирменные — разные и по цене, и по конструкции. Мы попытаемся пролить свет на конструктивные различия амортизаторов, а заодно рассказать кое-что о том, зачем и когда их нужно менять.

Так работает двухтрубный амортизатор. В гидравлических амортизаторах компенсационный объем заполнен воздухом под атмосферным давлением, в газонаполненных — азотом (2—5 атмосфер)

Схема работы однотрубного газонаполненного амортизатора.
Здесь используется азот под высоким (20—30 атмосфер) давлением

Колебание, затухни!

Как известно, в подвеске автомобиля обязательно есть упругий элемент, воспринимающий вес машины и смягчающий проезд неровностей. Простейший вариант — пневматическая шина, но ее, конечно, недостаточно. Поэтому между колесом и кузовом автомобиля помещают или рессору, как это делалось еще в экипажах на четвероногой тяге, или торсион — металлический стержень, работающий на скручивание, или цилиндрическую пружину, что сегодня наиболее распространено. В роли упругого элемента может выступать и резиновая подушка, как это сделано, например, на малютке Austin Mini, или сжатый газ — он работает в гидропневматических и пневмоподвесках (Rover, Citroen). Но речь сейчас не о них, а потому мы для упрощения будем говорить об обыкновенной пружине.

Установленная в колесную подвеску пружина превращает ее в механический колебательный контур, то есть при движении автомобиль начинает раскачиваться. Понятно, что это отрицательно влияет и на комфорт, и на управляемость, и на безопасность. Вот эти-то колебания и гасят амортизаторы, создавая сопротивление вертикальным перемещением колеса и демпфируя колебания. Подбор характеристик амортизаторов — очень сложное дело: помимо массы автомобиля, кинематики подвески и жесткости пружин, надо учитывать трение в шарнирных соединениях (сайлент-блоках, шаровых опорах), упругость шин, неподрессоренные массы, резонансные частоты кузова… Достичь идеального решения чрезвычайно сложно, но автоконструкторы шаг за шагом движутся в этом направлении. От простейших фрикционных демпферов перешли сначала к гидравлическим рычажным, а потом и к телескопическим амортизаторам.

Принцип действия всех современных амортизаторов одинаков: в замкнутом объеме жидкости (специального масла) перемещается поршень с отверстиями. Шток поршня связан с кузовом автомобиля, а резервуар, то бишь цилиндр, — с подвеской (или наоборот), и при перетекании жидкости через отверстия создается необходимое усилие, препятствующее движению штока.

Как они устроены

Для того, чтобы компенсировать изменения внутреннего объема при в движении штока с поршнем внутрь, в амортизаторе обязательно должна быть емкость со сжимаемым рабочим телом — его нельзя «под завязку» залить маслом. Поэтому гидравлические амортизаторы обычно делают двухтрубными: во внутреннем цилиндре, полностью заполненном маслом, ходит поршень, а излишки жидкости вытесняются наружу — в корпус самого амортизатора, заставляя сжиматься воздушную «подушку» вверху.

Чтобы получить желаемую характеристику сопротивления амортизатора, в поршне и на дне внутреннего цилиндра располагают клапаны, через которые с определенной скоростью, зависящей от усилия на штоке, перетекает масло. Причем, как правило, клапаны делают так, чтобы усилия сопротивления амортизатора при ходе отбоя (растяжения) всегда были больше, чем при сжатии.

У обычного гидравлического «двухтрубника» немало недостатков. При постоянной тряске пузырьки воздуха попадают в рабочую полость, вспенивают масло и снижают эффективность демпфирования, после длительной стоянки масло из внутреннего резервуара часто перетекает во внешний, а при быстрых — ударных — движениях поршня в зоне разрежения возникает кавитация, то есть образование пузырьков низкого давления.

Чтобы добиться улучшения работы «двухтрубника», в компенсационную камеру закачивают азот под небольшим (несколько атмосфер) давлением. Такие двухтрубные амортизаторы называют газонаполненными низкого давления или, как говорят профессионалы, «поддутыми». Но радикального улучшения газовым подпором «двухтрубников» добиться сложно.

Иную конструкцию разработал и запатентовал французский инженер Кристиан Бурсье де Карбон. Он оставил всего один цилиндр и уменьшил таким образом вдвое число клапанов, а масло и компенсационную камеру разделил плавающим поршнем и закачал в компенсационную емкость азот под большим давлением — 20—30 атмосфер.

В 1953 году де Карбон основал компанию, назвал ее своим именем и начал производство однотрубных газонаполненных амортизаторов высокого давления. А потом другие фирмы стали покупать лицензию на производство «однотрубников» у фирмы de Carbon.

Основное достоинство однотрубных амортизаторов — отсутствие вспенивания масла и кавитации. Работают такие амортизаторы бесшумно, эффективно и стабильно.

Этот непростой MCpherson

История разработки «поддутых» двухтрубных амортизаторов, которые появились позже, чем однотрубные, связана с широким распространением подвески типа «качающаяся свеча». Дело в том, что объем компенсационной камеры «однотрубников» ограничен, как и размеры самого амортизатора, и поэтому диаметр штока стараются сделать поменьше, разгрузив его от изгибающих усилий. Но McPherson как раз «на том и стоит», что амортизатор служит самым важным направляющим элементом подвески, и диаметр штока (чтобы не погнулся) здесь должен быть солидным. То есть обычный однотрубный амортизатор для использования в стойке не подходит. А поскольку «поддать газу» хочется, то и был разработан компромиссный вариант — и двухтрубный, и газонаполненный.

Но де Карбон победил и эту проблему. Он поставил однотрубный амортизатор «с ног на голову» и впихнул-таки его в макферсоновскую стойку! «Шток» в такой конструкции — это на самом деле цилиндр амортизатора, который ходит внутри корпуса. А настоящий шток крепится хвостовиком к дну стойки.

Как их различить

Телескопические амортизаторы бывают самых разных конструкций и размеров, но ориентироваться в них легко. Шток обычного гидравлического амортизатора можно утопить внутрь, и он там так и останется, не будет сам «высовываться». На корпусе такого амортизатора есть надпись hydraulic

.

А вот у всех газонаполненных амортизаторов штоки выталкиваются наружу сжатым газом, поэтому их и продают или со стяжкой, или в растянутом состоянии. Дополнительное усилие, которое оказывает на кузов газонаполненный амортизатор, невелико — до 25 кг. Для больших машин это хорошо, а вот для малышек весом до тонны суммарная «надбавочка» усилия до 100 кг может оказаться вредной, и поэтому некоторые фирмы, например, Koni, для маленьких автомобилей выпускают только гидравлические амортизаторы. На корпусе у двухтрубного газонаполненного амортизатора есть надпись: «twin tube low pressure gas hydraulic», a y однотрубного — «monotube» или «high pressure gas hydraulic». И если у переднего амортизатора подвески McPherson шток такой же толщины, как и сам амортизатор, то это, будьте уверены, «однотрубник».

