Как устроен амортизатор


Как устроены амортизаторы

Разделы: Подвеска

Амортизатор — устройство, превращающее механическую энергию в тепловую. Служит для гашения (демпфирования) колебаний и поглощения толчков и ударов, действующих на корпус (раму). Амортизаторы применяются совместно с упругими элементами пружинами или рессорами, торсионами, подушками и т. п.

Главной задачей амортизаторов является удержание колеса в постоянном контакте с дорогой во избежание потери контроля над автомобилем. Т.е. колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление. При этом сам вес автомобиля держат в основном пружины или рессоры.

Не следует путать амортизатор и газовую пружину. Последние также часто встречаются в автотехнике и быту, но имеют другое назначение. Справедливости ради надо отметить, что «чистых» амортизаторов почти не встречается, они всегда подпружинены избыточным давлением газа в бустере. Чистые газовые пружины (без дополнительного сопротивления движению), наоборот, встречаются довольно часто.

Принцип действия амортизаторов

Все амортизаторы работают по принципу преобразования кинетической энергии в тепловую. Конкретный вид такого преобразования определяется типом амортизатора: гидравлический, фрикционный, релаксационный.

Классификация амортизаторов

Односторонний амортизатор

У амортизатора такого типа сопротивление при ходе, соответствующем сжатию подвески, незначительно, а основное поглощение энергии происходит при отбое. Благодаря этому они обеспечивают несколько более плавный ход, однако с ростом неровностей дороги и скорости подвеска не успевает занять исходное положение до следующего срабатывания. это приводит к «пробоям» и заставляет водителя снизить скорость. С появлением около 1930-го года амортизаторов двойного действия одноходовая конструкция постепенно вышла из употребления.

Двусторонний амортизатор

Амортизатор, который действует (работает) в двух направлениях, то есть амортизатор поглощает энергию при движении штока в обе стороны, передавая, однако, при этом и некоторую часть усилия толчков на кузов при прямом ходе. Такая конструкция амортизатора эффективнее, чем амортизатор односторонний, в том смысле, что может быть построена с учётом необходимого компромисса между плавностью хода и стабильностью автомобиля на дороге. Для скоростных автомобилей характерны более «жёсткие» настройки, для комфортабельных пассажирских — более «мягкие», где бОльшая часть работы амортизатора приходится на отбой.

На автотранспорте, как правило, эффективность «рабочего хода» амортизатора (сжатие, наезд колесом на препятствие) делают меньше, чем эффективность отбоя (обратного движения). В этом случае (при сжатии) амортизатор меньше передаёт толчки от неровностей на кузов, и (при растяжении) «придерживает» колесо от ударов его пружиной о дно выбоин дороги.

Фрикционные амортизаторы

Фрикционные (механические) амортизаторы в простейшем случае представляют из себя трущуюся пару с фиксированным усилием сжатия. Возможна конструкция с сопротивлением, пропорциональным перемещению, с оперативно регулируемым усилием и т.д. Очевидным свойством фрикционных амортизаторов является независимость их сопротивления от скорости перемещения рычага. Поэтому они в прямом смысле слова являются демпферами, так как выполняют только одну из указанных в определении амортизатора функций — гашение колебаний. Достоинства — простота и относительная ремонтопригодность, пониженные требования к механической обработке деталей, условиям эксплуатации, стойкость к мелким повреждениям. Принципиальные недостатки — неустранимый износ трущихся поверхностей и наличие некоторого усилия страгивания, избавиться от которого без усложнения механики невозможно. Как результат — на автомобилях данный тип амортизаторов давно не применяется, сохраняясь лишь на отдельных образцах военной техники. Также в лёгких и/или низкоскоростных транспортных средствах (мопеды, тракторы и т. п.) роль фрикционного гасителя колебаний может выполнять трение между деталями подвески.

Гидравлические амортизаторы

Гидравлические амортизаторы построены по принципу протекания жидкости через систему отверстий и производства гидравлического сопротивления (как на сжатие, так и на отбой).