Менять или не менять?

Езда с исправными амортизаторами — одно удовольствие, но чтобы понять это, нужно поездить без них.

Если амортизаторы не работают или отсутствуют вовсе, то автомобиль после проезда каждой кочки начинает раскачиваться вверх—вниз и долго не успокаивается. А если толчок был посильнее, то можно и чиркнуть брюхом об асфальт, высекая при этом сноп искр Бывает и обратная ситуация, когда амортизатор заклинивает, и машина превращается в «табуретку». Причем бывают случаи, когда стойка изношена настолько, что уплотнения штока уже просто нет, и вместо масла внутрь попадает вода. В морозы она замерзает — со всеми вытекающими (хотя как раз и нет!) последствиями, а чуть пригреет, и кажется, что все не так страшно. Но это — два крайних случая. Как правило, амортизаторы изнашиваются постепенно, и водитель, ежедневно пользуясь автомобилем, может этому не придавать значения.

Разрез газонаполненного амортизатора низкого давления. Проточка в рабочем цилиндре — «изюминка» фирмы —позволяет добиться меньшего усилия сопротивления при комфортной езде и большего — при больших ходах подвески

«Перевернутый» однотрубный амортизатор высокого давления de Carbon для подвески McPherson

Мы уже упомянули, что амортизаторы очень сильно влияют на комфорт, управляемость и активную безопасность. TUV Rheinland, известная немецкая независимая исследовательская компания, совместно с фирмой Monroe провела экспертизу влияния состояния амортизаторов на поведение автомобиля. Вот некоторые результаты. При торможении со скорости 50 км/ч с одним «убитым» амортизатором тормозной путь увеличился на 2 метра. Много это или мало? Автолюбители, уже успевшие побывать в переделках, подтвердят, что часто именно этих метров и не хватает, чтобы избежать крупных неприятностей. При установке на автомобиль амортизаторов с 50-процентным износом, аквапланированне, когда на лужах шины «всплывают» над твердым покрытием и автомобиль становится неуправляемым, начиналось при 8! км/ч против 85 с исправными, а срыв в скольжение на сухом покрытии в повороте начинался на скорости на 10% меньше обычной, когда амортизаторы в порядке.

Да и без специальных исследований чувствуется, что слабые амортизаторы преображают поведение автомобиля далеко не в лучшую сторону: больше становятся крены в поворотах, клевки при разгоне и торможении, появляются стук и вибрации при проезде неровностей.

Многие водители заблуждаются, будучи уверенными в том, что амортизатор исправен, пока он сухой: «масло не течет — значит, все в порядке». Меж тем проверить исправность амортизаторов — пара пустяков. Нужно всего лишь «прожать» машину по четырем углам и оценить характер колебаний кузова. Хорошая подвеска должна плавно «просесть» и потом столь же плавно вернуться обратно, не совершая колебаний. Мягкие подвески американских автомобилей ведут себя более «разнузданно» — там допускается небольшой колебательный процесс. Но если после качка автомобиль совершает более одного полного колебания, то дело плохо — амортизаторы уже «не держат», и их надо менять.

Маленькие хитрости

Казалось бы, замена амортизаторов — простое занятие: крути себе гайки! Ан нет — и здесь есть несколько тонкостей, зная и соблюдая которые, можно продлить жизнь «новичков».

Во-первых, нельзя перетягивать резиновые втулки крепления — это сократит срок службы амортизаторов. Во-вторых, нельзя ставить амортизаторы без защитного чехла, прикрывающего шток от летящих из-под колес абразивов — пыли, песка, камней и соли. В-третьих, на шток нужно обязательно надевать полиуретановый отбойник, который, как правило, входит в монтажный комплект.

Двухтрубные амортизаторы (и газонаполненные в том числе) перед установкой рекомендуется «прокачать», то есть удалить воздух или газ из рабочего цилиндра во внешний. Для этого нужно перевернуть амортизатор вытянутым штоком вниз, вдвинуть в таком положении до упора, перевернуть, не давая штоку выдвинуться ни на миллиметр, и вытянуть вверх. Эту операцию можно повторить несколько раз.

И последняя рекомендация — при монтаже в стойки McPherson ремонтных патронов лучше залить в пространство между стенками масло или тосол — для лучшей теплопередачи. Если этого не сделать, при быстрой езде по неровной дороге можно стойки «вскипятить» — ведь без жидкости патроны внутри стойки оказываются словно в термосе.

Что выбрать?

Этот вопрос вправе задать и владельцы отечественных автомобилей, и хозяева иномарок. Тут нужно внимательно присмотреться к ценам, хотя общая закономерность такова. Если «родные» амортизаторы для наших машин дешевле тех, что выпускают для них специализированные зарубежные фирмы, то с иномарками ситуация иная: заводская запчасть «с конвейера» для иномарок часто стоит в полтора-два раза дороже.

Устройство и схема работы двухстороннего тарельчатого клапана амортизатора de Carbon

Сейчас на российском рынке уже много фирм, предлагающих широкий список амортизаторов, в том числе и для тольяттинских автомобилей, и для Волг, а фирма Koni, например, готовит передние амортизаторы даже для Москвича и Оки. В Москве без проблем можно купить амортизаторы Monroe, Sachs, Boge, Bilstein, de Carbon, KYB, появились и отечественные разработки. У каждой фирмы — своя технология, своя политика, свой подход… Мы попытаемся рассказать вам поподробнее и о них, и о наших испытаниях разных амортизаторов.

Л. Голованов

Амортизаторы в автомобильной подвеске: как они устроены и как их менять?

Для чего нужен амортизатор?

Для начала «отделим мух от котлет», то есть разберемся в ролях разных элементов подвески. На большинстве современных легковых автомобилей главные упругие элементы – это пружины. 30–40 лет назад эту роль, главным образом, выполняли рессоры, работая «по совместительству» и демпферами. Колебания успешно гасились за счет трения между листами рессор. Подробно касаться недостатков рессор и их типичных проблем не будем, посвятим им отдельный материал, а сейчас просто запомним об их существовании и вернемся к пружинам.

Они установлены между подвеской и кузовом автомобиля и предназначены для гашения ударов на кузов, приходящихся от дороги. Когда колесо накатывается на какое-нибудь препятствие, пружина сжимается, а кузов лишь немного и плавно перемещается вверх, колесо скатывается с препятствия – пружина выпрямляется.

Есть, однако, один неприятный момент. Возьмем для примера игрушку попрыгунчик – каучуковый шарик, который тоже можно отнести к упругим элементам. Ударьте его о землю и засеките время, пока он полностью не прекратит прыгать. Приблизительно также будет прыгать и Ваш автомобиль, если в конструкции его подвески будут только рычаги да пружины. И, в зависимости от жесткости пружин, подвеска будет либо каменная, либо мягкая, как вата, но в том и другом случае об управляемости автомобиля можно даже не вспоминать. Самым страшным для такой подвески является резонанс, при вхождении в который колебания могут разрушить отдельные элементы подвески и ее крепежа.

Проблему решили внедрением в конструкцию подвески амортизатора – элемента, который позволял перемещаться колесу относительно кузова, но исключал раскачку автомобиля. Изначально это были амортизаторы рычажного типа, которые, подобно рессорам, выполняли свою функцию за счет трения. Но не станем останавливаться на анахронизмах, рассмотрим только современные конструкции. На данный момент «мейнстрим» для легковых автомобилей – это телескопические гидравлические амортизаторы. Пневматические и гидропневматические системы, а также амортизаторы переменной жесткости в этот раз брать не будем – это темы для отдельных статей.

Работа телескопического амортизатора

Если максимально упростить, то описать работу амортизатора можно так: есть цилиндр, заполненный маслом, внутри цилиндра перемещается шток с поршнем. В этом поршне имеются клапаны, которые открываются только в одном направлении.

Когда поршень перемещается вниз, открываются одни клапаны и пропускают жидкость в полость над поршнем, если же поршень перемещается вверх, открываются другие клапаны, и жидкость перетекает в полость под поршнем. Гашение колебаний происходит за счет того, что масло не сжимается и имеет определенную вязкость.

Кстати, а зачем нужны вообще клапаны? Может, достаточно было бы отверстий? На самом деле, недостаточно. Одной из важных характеристик амортизатора – его величина жесткости на отбой и сжатие. Другими словами, это сопротивление на штоке амортизатора при его вдавливании или вытягивании из корпуса. Клапаны нужны, чтобы регулировать эту жесткость.

За счет разных пропускных характеристик клапанов вдавить шток амортизатора немного легче, чем вытянуть его из амортизатора. Сделано это с расчетом на то, что при наезде на препятствие необходимо не мешать колесу перемещаться вверх, чтобы исключить передачу удара от колеса на кузов. Клапаны в данном случае пропускают больше масла. Но если на пути большая яма, то колесо надо бы попридержать в «поджатом» состоянии, зачем спешить падать в нее? Потому клапаны на «роспуск» амортизатора пропускают меньше масла.

Еще раз: клапаны нужны, чтобы задать определенную жесткость амортизатора в разных направлениях его работы.

Типы конструкций

Конструктивно амортизаторы можно разделить на три основных вида: двухтрубные, двухтрубные с газовым подпором и однотрубные с газовым подпором. Первыми на автомобилях появились двухтрубные гидравлические амортизаторы. В них, как следует из названия, есть две трубы – полости, в одной из них (внутренней) находится поршень с вышеупомянутыми клапанами, другая (наружная) необходима для компенсации объема масла – она заполнена маслом лишь частично, остальное – воздух.

Во время работы амортизатора масло внутри нагревается до высоких температур, от этого расширяется, и, чтобы не выдавило уплотнители штока, жидкость перетекает в наружную полость.

Достоинств у такого типа амортизаторов немного: дешевизна и малое влияние на их работу от вмятин на корпусе. Еще стоит упомянуть хорошую плавность хода автомобиля и относительно малую жесткость таких амортизаторов.

К недостаткам относится перегрев рабочей жидкости, так как корпус – двойной, и охлаждение атмосферным воздухом затруднено. Из-за перегрева велика вероятность вспенивания масла и, как следствие, мгновенная потеря эффективности работы – амортизатор перестает выполнять свою функцию, и автомобиль становится плохо управляемым из-за раскачки.

Следующий минус – это большой вес двухтрубного амортизатора, а также строго определенное расположение при установке – если его перевернуть, вытечет рабочая жидкость. Вес амортизатора влияет на величину неподрессоренной массы (о том, что это такое, расскажем отдельно). Чем больше неподрессоренная масса, тем хуже плавность хода и управляемость автомобиля.

Небольшим усовершенствованием двухтрубных амортизаторов стало наполнение наружной полости газом с небольшим избыточным давлением. Таким образом снизили вероятность вспенивания, так как масло в этом случае «опирается» на газовую подушку.

Совсем другое дело – гидравлические однотрубные газонаполненные амортизаторы. Один цилиндр, заполненный маслом, поршень с односторонними клапанами и небольшая полость, заполненная газом и прикрытая поршнем.

Однотрубный амортизатор лишен всех недостатков двухтрубных. При интенсивной работе жидкость не перегревается, так как отделена от окружающей среды только одной стенкой цилиндра и отлично охлаждается. Также он легче и может устанавливаться хоть вверх, хоть вниз корпусом.

Но законы природы никуда не денешь: где-то выигрываешь, где-то проигрываешь. Поэтому достоинства двухтрубных амортизаторов стали недостатками однотрубных. Последние значительно дороже и весьма чувствительнее к механическим повреждениям корпуса, стало быть, эксплуатация с ними автомобиля пусть не так уж значительно, но дороже.

Установка амортизаторов

Способы установки амортизаторов не изменились с момента их внедрения в автомобили. Так, всегда их верхняя часть крепится к кузову автомобиля или раме, а нижняя – к элементу подвески, будь то рычаг или балка неразрезного моста. От этого и замена данного элемента в подавляющем большинстве случаев не доставляла трудностей: выкрутил нижний болт крепления, выкрутил верхний болт крепления, и все, амортизатор в руках.

С амортизаторами задних подвесок так все и осталось, а вот с передними все чуть сложнее. С появлением переднеприводных автомобилей возник вопрос, куда девать амортизатор, который в основном крепился к нижнему рычагу передней подвески и мешал установке приводного вала.

Основных решений этой задачи получилось два. Первый вариант – установка нижней части амортизатора на рычаг через П-образный кронштейн, внутри которого проходил приводной вал. Второй вариант – перенос амортизатора вместе с пружиной в пространство над верхним рычагом подвески. В таком случае нижняя часть амортизатора крепится к верхнему рычагу подвески, и называется вся эта конструкция именем американского инженера Эрла Стили МакФерсона.

МакФерсон разрабатывал этот принципиально новый на тот момент вид подвески для ультрабюджетного концепт-кара Chevrolet Cadet в 1930-е годы. На практике его удалось применить только после войны, уже на Ford Vedette 1948 года для французского рынка. Теперь, когда вы знаете эту короткую захватывающую историю и можете при случае блеснуть эрудицией, переходим к особенностям этой популярной до сих пор конструкции.

МакФерсон объединил амортизатор вместе с пружиной в одну амортизаторную стойку. В этой стойке верхняя часть имеет шарнир с подшипником и опирается на элемент кузова – стакан. Благодаря опорному подшипнику стойка может вращаться вокруг собственной оси. А если установить амортизаторную стойку под определенным углом, то можно задать траекторию перемещения колеса и углы его установки, как, например, развал, угол продольного и поперечного наклона оси поворота (что это, обязательно рассмотрим в будущих публикациях).