Конструкция гидравлических амортизаторов всех производителей идентична, за исключением небольших нюансов (например, систем регулировки жесткости). Во всех вариантах конструкции основным рабочим элементом является гидравлическая жидкость (масло, оно же обеспечивает смазку). Газ не является демпфирующим элементом и предназначен для создания т.н. «компенсационного объема», т.к. жидкость практически не сжимаема. При отсутствии компенсационного объема внутри цилиндра резкое перемещение поршня вызывало бы удар в «прочную стену» масла, которое ввиду высокой инерции еще не начало течь через отверстия клапанов.

Сила сопротивления гидравлического амортизатора зависит от скорости перемещения штока. Жесткость зависит от начальной настройки перепускных клапанов (для амортизаторов массового предназначения начальную настройку задает производитель на заводе однократно на все время эксплуатации; в амортизаторах спортивного назначения жесткость может регулировать пользователь), изначальной вязкости жидкости (масла) и температуры окружающей среды, которая влияет на вязкость масла.

Для всех гидравлических амортизаторов актуальна задача увода тепла. Гидравлические двухтрубные амортизаторы хуже отводят тепло, в сравнении с однотрубными амортизаторами высокого давления, т.к. «генератор тепла» (цилиндр) по центру закрыт сверху вторым соосным цилиндром, который наполнен компенсационным газом и маслом. Чем выше вязкость жидкости или меньше перепускные отверстия поршня, тем выше жесткость амортизатора и больше выделяется температуры при его работе.

При значительном морозе масло, находящееся внутри амортизатора, может загустеть, что сделает амортизатор более жестким. Характеристики могут меняться до нескольких десятков процентов.

Поскольку все современные гидравлические амортизаторы — газомаслянные, газ и масло могут смешиваться в процессе работы. Причина в том, что жидкость проходит через «узкости» (зазоры в клапанах, каналы, сверления) с очень большими скоростями и при пониженных давлениях, в результате чего возникает кавитация (образование пузырьков разрежения) и рост температуры. Кавитация не только разрушает детали амортизатора, но и резко снижает эффективность демпфирования, т.к. образовавшаяся пена, в отличие от масла, хорошо сжимаема.

Расположение амортизатора

Наиболее выгодное, с точки зрения работы, расположение амортизатора – как можно ближе к колесу, точно перпендикулярно плоскости подвески. Установка амортизатора под углом (как это часто бывает) снижает его демпфирующую эффективность. Отклонение от перпендикуляра подвески на +/– 50 градусов снижает эффективность амортизатора до 68%.

Часто можно встретить амортизаторы с надетой на них пружиной (обычно на однотрубных стойках). Так добавляется дополнительный упругий элемент, а порой он и вовсе заменяет основную пружину. Такие конструкции часто имеют возможность регулировки клиренса автомобиля. Подкручивая особую винтовую гайку на корпусе амортизатора, поддерживающую пружину снизу, можно поднять или опустить автомобиль, соответственно поджав либо отпустив пружину.

Конструкция амортизаторов

Гидравлические рычажные амортизаторы

Применялись в автомобилестроении до 50х-60х годов. Были весьма эффективны и практически вечны (единственная изнашивающаяся деталь такого амортизатора — резиновые сальники на оси рычага, которые со временем начинают подтекать — легко заменяется, после чего амортизатор может проработать ещё несколько десятилетий), но дороги в производстве. На фото ниже — рычажный гидравлический амортизатор в передней подвеске ГАЗ М-21И (совмещён с верхним рычагом подвески).

Гидравлические двухтрубные амортизаторы

В 50-х годах получили распространение трубчатые амортизаторы, так называемого «авиационного типа», которые постепенно вытеснили рычажные. Двухтрубный амортизатор состоит из двух соосных (одна в одной) труб, внешняя из которых является корпусом, внутренняя заполнена рабочей жидкостью и в ней перемещается поршень с клапанами. Пространство между трубами заполнено запасом жидкости для охлаждения и компенсации утечек, а также воздухом — для компенсации изменения объёма (температурное расширение жидкости и вход-выход штока; рисунок А).

Такую же конструкцию имеют двухтрубные гидравлические амортизаторы с газовым подпором низкого давления («гидропневматические», рисунок В). Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением находится инертный газ (чаще азот) под некоторым давлением (т.н. «газовый подпор», от 4 до 20 атм и более, в зависимости от назначения). Значение давления газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Чем больше диаметр амортизатора, тем меньшее давление газового подпора необходимо. Оно также может различаться для передних и задних амортизаторов.

Газ под давлением уменьшает проблему аэрации (вспенивания) масла, но не решает ее целиком. Также газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, выполняя роль дополнительного демпфера. Возможность менять давление подпора делает такие амортизаторы более гибкими в настройке, чем обычные гидравлические.

Двухтрубные амортизаторы применяются в «гражданском» автомобилестроении с низкими нагрузками (под обычные хорошие дороги). В автоспорте не применяются, т.к. не соответствуют требованиям снижения неподрессоренных масс, стабильности, надежности и рабочего ресурса в условиях проведения спортивных мероприятий. Исключением является дрифтинг, где могут применяться двухтрубные амортизаторы с повышенным давлением компенсационного газа (около 6-8 атмосфер), т.к. соревнования проходят только на очень ровном дорожном покрытии и невысоких скоростях.

Преимущество газовых амортизаторов реально можно заметить только при эксплуатации в тяжелых условиях — на плохих дорогах, высоких скоростях, в жаркую погоду. При обычной «гражданской» эксплуатации распознать тип амортизатора по его поведению почти невозможно.

При сжатии амортизатора шток (1) складывается, и масляные потоки, находящиеся между донным (7) клапаном и поршнем (2) в рабочем цилиндре (5), без сопротивления проходят выше поршня. Одновременно масло, замещаемое штоком, вынуждено течь через донный клапан во внешнюю трубу-резервуар (6), заполненный воздухом (1 бар) или азотом (4-8 бар). Сопротивление, с которым сталкивается масло при прохождении через отверстия донного клапана, производит демпфирование сжатия.

При отбое шток выдвигается, и масло, находящееся выше поршня, вынуждено течь через поршень. Сопротивление, с которым оно сталкивается, создает демпфирование отбоя. Одновременно, немного масла перетекает из резервуара (6) через донный клапан в нижнюю часть рабочего цилиндра, чтобы компенсировать освободившийся объем штока.

Достоинства двухтрубных амортизаторов:

Недостатки двухтрубных амортизаторов:

Однотрубные гидравлические амортизаторы с газовым подпором высокого давления

Однотрубный амортизатор представляют из себя трубу, заполненную рабочей жидкостью, в которой перемещается поршень с клапанами (т.н. схема De Carbon). Для компенсации изменения объёма рабочей жидкости (температурные и вход-выход штока) «дно» цилиндра заполнено газом, отделённым от рабочей жидкости плавающим поршнем-перегородкой. Давление газа, как правило около 18-30 атмосфер (для улучшения характеристик рабочей жидкости при нагреве и устранения вероятности возникновения кавитации).

Однотрубные амортизаторы не имеют нижнего клапана сжатия, как двухтрубные. Это означает, что всю работу по управлению сопротивлением и при сжатии, и при отбое берет на себя поршень. В тех же габаритах, что и двухтрубные амортизаторы, внутренний диаметр рабочей колбы и диаметр поршня будет больше, что означает больший объем масла, более стабильные характеристики и лучшую теплоотдачу.

Однотрубные амортизаторы при сжатии, в отличие от двухтрубных, не имеют резервуара для излишков масла, замещаемых поршнем (2). Это решено за счет изменения вместимости масла в рабочем цилиндре (5). Цилиндр не полностью заполнен маслом — в нижней его части находится азот под давлением 20-30 бар (G). Газ и масло разделены плавающим поршнем (8). Когда шток утапливается, плавающий поршень также двигается вниз. Увеличивается давление и в газовой, и в масляной секции. Масло, находящееся ниже рабочего поршня (2), вынуждено проходить через него выше. Сопротивление, возникающее при этом, создает демпфирование сжатия.