Получилось, что при такой установке стойки можно избавиться от направляющего верхнего рычага подвески, тем самым удешевив ее. Поворотный кулак в подвеске крепится к шаровой опоре нижнего рычага и к амортизаторной стойке, вращается вместе с ней же. Стойка стабилизатора поперечной устойчивости в данном случае может крепиться или к нижнему рычагу, или непосредственно к амортизаторной стойке.

Если рассмотреть способы крепления стойки к поворотному кулаку, то их несколько. Поворотный кулак может крепиться к кронштейну на корпусе стойки. Зачастую – двумя эксцентриковыми болтами с гайками, и они же являются элементами регулировки развала колес. Если развал колес заложен конструктивно, то регулировка не нужна, значит и закрепить стойку можно в кронштейне поворотного кулака. Кронштейн крепления в таком варианте представляет из себя проушину с разрезом, которая стягивается одним болтом. Самым простым вариантом является запрессовка корпуса стойки в поворотный кулак (как у нашего подопытного Chevrolet Lanos). Поставляется все это часто как одна деталь – в сборе c кулаком.

В список недостатков амортизаторной стойки типа МакФерсон можно отнести относительно небольшие ходы подвески и, как следствие, такая конструкция – большая редкость, если не исключение, на настоящих внедорожниках (впрочем, таких машин уже почти не осталось). А причина в том, что при максимальном сжатии пружины стойки очень сильно начинают изменяться углы установки колес, что влечет за собой серьезное ухудшение в управляемости автомобиля и приводит к чрезмерному износу шин.

Амортизаторные стойки могут быть с возможностью замены амортизатора и без нее. В первом варианте корпус стойки с опорой под пружину выполнен отдельно от амортизатора. Во втором – корпус амортизатора есть одновременно корпус стойки, и непосредственно на нем смонтирована нижняя опора пружины. Верхняя же опора пружины крепится к штоку амортизатора. Пружина сверху и снизу воздействует на опоры через резиновые подушки. На штоке амортизатора устанавливают упругий отбойник – резиновую или полиуретановую втулку, которая предотвращает удары деталей подвески при полном сжатии пружины.

Пружина в амортизаторной стойке всегда находится под натягом. Изначально сжатие необходимо для исключения люфтов и зазоров в сборке. Замена стойки на автомобиле – всегда маленькая радость для механика, так как по стоимости работ она довольно недешева.

Пример замены амортизаторов

Итак, перейдем в ремзону, где нас ждет Chevrolet Lanos с его передними разборными амортизационными стойками. Пружины мы оставляем старые, а вот амортизаторы – меняем. Хозяин автомобиля решил, что стандартные двухтрубные амортизаторы передней подвески слишком мягкие, и ему не хватает управляемости. Решением стала установка передних однотрубных газонаполненных амортизаторов.

Приступаем. Отворачиванием гайку крепления приводного вала к ступице колеса, после чего выкручиваем болты крепления и снимаем переднее колесо. Далее, для облегчения откручивания элементов крепления распыляем на соединения шаровой опоры рычага и шарнира наконечника рулевой тяги спасительную WD40.

Удалили шплинт и отвернули гайку крепления шаровой опоры к поворотному кулаку. Отпустили, но не отвернули полностью гайку крепления стабилизатора поперечной устойчивости к стойке стабилизатора (которая на рычаге). После того, как соединение под воздействием WD40 немного откисло, отвернули гайку крепления наконечника рулевой тяги к проушине на амортизаторной стойке.

Бить по пальцу шарнира молотком ни в коем случае нельзя, поэтому здесь понадобится универсальный съемник – с его помощью отсоединяем шарнир наконечника. Так как снимать амортизаторную стойку необходимо в сборе с поворотным кулаком и тормозным диском, то надо снять тормозной суппорт. Операция простейшая: выкрутили верхний и нижний направляющие болты и демонтировали суппорт. Одновременно с этим проинспектировали состояние тормозных колодок (с ними все в порядке). Кстати, даже отсоединить тормозной шланг от суппорта нет надобности.

Далее, отсоединяем нижний рычаг подвески от поворотного кулака. У нас проблем с этим не возникло, но в случае закисания соединения рекомендуется использовать универсальный съемник. Немного оттянув на себя стойку (ее верхнее крепление позволяет это сделать), извлекаем из ступицы колеса приводной вал. При этом необходимо быть очень осторожным, чтобы не повредить пыльник ШРУСа вала.

Перемещаемся из колесной ниши в моторный отсек. Здесь отворачиваем гайки крепления стойки к стакану кузова. Тоже проблем никаких. Единственное назидание: придерживайте стойку, так как отворачивая эти гайки, вы снимаете последнее крепление, соединяющее опору стойки с автомобилем.

Все, деталь в руках. Теперь нам нужно разобрать амортизаторную стойку. Для этого понадобятся настоящий специнструмент и определенные навыки пользования оным. С помощью двух скоб и гаек приспособления сжимаем пружину стойки. Ради бога, не стойте напротив верхней опоры в этот момент, так как бывали случаи срыва приспособления. Пружина, неожиданно получившая свободу действий, может отлететь и если не убить, то сильно травмировать.

После того, как пружину сжали, откручиваем центральную гайку крепления штока амортизатора к верхней опоре стойки. Отвернули гайку, сняли опору и пружину вместе со спецприспособлением. Если бы в стойке амортизатор не был заменяемым, то на этом процесс разборки закончился, но у нас амортизатор отдельно, и он закреплен гайкой. Ее отворачиваем, приложив немалые усилия и утилизируем, так как новая гайка поставляется в комплекте с амортизаторами. Экватор пройден! Можно начинать сборку.

В трубу корпуса стойки устанавливаем новый амортизатор. Ставим новую гайку и затягиваем. Теперь также предельно осторожно, как и при снятии, крепим на место все еще сжатую стяжкой пружину. Кстати, внимательно проверьте опорные резиновые подушки пружины. Их целостность – залог долговечности стойки в сборе. Если все в порядке, устанавливаем верхнюю опору и подсоединяем к ней шток амортизатора, закрепляем его гайкой. После того, как убедились в надежности крепления штока, медленно и предельно осторожно распускаем специальное приспособление вместе с пружиной. Убеждаемся в том, что пружина на опоры села плотно, без перекосов.

Теперь остается монтировать стойку на место. Здесь нет особых рекомендаций, кроме как быть осторожным. Все-таки стойка в сборе с поворотным кулаком и диском довольно тяжела, потому ее падение на ногу может вызвать незабываемые ощущения.

При подсоединении верхней опоры стойки к стакану кузова следим за правильностью расположения опоры, на ней может быть нанесена стрелка, указывающая на боковую наружную часть автомобиля. Если стрелки нет (это редкость), то нужно запомнить расположения при снятии, а лучше сфотографировать на смартфон.

Итак, стойку установили и затянули гайки ее крепления к стакану. Вставили в ступицу колеса приводной вал. При этом будьте (да-да, снова) предельно осторожным, чтобы не повредить шлицы вала и ступицы. Подсоединяем нижний рычаг и затягиваем гайку крепления шаровой опоры, не забывая шплинтовать соединение. Фиксируем наконечник рулевой тяги и затягиваем гайку крепления.