При отбое, когда шток выдвигается, масло, находящееся выше рабочего поршня, вынуждено течь через него ниже. Сопротивление, возникающее при этом, создает демпфирование отбоя. В то же время, часть штока выходит за пределы рабочего цилиндра и освободившееся место занимает расширяющийся в нижней части газ. Разделительный плавающий поршень перемещается вверх.

Достоинства однотрубных амортизаторов:

Недостатки однотрубных амортизаторов:

Однотрубные амортизаторы с выносной компенсационной камерой

Своего рода эволюцией однотрубных амортизаторов являются «однотрубники» с выносной компенсационной камерой. В них камера с газовым подпором вынесена за пределы самого амортизатора в отдельный резервуар. Такая конструкция позволяет:

Однотрубный амортизатор перевернутой конструкции

У некоторых производителей встречаются однотрубные амортизаторы, которые выглядят, как обычные амортизаторы, но с очень толстым «штоком», диаметр которого почти равен диаметру корпуса. Это амортизаторы такой же однотрубной конструкции, как и представленные выше (рис. C). Отличие заключается в том, что хромированным «штоком» таких амортизаторов на самом деле является корпус амортизатора (красная часть на рис. C), а видимым «корпусом» является корпус стойки, обеспечивающий и функцию пыльника. Реальный шток этих амортизаторов такой же тонкий, как и у традиционных однотрубных амртизаторов. Фактически, это такой же амортизатор, только перевернутый вверх ногами, а нижние и верхние крепежные элементы остались на своих местах.

Обычно, приводятся определенные преимущества такой конструкции, хотя на самом деле, она продиктована необходимостью: в подвеске типа МакФерсон, амортизатор является направляющей и испытывает нагрузки не только вдоль оси штока, как у классических амортизаторов, но и боковые. Поэтому, двухтрубные амортизаторы для подвески МакФерсон имеют более толстые штока. Но использовать толстый шток в амортизаторе однотрубной конструкции нет возможности — вытесняемому таким штоком маслу некуда деться, объем компенсационной камеры недостаточен. Поэтому, чтобы обеспечить необходимую жесткость однотрубного амортизатора с тонким штоком для боковых нагрузок, применяется перевернутый тип, в котором реальный корпус амортизатора движется относительно корпуса стойки, а реальный шток закреплен в нижней части и неподвижен.

Релаксационные амортизаторы

Релаксационные амортизаторы — перспективное направление развития гидравлических телескопических амортизаторов, построенное на основе эффекта сжатия (релаксации) жидкости в саморегулирующихся конструкциях. В той или иной степени этот эффект присущ всем гидравлическим амортизаторам. В релаксационных амортизаторах максимум эффекта сопротивления приходится на конец хода сжатия. В наибольшей степени релаксационный эффект проявляется на малых ходах и высокой частоте колебаний подвески. Амортизаторы релаксационного типа позволяют получить переменную характеристику сопротивления в зависимости от величины перемещения штока, что обеспечивает интенсивное гашение колебаний при малых ходах подвески (дорога с небольшими неровностями) и традиционную характеристику при больших ходах.

Типовые дефекты гидравлических амортизаторов

Дефекты в основном сводятся в две группы:

Трогаясь после длительной стоянки на сильном морозе, неразумно «преодолевать» участки разбитой дороги на повышенной скорости: загустевшее масло не способно продавливаться через каналы, сверления, и амортизатор оказывается «заблокирован». Необходимо постепенно прогревать амортизаторы на небольших неровностях.

Известны случаи, когда автолюбители покупали на рынке фальсифицированные амортизаторы, заправленные вместо масла водой! Замерзнув, она разрывает амортизатор.

Обычный двухтрубный амортизатор немного коварен. При небольшом подтекании жидкости его работа ухудшается не сразу — и водитель привыкает к меняющемуся (хотя и не в лучшую сторону) поведению автомобиля. В конце концов тот становится просто небезопасным — об этом нужно помнить.

Газовый амортизатор высокого давления об утечке жидкости заявляет быстро: под давлением газа разделительный поршень начинает приближаться к рабочему — вскоре вы услышите стуки от их соударения. Отказавшую газовую стойку выдает и появившийся крен автомобиля в ее сторону, так как при утечке жидкости газ расширяется, а его давление падает.

Первоисточники

carguts.ru

Устройство и конструкция амортизатора автомобиля

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Мы настолько привыкли к комфортному движению в автомобиле, без тряски, без резких кренов, что даже не задумываемся: а за счёт чего достигается этот комфорт. Ответ лежит на поверхности. В подвеске автомобиля, одну из ведущих ролей играют амортизаторы автомобиля. Всего четыре небольших механизма, но как важны они для современного динамичного автомобиля.

Амортизатор является тем устройством, на «хрупкие плечи» которого ложится ряд важнейших задач: смягчение ударов при движении авто, демпфирование (подавление механических колебаний), влияние на тормозную и разгонную динамику автомобиля и так далее.

А вы никогда не задумывались над тем, как и почему устройство амортизатора, с виду простой трубы, позволяет ему выполнять задачу постоянного контакта колес авто с дорогой? Нет? Давайте, для информации рассмотрим, как устроен амортизатор. Может быть, эти знания помогут вам при ремонте амортизаторов своими руками.

Особенности при выборе амортизаторов

Ремонт амортизатора

При выборе амортизаторов, ваша задача – меньше внимания обращать на бренд. Работа амортизатора предполагает много нюансов, которые нужно учитывать при покупке и установке амортизатора.

Общая классификация амортизаторов для потребительского рынка:

Общий принцип устройства амортизатора

Амортизаторы автомобиля

Основными частями амортизаторов всех типов, с учетом конструктивных особенностей, являются:

Наиболее эффективным амортизатором является амортизатор двойного действия – гидравлический двусторонний амортизатор.

Устройство двустороннего амортизатора

Основу амортизатора составляет внутренний рабочий цилиндр, в котором находится масло для амортизаторов (гидравлическая жидкость).

При сжатии, когда шток амортизатора входит внутрь, гидравлическая жидкость прокачивается через клапан на поршне амортизатора. В рабочем цилиндре расположен шток с поршнем, который имеет систему клапанов. Внизу рабочего цилиндра расположен клапан сжатия, соединяющий внутрицилиндровую полость с полостью, расположенной между корпусом амортизатора и рабочим цилиндром.

Для крепления амортизатора к кузову автомобиля предназначена опора стойки амортизатора.  Кроме того, опора амортизатора предназначена для улучшения связи между амортизатором и шасси автомобиля.

Опорный подшипник амортизатора и отбойник амортизатора (резиновая прокладка) – главные детали опоры. Выход из строя опоры амортизатора вы сможете определить сами: визуальным осмотром, либо при движении автомобиля на неровностях дороги раздаются глухие удары в кузов.

Особенностью устройства амортизаторов для легковых автомобилей, является то, что задний амортизатор более мощный по сравнению с передним амортизатором. Это связано с расчетом полной загрузки багажника (задней части) автомобиля. При выходе из строя одного амортизатора, производится замена, как правило, обоих амортизаторов на одной оси. Ремонт амортизаторов производится, но современные амортизаторы в основе своей производятся неразборными. Поэтому, знание устройства амортизатора вам нужно всего лишь для информации.

cartore.ru

Устройство и принцип работы амортизаторов

Со времен появления первых автомобилей перед конструкторами стоял вопрос поиска оптимального способа гашения колебаний кузова, возникающих при преодолении неровностей. Наилучшим решением, применяемым и сегодня, стало интегрирование в состав подвески автомобиля специальных устройств — амортизаторов. На данный момент повсеместное распространение получили гидравлические телескопические амортизаторы. Гашение колебаний кузова и колес происходит в них за счет жидкостного трения, возникающего при прохождении жидкости через узкие отверстия в поршне — клапаны. Таким образом, механическая энергия колебаний переводится в тепловую. От характеристик амортизаторов зависят такие важные показатели, как устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля. Современные амортизаторы, имея в своей основе общий принцип работы, отличаются по типам и особенностям конструкции.