Ставим на место тормозной суппорт. Затягиваем его направляющие болты крепления. Устанавливаем и затягиваем гайку крепления приводного вала к ступице колеса. На ней необходимо для фиксации смять с помощью зубила и молотка сминаемый поясок в одном месте. Это исключит самоотворачивание гайки. Колесо на место и… приступаем ко второй стороне. Ведь амортизаторы нужно всегда менять в паре, чтобы не нарушать характеристики управляемости. Описывать этот процесс не будем, оставим мастера в покое.

Как и следовало ожидать, владелец Chevrolet Lanos после замены амортизаторов на однотрубные отметил, что машина стала жестче, зато действительно начала немного острее поворачивать. Но ему понравилось. Оставайтесь с нами – в ближайших публикациях мы продолжим знакомить вас с типичными ремонтными работами на современных машинах.

устройство, виды, особенности и подбор амортизаторов

Амортизатор – это демпфирующее устройство, которое используется на автомобиле для того, чтобы эффективно поглощать толчки и удары, гасить колебания и т.д.  Также амортизатор (стойка автомобиля) позволяет прижимать колесо к дороге при езде по нервностям, тем самым улучшая сцепные свойства, повышая эффективность торможения, устойчивость автомобиля и т.д.

Сегодня существует несколько видов и типов амортизаторов, которые отличаются не только в зависимости от оси, на которой они стоят (амортизаторы передние или задние амортизаторы), но и в конструктивном плане.

Далее мы рассмотрим, что такое амортизатор и какое устройство амортизатора автомобиля. Так в рамках статьи отдельно сделан акцент на том, какие бывают амортизаторы на авто, виды стоек, чем они отличаются, а также рассмотрены преимущества и недостатки различных типов стоек и т.д.

Содержание статьи

Автомобильные амортизаторы задние и передние: что нужно знать

Начнем с того, что сегодня можно выделить несколько типов автомобильных амортизаторов. При этом важно понимать, что они имеют между собой как конструктивные отличия, так и достаточно сильно отличаются в плане эффективности и функциональности. Давайте разбираться.

• Прежде всего, назначение амортизаторов сводится к тому, чтобы гасить удары и колебания, которые передаются при движении автомобиля на кузов. Амортизаторы или стойки работают в связке с другими упругими элементами подвески автомобиля (например, пружины, сайлентблоки, стабилизаторы устойчивости и т.д.).

Так или иначе, благодаря амортизаторам удается заметно улучшить плавность хода авто, избавиться от раскачки (как продольной, так и поперечной), добиться лучшей управляемости и устойчивости автомобиля на дороге.

• Теперь перейдем к устройству. Если просто, любой амортизатор работает на сжатие и отбой. Первыми на авто стали широко использоваться гидравлические амортизаторы. При этом поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, основанные на принципе жидкостного трения, используются  и сегодня.

С учетом того, что на машинах повсеместно устанавливается телескопический амортизатор, так что остановимся на данном типе более подробно. В двух словах, работает такой амортизатор за счет того, что жидкость (масло) перетекает из одной полости в другую через специальные калиброванные отверстия. Фактически, телескопические стойки работают за счет вытеснения жидкости поршнем через калиброванные отверстия.

В зависимости от того, какое усилие испытывает поршень и в каком режиме работает стойка, жидкость будет вытесняться через отверстия с разным диаметром. Энергия жидкостного трения при работе стойки преобразуется в тепловую, а общий принцип работы позволяет гасить колебания. Причем стойка работает как на сжатие, так и на отбой.

• Идем далее. Как правило, автолюбители не всегда уделяют внимание типам амортизаторов. При этом важно понимать, что между ними есть существенные отличия. Дело в том, что амортизатор подвески  может быть  не только передним или задним, но и однотрубным, двухтрубным или комбинированным, а также масляным, газовым или газомасляным (стойка газ/масло). 

Получается, если нужно купить задние амортизаторы или передние, а также все 4 стойки на автомобиль, важно учитывать особенности и отличия каждого типа. Более того, если тот или иной тип амортизатора подобран не правильно, это может повлиять на управляемость, а также комфорт при езде на автомобиле.

Виды автомобильных амортизаторов

Как видно, стойка автомобиля является важным элементом в устройстве подвески. Также стойка амортизатора напрямую влияет не только на комфорт, но и на управляемость. По этой причине нужно знать, как правильно подобрать передние амортизаторы или задние стойки с учетом особенностей разных типов подобных устройств.

Итак, телескопические амортизаторы  бывают однотрубными двухтрубными и комбинированными. Также современные версии могут иметь функцию гибкой регулировки амортизатора (адаптивная подвеска).

• Первым вариантом являются однотрубные или монотрубные амортизаторы. Такие стойки имеют всего лишь один цилиндр, выступающий в качестве корпуса для поршня и штока. Чтобы компенсировать объем штока, отдельно выполнена камера, заполненная газом. Плавающий поршень отделяет газ от жидкости.

В такой стойке давление масла в газонаполненных амортизаторах может доходить до 30 атмосфер. Основным плюсом таких стоек является отличное охлаждение,  сохранение свойств на любой дороге, а также возможность ставить амортизатор под любыми углами. Это возможно благодаря тому, что есть физический барьер между камерой с газом и маслом, что не позволяет им смешиваться.

Что касается минусов, то это сложность изготовления и предельно высокая стоимость. С учетом того, что внутри трубы давление очень высокое, корпус должен быть максимально прочным. Еще следует учитывать, что если в однотрубный амортизатор попадет камень, стенка цилиндра становится кривой и поршень может заклинить. В результате  таких особенностей данные стойки зачастую ставят только на спортивные автомобили.

• Двухтрубные амортизаторы отличаются от однотрубных тем, что имеют два цилиндра, которые помещены один в другой (внутренний цилиндр имеет масло и поршень, который связан с подвеской через шток).

Внешний цилиндр отчасти заполнен воздухом и выступает в качестве резервуара для компенсации. Этот резервуар нужен для того, чтобы  него перетекала жидкость, вытесняемая штоком. Такая конструкция получается дешевой, отличается приемлемым сроком службы и эффективностью в обычных условиях.

При этом не обошлось и без минусов. Основная проблема заключается в перегреве и вспенивании масла, так как двойные стенки не позволяют маслу хорошо охлаждаться. В сложных условиях масло просто «кипит» в амортизаторе, машину раскачивает, ухудшается управляемость и устойчивость.

• Газомасляные амортизаторы (комбинированные) являются вариантом, который объединяет в себе плюсы монотрубных и двухтрубных амортизаторов. Конструкция напоминает двухтрубную стойку, а основное отличие состоит в том, что вместо воздуха во внешнем цилиндре закачан газ под давлением.