История появления амортизатора

Фрикционные амортизаторы

Первые автомобили с рессорной подвеской обладали неприятным свойством: при преодолении неровностей их кузов сильно раскачивался. Изначально данная проблема частично решалась сама собой, поскольку в многолистовых рессорах наблюдался эффект межлистового трения, который способствовал гашению колебаний кузова. Но этого было недостаточно.

Поэтому следующим этапом стало добавление в состав подвески отдельного демпфирующего элемента. Одними из первых таких устройств были амортизаторы сухого трения с фрикционными дисками, разработанные в начале прошлого века.

В 1950-х годах стали применяться поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, в основе работы которых лежал принцип жидкостного трения. Их устройство, позаимствованное из конструкции авиационных шасси, применяется в подвеске автомобилей и сегодня.

Функции амортизатора

Передние и задние амортизаторы являются демпфирующими элементами подвески автомобиля. Работая в паре с упругими элементами подвески (пружинами или торсионами), амортизаторы выполняют следующие основные функции:

Конструкция автомобильного амортизатора

Конструкция гидравлического амортизатора

Амортизаторы бывают двух типов: однотрубный или двухтрубный. От типа амортизатора зависит и его конструкция. Несмотря на это, основные элементы у обоих типов остаются общими. Амортизатор состоит из цилиндра, заполненного специальной жидкостью (маслом), по которому перемещается поршень. Сам поршень соединен со штоком круглого сечения, который, в свою очередь, своей верхней частью крепится к кузову автомобиля. В поршне сделаны отверстия небольшого диаметра (клапаны), через которые проходит жидкость. Для того, чтобы повысить сопротивление потоку жидкости, их делают подпружиненными. Более детальное описание конструкции амортизаторов приводится далее.

Амортизатор соединяется с рычагом подвески или балкой моста. Крепление амортизатора производится через упругое соединение — сайлентблок.

Принцип действия амортизатора

Масляные амортизаторы работают по принципу преобразования энергии жидкостного трения в тепловую. Перемещающийся шток с поршнем заставляет масло перетекать через небольшие клапаны, тем самым создавая сопротивление его движению. Максимальный ход штока с поршнем ограничивает отбойник амортизатора. Передние амортизаторы воспринимают достаточно большую нагрузку, поэтому их делают более усиленными по сравнению с задними.

Классификация амортизаторов

Двухтрубный амортизатор

Схема двухтрубного амортизатора

Двухтрубный амортизатор состоит из соосных цилиндров, один из которых помещен внутри другого. Шток с поршнем перемещается во внутренней полости — рабочей камере. Она сообщается с внешней, частично заполненной воздухом либо азотом через донный клапан. Камера, заполненная газом, предназначена для компенсации объема жидкости при погружении штока.

Преимущества:

Недостатки:

Двухтрубную конструкцию могут иметь как передние, так и задние амортизаторы. Но все же в большинстве случаев на современных автомобилях двухтрубные амортизаторы устанавливаются на заднюю ось.

Однотрубный амортизатор

Схема однотрубного амортизатора

Однотрубные амортизаторы являются газонаполненными. В их конструкции предусмотрен только один цилиндр, в нижней части которого расположена камера, заполненная газом под давлением 2…3 МПа. Данная камера отделена от жидкости специальным плавающим поршнем и предназначена для компенсации объема жидкости при сжатии амортизатора. Благодаря тому, что газ постоянно поджимает жидкость в рабочей камере, при высокочастотном режиме работы амортизатора предотвращается эффект вспенивания масла (эмульсирование), а также появляется возможность его установки в любом положении.

Преимущества:

Недостатки

Однотрубные газонаполненные амортизаторы способны выдерживать серьезные нагрузки без потери рабочих свойств. В основном, они применяются в качестве передних амортизаторов.

Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения

Адаптивные (или регулируемые) амортизаторы предполагают возможность изменения демпфирующих свойств (коэффициента демпфирования). Амортизаторы оснащаются электромагнитным клапаном, сечение которого изменяется под воздействием электрического сигнала. Уменьшение сечения затрудняет прохождение жидкости через клапан, увеличивая жесткость амортизатора. Увеличение же сечения клапана, наоборот, делает его более мягким.

Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью

Схема действия магнитореологической жидкости

Регулируемые амортизаторы данного типа заполнены жидкостью с включением металлических частиц. Такое масло меняет структуру под воздействием магнитного поля, которое создается при помощи катушек, встроенных в поршень амортизатора. Благодаря магнитореологической жидкости магнитные амортизаторы изменяют характеристики жесткости за доли секунды. Преимущество адаптивных амортизаторов заключается в возможности изменения характеристики подвески в соответствии с текущими условиями движения: более жесткая подвеска улучшит управляемость и устойчивость автомобиля, а более мягкая повысит комфорт передвижения. Основной недостаток адаптивного амортизатора: высокая стоимость его изготовления.

Спортивные амортизаторы

Спортивные амортизаторы предназначены для работы в условиях экстремальных нагрузок. Их отличает повышенная жесткость и стабильность, обеспечивающие лучшую управляемость автомобиля.

Основные неисправности и срок службы амортизаторов

Течь масла через уплотнительный сальник амортизатора

Наиболее частотная неисправность амортизатора – нарушение герметичности уплотнительного сальника штока. Это происходит в случае повреждения пыльника амортизатора, и, как следствие, попадания грязи на поверхность штока. Повреждение сальника штока ведет к утечке газа и амортизаторной жидкости, из-за чего сам амортизатор утрачивает свои демпфирующие свойства.

При нормальных условиях эксплуатации срок службы амортизаторов может составить 3-5 и более лет. Передние амортизаторы претерпевают большую нагрузку, тем не менее, на новом автомобиле их ресурс составляет примерно 100-125 тысяч километров пробега. Задние же амортизаторы обычно превосходят эти показатели.

techautoport.ru

Автомобильные амортизаторы. Разновидности амортизаторов, их устройство и принцип работы

Амортизатор можно с уверенностью назвать важнейшим компонентом подвески любого автомобиля. Без этого небольшого узла езда была бы просто невыносимой по причине непрерывной вертикальной раскачки кузова автомобиля. Автомобильный амортизатор играет роль своеобразного демпфера, гасящего колебания пружин, рессор или торсионов.

Масса кузова автомобиля распределяется на пружины подвески таким образом, что последние постоянно сжаты на определенную величину в зависимости от веса машины и жесткости пружин. Таким образом, каждое колесо автомобиля имеет возможность перемещаться как вверх, так и вниз относительно кузова. За счет этого достигается постоянный контакт каждого колеса с дорожным покрытием независимо от того попадает колесо на кочку или в яму.

Но если бы не было амортизатора, то контакт с дорогой не был бы постоянным из-за колебаний пружин. Многим автолюбителям, наверное, знакомы ощущения, когда колеса машины начинают подпрыгивать на малейшей неровности и даже на скорости от 30 км/ч чувствуется ухудшение контроля над автомобилем. Такие симптомы как раз говорят о вышедшем из строя амортизаторе. Из всего вышесказанного можно понять, что амортизатор служит для гашения излишних колебаний пружин и обеспечения постоянного контакта колес с дорожным покрытием.

Разновидности амортизаторов

Если спросить любого водителя о том, какие типы амортизаторов ему известны, то ответ будет примерно таков: масляные, газо-масляные и газовые. И это в корне неверно, так как абсолютно во всех автомобильных амортизаторах присутствует масло или другая жидкость (об этом позже). Более корректно амортизаторы можно разделить на масляные и газовые. И если не затрагивать всевозможные пневматические и регулируемые подвески, то амортизаторы бывают одно- и двухтрубные.

Двухтрубный масляный (гидравлический) амортизатор

Гидравлический двухтрубный амортизатор является самым простым, самым дешевым и, к сожалению, самым нестабильным. Двухтрубный амортизатор состоит из следующих компонентов:

Рабочий цилиндр расположен в корпусе амортизатора, который служит одновременно резервуаром и наполнен определенным количеством масла. Поршень соединен со штоком и располагается в рабочем цилиндре. Принцип работы такого амортизатора весьма прост. При работе на сжатие, поршень со штоком движется вниз и вытесняет масло через клапан прямого хода из рабочего цилиндра в корпус амортизатора. При этом воздух, который находится в верхней части резервуара, немного сжимается. При работе на отбой, поршень движется в обратном направлении и через клапан обратного хода перепускает масло из корпуса в рабочий цилиндр.