К преимуществам можно отнести доступную стоимость, компактность, неплохие показатели в разных условиях, эффективное охлаждение и приемлемый срок службы. Что касается минусов, такие комбинированные стойки уступают однотрубным аналогам в плане эффективности, а также хуже по комфорту по сравнению с классическими двухтрубными амортизаторами.

• Регулируемые амортизаторы позволяют водителю настроить стойку под определенный режим эксплуатации. На современных авто это делает электроника в автоматическом или ручном режиме.

Если коротко, можно выделить два типа таких стоек – электромагнитные на основе электромагнитных перепускных клапанов и амортизаторы с использованием особой магнитореологической жидкости. В первом случае электроника изменяет работу клапанов, что влияет на перепускание жидкости и меняет жесткость амортизатора.

Во втором электромагнитное поле оказывает воздействие на частицы масла возле перепускных отверстий. В результате меняется вязкость самого масла,  опять же, это влияет на перепускание и меняет жесткость амортизатора.

Как первый, так и второй тип  регулируемых стоек имеет высокую стоимость. Также, судя по отзывам владельцев авто в СНГ, можно выделить и сравнительно небольшой ресурс данных амортизаторов при активной езде по разбитым дорогам.

• Спортивные амортизаторы или усиленные амортизаторы изначально разработаны для работы в тяжелых условиях и при больших нагрузках. Как правило, эти стойки имеют повышенную жесткость для реализации лучшей управляемости автомобиля.

При этом комфорт в данном случае отодвигается на второй план, так как основной задачей таких стоек является максимальная устойчивость машины на дороге, особенно в режиме высоких скоростей и тяжелых режимов.

Еще добавим, что передний амортизатор при езде испытывает большую нагрузку по сравнению с задними стойками. По этой причине  их также делают несколько усиленными. Однако есть и отдельные усиленные амортизаторы, причем как на переднюю, так и на заднюю ось.

Также следует отметить, что двухтрубную конструкцию могут иметь передние и задние амортизаторы, при этом чаще двухтрубные амортизаторы ставят на заднюю ось с учетом меньших нагрузок, а также в целях повышения комфорта.

Неисправности амортизаторов: признаки и симптомы, проверка

С учетом приведенной выше информации можно понять, какие стойки амортизаторов лучше выбрать в том или ином случае. Далее, определившись с типом, следует подобрать производителя, изучить каталог и купить амортизаторы из имеющихся подходящих вариантов для замены.

При этом далеко не все водители знают, когда именно нужно менять стойки машины. От одних автолюбителей можно услышать, что амортизатор передний ходит 50-60 тыс. км., тогда как задний до 100 тыс. км., амортизатор газовый служит дольше масляного на 30-50% и т.п.

В одних случаях рекомендуется просто следить за стойками, обращать внимание на потеки масла, стуки, раскачку и шумы, тогда как в других настоятельно рекомендуется посетить вибростенд или просто сменить амортизаторы по пробегу.  Давайте рассмотрим эти вопросы более подробно.

Прежде всего, существует несколько признаков, которые указывают на то, что стойки амортизатора вышли из строя:

• раскачка при езде даже по ровной дороге;
• все неровности жестко передаются на кузов, удары ощутимы на руле;
• машина кренится в поворотах, не держит траекторию;
• появились стуки и посторонние шумы при езде в области стоек;
• снижение эффективности торможения, уводы в одну или другую сторону и т.д.

Обратите внимание, такое поведение авто и появление указанных признаков возможно и по другим причинам. Чтобы точно понять, когда амортизаторы  неисправны или полностью/частично вышли из строя,  нужно начать с их визуального осмотра.

Если видны потеки применительно к масляным и газомасляным амортизаторам, это укажет на то, что амортизатор «потеет» или полностью потек, герметичность потеряна. Если есть такая возможность, для проверки стойки лучше снять с авто и прокачать вручную.

Если такой возможности нет, достаточно открыть капот, упереться в области стойки и нажать на кузов автомобиля над стойкой максимально сильно, после чего резко отпустить.

В случае, когда амортизатор рабочий (хотя бы частично), кузов вернется в начальное положение, причем допускается не более одного или двух колебания.  Если же заметна раскачка (несколько колебаний), тогда амортизатор не выполняет своих функций и кузов качается на пружинах.

На деле, течь масла через уплотнительный сальник амортизатора, которая проявляется в виде масляных потеков, свидетельствует о том, что потеряна герметичность в области уплотнительного сальника штока.

Такое может произойти в результате повреждения пыльника амортизатора, после чего грязь попадает на шток. Также может быть деформирован сам шток после езды по плохим дорогам, от ударов и т.д.

В любом случае, даже если амортизатор еще работает, это ненадолго и нужно готовиться  замене, так как имеет место утечка газа и амортизаторной жидкости, демпфирующие свойства амортизатора заметно ухудшены.

Отметим, что на практике передние амортизаторы на отечественных дорогах  на авто среднего класса обычно  выхаживают не более 60-70 тыс. км., после чего их работоспособность начинает ухудшаться.

Бывает так, что даже если стойки сухие на пробегах около 90-100 тыс. км, все равно к такому пробегу их работоспособность сохраняется не более чем на 30-40%. Что касается задних стоек, обычно они ходят на 30-40 тыс. км больше передних.

Полезные советы

Если проанализировать полученную информацию, становится понятно, что при необходимости подобрать тот или иной амортизатор, цена будет отличаться. На стоимость будет влиять сам тип стойки, а также основное назначение (для передней или задней оси). Как правило, стойки амортизатора задние будут дешевле передних амортизаторов, так как они проще в производстве и не требуют дополнительного усиления по сравнению с более нагруженными передними амортизаторами. 

Однако пытаться сильно экономить на замене не стоит. Первое, амортизаторы меняются парами на одной оси. Также при необходимости заменить амортизатор, купить можно как дорогостоящее оригинальное решение или аналог известного бренда, так и более дешевые стойки. При этом следует быть готовым к тому, что бюджетные амортизаторы могут с самого начала работать весьма посредственно, не соответствовать заявленным характеристикам и быстро выйти из строя.

Не нужно рассчитывать и на слишком большой срок службы дорогих стоек, так как недостаточно амортизаторы купить от известного производителя по высокой цене. Дело в том, что активная езда по плохим дорогам выведет из строя любой амортизатор намного быстрее ожидаемого срока.  С одной стороны, качественная стойка будет отлично работать, но ресурс амортизаторов может быть ниже ожидаемого.

Еще не рекомендуется экономить на задних стойках. В отдельных случаях попытка поставить спереди амортизаторы высокого или среднего класса, а на заднюю ось бюджетные стойки, приводит к ухудшению управляемости и снижению комфорта. Оптимально ставить стойки одной ценовой категории и одного производителя на переднюю и заднюю ось.

Напоследок отметим, что выбор амортизатора  должен быть осознанным, при подборе нужно отдельно учитывать  рассмотренные выше особенности. Также немаловажно принимать во внимание и стиль езды, состояние дорог в регионе, индивидуальные предпочтения, особенности эксплуатации ТС и ряд других параметров. При этом следует приобретать стойки только у проверенных продавцов и правильно устанавливать их на машину.

Причина — на рынке встречается огромное количество низкосортных подделок, а также не все мастера при замене стоек соблюдают обязательные правила и рекомендации (проверка амортизаторов, правильная прокачка амортизаторов перед установкой и т.д.).

Читайте также

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование .Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (то есть с подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т.е.е. неподрессоренная масса). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень.Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем.Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор.Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия.Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью.Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость.Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью.Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость.Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный легковой автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем во время цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Что такое амортизаторы и как они работают?

Когда автомобиль наезжает на неровность дороги, колесо толкает вверх.В жестком автомобиле без системы подвески, о которой можно говорить, это означает, что сила удара передается непосредственно водителю , что может сильно раздражать. Мало того, удар также может вызвать подпрыгивающее движение, при котором шины теряют контакт с дорогой, что означает меньший контроль для водителя.

Введите амортизатор , иначе известный как амортизатор . На самом деле название «амортизатор» — неправильное употребление, потому что эти устройства фактически не поглощают удары.Вместо этого это делают пружины.

Процесс демпфирования

Когда колеса движутся вверх после удара о неровность, пружины сжимаются, эффективно поглощая удар от неровности. Но когда пружины сжимаются, они накапливают потенциальную энергию, которая должна быть высвобождена, иначе она отскочит назад и подтолкнет кузов автомобиля вверх дальше, чем то, что может вызвать удар .

Амортизаторы замедляют и уменьшают величину подпрыгивающего движения за счет преобразования кинетической энергии в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость, содержащуюся в узле амортизатора .Это преобразование энергии предотвращает чрезмерное раскачивание кузова автомобиля, обеспечивая более стабильную езду и помогая шинам оставаться в контакте с дорогой.

Принцип действия амортизаторов

Когда вы плаваете, вода сопротивляется и ограничивает ваше движение, поэтому в воде вы движетесь намного медленнее, чем за ее пределами. Это принцип работы амортизаторов. Внутри амортизатора находится поршень, который движется внутри трубки, заполненной гидравлической жидкостью. Когда поршень проталкивается в трубку, он выталкивает жидкость через крошечные отверстия и клапаны, тем самым контролируя величину сопротивления движению.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости , что означает, что чем неровнее езда, тем большее сопротивление обеспечивают амортизаторы. Это позволяет лучше контролировать все нежелательные движения, возникающие при движении по неровной или пересеченной местности, в том числе раскачивание транспортного средства и погружение при торможении.

Типы амортизаторов

Несмотря на то, что существует множество различных конструкций амортизаторов, они обычно бывают трех разных типов, которые служат разным целям в зависимости от автомобиля.

Обычный телескопический тип — это наиболее распространенный тип амортизаторов. В основном недорогие, обычные телескопические амортизаторы часто заменяют, чем ремонтируют, когда они изнашиваются или выходят из строя. Они обычно встречаются в автомобилях экономичного, бюджетного и начального уровня.

Тип стойки амортизатора — Этот тип амортизатора используется для поддержки систем подвески типа стойки. Амортизаторы со стойками более прочны, чем обычные телескопические, и могут выдерживать большие нагрузки и более сильные удары.Оба они поставляются запечатанными в ремонтируемых блоках.

Пружинное сиденье типа — Пружинные амортизаторы сиденья сочетают в себе простоту телескопических амортизаторов с долговечностью стоек разных типов. Подобно последнему, амортизаторы сиденья с пружинами действуют одновременно как блок подвески и демпфирующее устройство. Однако, как и телескопические амортизаторы, они не подлежат ремонту после повреждения.

KONI | Принципы работы

Амортизатор телескопический (глушитель) может сжиматься и растягиваться; так называемый ударный ход и ход отскока. Телескопические амортизаторы подразделяются на:

1. Двухтрубные или двухтрубные амортизаторы, доступны в гидравлической и газогидравлической конфигурации.
2. Однотрубные демпферы, также называемые газовыми амортизаторами высокого давления.

Как работает двухтрубный амортизатор?

Ход отбойника

Когда шток поршня вдавлен, масло без сопротивления течет снизу поршня через отверстия и обратный клапан в увеличенный объем над поршнем. Одновременно некоторое количество масла вытесняется объемом штока, входящего в цилиндр. Этот объем масла принудительно перетекает через нижний клапан в трубку резервуара (заполненную воздухом (1 бар) или азотом (4-8 бар).Сопротивление, с которым сталкивается масло при прохождении через нижний клапан, создает демпфирование неровностей.

Ход отскока

Когда шток поршня вытягивается, масло над поршнем находится под давлением и вынуждено проходить через поршень. Сопротивление, с которым сталкивается масло при прохождении через поршень, создает демпфирование отскока. Одновременно некоторое количество масла течет обратно без сопротивления из трубки (6) резервуара через донный клапан в нижнюю часть цилиндра, чтобы компенсировать объем поршневого штока, выходящего из цилиндра.

• внешняя трубка, также называемая трубкой резервуара (8)
• внутренняя труба, также называемая цилиндром (7)
• Поршень (2), соединенный со штоком поршня (3)
• донный клапан, также называемый донным клапаном (6)
• направляющая штока поршня (5)
• насадка верхняя и нижняя

Как работает однотрубный амортизатор?

Ход отбойника

В отличие от двухтрубного демпфера, однотрубный амортизатор не имеет резервуарной трубки.Тем не менее, необходима возможность хранения масла, которое вытесняется штоком при входе в цилиндр. Это достигается за счет изменения объема масла в цилиндре. Следовательно, цилиндр не полностью заполнен маслом; нижняя часть содержит (азот) газ под давлением от 20 до 30 бар. Газ и масло разделяются плавающим поршнем (2)

Когда шток поршня вдвигается внутрь, плавающий поршень также прижимается вниз за счет смещения штока поршня, таким образом немного повышая давление как в газовой, так и в масляной секции.Кроме того, масло под поршнем вынуждено течь через поршень. Возникающее таким образом сопротивление вызывает демпфирование неровностей.

Ход отскока

Когда шток поршня вытягивается, масло между поршнем и направляющей заставляет течь через поршень. Возникающее таким образом сопротивление вызывает демпфирование отскока. При этом часть штока поршня выйдет из цилиндра, а свободный (плавающий) поршень будет двигаться вверх.

Основные компоненты:

• (напорный) цилиндр, также называемый рабочим цилиндром (7)
• Поршень (4), соединенный со штоком поршня (5)
• плавающий поршень, также называемый разделительным поршнем (2)
• направляющая штока поршня (6)
• насадка верхняя и нижняя

Как работает амортизатор для грузовиков и внедорожников

Кевин Клеменс

Уход за амортизаторами легких грузовиков и внедорожников аналогичен обслуживанию легковых автомобилей, но в этих тяжелых условиях нагрузки и силы намного выше, а оборудование значительно отличается.