Как видно, ни конструкция, ни принцип работы не вызывают вопросов – все предельно просто. Но не может быть все одновременно просто и эффективно. У гидравлического амортизатора имеется ряд серьезных недостатков. Главным недостатком является нагрев. Как известно гашение одной энергии порождает возникновение другой, так и в амортизаторе – компенсированные колебания пружины превращаются в тепловую энергию и масло соответственно нагревается.

Из-за двухтрубной конструкции и сравнительно малого объема, масло быстро нагревается, но плохо охлаждается. Данная проблема автоматически порождает следующую – вспенивание масла. Бороться с этим никак нельзя, но бывалые автолюбители очень часто пытаются избавиться от аэрации, путем заполнения нового амортизатора маслом что называется «под завязку». Конечно же, это в корне неправильно и лишнее масло определенно отыщет путь на волю, что приведет к преждевременному выходу из строя амортизатора. Аэрация – это болезнь масляных амортизаторов и с этим остается только смириться.

Двухтрубный газовый амортизатор

Такие амортизаторы, как правило, и называют «газо-масляными». Никаких конструктивных отличий от простого гидравлического амортизатора нет. Разница состоит лишь в том, что в полость корпуса амортизатора закачивается газ (чаще азот) вместо воздуха. Газ является своеобразным аккумулятором давления и препятствует вспениванию масла. Но проблема нагрева и как следствие – разжижения масла остается неизменной. Покупая в магазине газонаполненный амортизатор, его очень легко отличить от гидравлического. Шток газонаполненного амортизатора постоянно стремится выйти наружу.

Однотрубный газовый амортизатор

Это и есть те самые «газовые» амортизаторы, которые всегда в особом почете у всех водителей. Но и в них имеется все то же масло, которое правда не контактирует с газом. Конструкция однотрубного амортизатора несколько отличается от старшего собрата и включает в себя следующие компоненты:

Различия налицо – в этом амортизаторе отсутствует рабочая камера, потому как ее роль исполняет корпус. Однотрубный амортизатор делится на две камеры при помощи поршня-поплавка. В нижней части закачан все тот же азот, но уже под большим давлением, а верхняя часть заполнена маслом, в котором и перемещается основной поршень со штоком. Так как рабочая камера была исключена из конструкции, то клапан прямого хода расположился на поршне рядом с клапаном отбоя.

Однотрубная конструкция позволила значительно увеличить объем масла и газа при этом, не меняя размеров самого амортизатора. Данное усовершенствование помогло избавиться от нагрева, а разделение газа и масла избавило от вспенивания последнего. Но данный тип амортизатора, конечно же, имеет некоторые недостатки. Жесткость амортизатора изменяется в зависимости от нагрева газа – чем горячее газ, тем жестче подвеска. Но главным недостатком является то, что при повреждении корпуса (вмятина), поршень просто заклинит внутри и амортизатор мгновенно придет в негодность. Тем не менее, как показывает практика, такие случаи встречаются крайне редко.

Из последних новинок можно отметить весьма интересный амортизатор представленный концерном General Motors. Конструкция этого амортизатора практически ничем не отличается от стандартного однотрубного, но вместо масла он заполнен особой жидкостью, содержащей магнитные частицы. Уникальность данной жидкости состоит в том, что она под воздействием магнитного поля, генерируемого электромагнитами способна изменять вязкость. Причем вязкость меняется за доли секунды, что позволяет подвеске мгновенно подстраиваться под особенности дорожного покрытия.

Новый амортизатор успешно прошел ряд тестов и уже устанавливается на Chevrolet Corvette и Cadillac Seville. Вполне возможно, что за такими амортизаторами стоит будущее, потому как конструкция предельно проста и одновременно весьма эффективна. Недостатком является лишь слишком высокая стоимость жидкости но, как известно, все новые разработки вначале были недоступны рядовому потребителю.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________

autoustroistvo.ru


Смотрите также

Copyright © 2017