В качестве напоминания перед тем, как вернуться к теме грузовиков и внедорожников, давайте рассмотрим, как работают амортизаторы.

J.D. Power & Associates сообщает, что к 2025 году более трети легковых автомобилей будут оснащены альтернативными силовыми агрегатами и будут работать на альтернативных видах топлива. Около 17,5 процентов транспортных средств будут газовыми / электрическими гибридами и подключаемыми к электросети гибридами. Подключаемые электрические гибриды будут составлять около пяти процентов.

Если вы хоть раз махали рукой взад-вперед по воде, то, в принципе, знаете, как работает амортизатор.Сопротивление движению, которое вы чувствуете рукой, изменяется со скоростью — чем быстрее вы двигаете рукой, тем больше энергии требуется, чтобы противостоять сопротивлению воды.

Амортизатор работает примерно так же. Внутри амортизатора находится поршень, который движется внутри трубки, заполненной маслом. Когда поршень движется, масло проталкивается через крошечные отверстия и клапаны внутри поршня, точно контролируя величину сопротивления движению. Это сопротивление движению преобразует энергию в тепло.(Да, амортизатор, который делал свое дело на неровной дороге, нагревается!)

Несмотря на то, что на протяжении истории автомобилестроения существовало множество различных конструкций амортизаторов, сегодня доступны четыре основных типа:

• Двухтрубный
• Однотрубный
• Газонаполненная однотрубка
• Внешний резервуар

Иногда эти типы амортизаторов встраиваются в подвеску стокового типа, в которой амортизатор используется как часть опоры пружины, но основные принципы по-прежнему применяются.

Оси грузовиков
Амортизаторы в основном используются для «гашения» отскока кузова автомобиля после столкновения с неровностями. Контролируя движения тела, шины автомобиля остаются в контакте с землей, что улучшает управляемость и управляемость.

Сегодня подавляющее большинство легковых автомобилей имеют переднюю и заднюю независимую подвеску. Наряду с легкими колесами из алюминиевого сплава и стандартными шинами, неподрессоренная масса — масса, не поддерживаемая пружинами подвески — довольно мала, и ее легко контролировать.

Сравните это с ведущими мостами полноприводных пикапов и некоторых полноразмерных фургонов. Помимо значительного веса каждой оси, более крупные колеса и шины увеличивают неподрессоренную массу. Когда эта массивная ось-колесо наталкивается на неровность или выбоину, часть работы амортизатора заключается в том, чтобы помочь контролировать движения оси после столкновения с препятствием.

Амортизатор для этой задачи требует другой степени демпфирования при сжатии (толчке) и растяжении (отскоке), чем амортизатор, разработанный для легкого спортивного автомобиля с независимой системой подвески.

Выработка тепла
Поскольку можно ожидать, что полноприводный пикап или внедорожник будет преодолевать большие расстояния по неровным дорогам, сам корпус амортизатора должен быть больше, чтобы помочь рассеять значительное количество тепла, выделяемого при демпфировании оси и движений кузова. . По этой причине амортизаторы для легких грузовиков обычно больше, чем амортизаторы, используемые в основном на легковых автомобилях.

Однотрубные амортизаторы, работающие под давлением газа, препятствуют вспениванию масла внутри корпуса амортизатора и поэтому эффективны при использовании на пикапах и других транспортных средствах, предназначенных для высокоскоростного движения по неровным дорогам.

Например, в соревнованиях по бездорожью использование внешних масляных резервуаров для амортизаторов на грузовиках и внедорожниках не только обеспечивает больше места для расширения горячего масла, но и обеспечивает большее охлаждение масла внутри амортизатора для поддержания более стабильное демпфирование при движении по пустыне.

Дорожный просвет и комплекты подъемника
Чтобы облегчить передвижение по неровным дорогам, грузовики имеют больший дорожный просвет, чем стандартные автомобили.Этот дополнительный дорожный просвет может также привести к более длительному «ходу» подвески — движению вверх и вниз.

Для длинноходной подвески требуются очень длинные амортизаторы, поэтому сами амортизаторы не ограничивают ход осей. Если это произойдет, амортизаторы будут повреждены либо из-за слишком сильного сжатия и пробивания точек крепления, либо из-за слишком большого выхода и повреждения их внутренних клапанов, либо из-за разрыва их монтажных колец.

В то время как стандартные амортизаторы на серийных автомобилях редко сталкиваются с этими проблемами, популярное использование «подъемных комплектов» для получения дополнительных дюймов дорожного просвета может привести к проблемам с амортизаторами, если не принимать во внимание полную длину выдвижения амортизатора.

Аналогичным образом, популярное опускание легких грузовиков может привести к снижению ударной нагрузки при сжатии при ударе о неровность, повреждении опор амортизатора и амортизатора. При подъеме или опускании автомобиля важно убедиться, что соответствующие амортизаторы соответствующей длины входят в комплект поставки.

Внедорожники
Хотя роль амортизатора в легковом автомобиле и пикапе очевидна, различий для внедорожников может не быть.

Многие внедорожники теперь имеют независимую переднюю подвеску, а некоторые — полностью независимую переднюю и заднюю подвески. Популярны легкие диски из алюминиевого сплава, и некоторые ориентированные на дорогу внедорожники также имеют легкие дорожные шины.

В то время как некоторые более традиционные внедорожники похожи на грузовики и требуют усиленных амортизаторов и деталей подвески, другие настолько похожи на автомобили, что могут обойтись автомобильными подвесками и амортизаторами.

Хотя у большегрузных транспортных средств нет проблем с перевозкой одного или двух пассажиров без груза, легкий внедорожник может испытывать максимальные нагрузки при перевозке полной нагрузки пассажиров и оборудования или буксировке тяжелого прицепа.

Транспортные средства, предназначенные для использования в легких условиях, нельзя модифицировать и использовать для перевозки тяжелых грузов или движения в экстремальных условиях бездорожья. С другой стороны, тяжелые внедорожники на базе грузовиков хорошо реагируют на модификации оригинального оборудования и послепродажного обслуживания, которые помогают им легче перевозить тяжелые грузы.

Пневматические рессоры
Пневматические рессоры не являются частью обсуждения амортизаторов, но являются популярным вариантом для транспортных средств, которые перевозят тяжелые грузы или буксируют тяжелые прицепы.

Пневматические рессоры — это прорезиненные подушки безопасности или «вспомогательные пружины», которые обычно устанавливаются рядом с амортизатором на ведущую заднюю ось легкого грузовика или внедорожника. В спущенном состоянии он не влияет на ходовые качества и управляемость автомобиля.

Когда тяжелый груз помещается в транспортное средство или тяжелый прицеп толкает заднюю часть транспортного средства вниз, воздух может быть добавлен к пневматическим рессорам через клапан, чтобы компенсировать сдвиги в задней дорожной высоте, переводя амортизатор в его нормальный рабочий диапазон для предотвращения дна.

Comments |0|