Какой бы не был дорогой и современный автомобиль удобство и комфорт передвижения в первую очередь зависят от работы подвески на нем. Особенно остро это ощущается на отечественных дорогах. Не секрет, что самой важной частью подвески отвечающей за комфорт является амортизатор. Поэтому правильно подобранные это залог комфортной поездки на вашем авто. Рассмотрим устройство и функции, которые выполняют амортизаторы, а так же какие их разновидности на сегодняшний день существуют.
Общее устройство амортизатора
Конструктивно амортизатор состоит из нескольких основных узлов независимо от вида и конструкции. Основным элементом амортизатора любого легкового авто служит рабочий цилиндр собранный в корпусе с ушками для соединения. В нем размещается гидравлическая жидкость (смесь жидкости и газа либо только газа). А так же в данном цилиндре располагается поршень, который присоединен к штоку. На поршне имеются специальные перепускные клапаны сжатия и отдачи, уплотнительные кольца. Они позволяют при сжатии жидкости в цилиндре за счет перемещения поршня, прокачивать ее в свободную полость цилиндра.
Как правило, амортизатор крепиться при помощи штока, а к подвеске цилиндром. Для этого на их концах имеется специальный крепеж — опоры. Для защиты внутренней полости цилиндра, и непосредственно штока, сверху на амортизаторах устанавливается защитный кожух или пыльник. А для того что бы жидкость не выплескивалась из цилиндра наружу, в верхней его части установлена специальная манжета с направляющей втулкой. Данные элементы входят в состав, как самого простого гидравлического амортизатора, так и в более сложных конструкциях. Кроме них устройство амортизатора может отличаться еще рядом дополнительных деталей.
Виды амортизаторов и их устройство
Как уже говорилось свыше, в зависимости от конструкции устройство амортизаторов может сильно отличатся. Рассмотрим основные классы амортизаторов и их конструкционные отличия. В первую очередь амортизаторы различают по архитектуре на одно- и двухтрубные.
Двухтрубные амортизаторы
Начнем именно с них, так как до недавнего времени такая конструкция амортизаторов преобладала на рынке. Данный амортизатор кроме цилиндра (колбы), поршня и штока, имеет еще один цилиндр, в котором и спрятана колба с жидкостью и поршнем. При работе поршень сжимает жидкость, и та через клапан снизу перетекает во внешний цилиндр. Там создается дополнительное сжатие воздуха за счет поступающей жидкости. Это при сжатии амортизатора, а при работе на отбой (когда поршень поднимается в колбе), за счет открытия клапанов на самом поршне жидкость из внешнего цилиндра снова поступает в колбу.
Такая конструкция амортизатора, не смотря на простоту, имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, перетекание рабочей жидкости происходит из одной емкости в другую по разным клапанам воздуха в верхней части амортизатора. Это вызывает так называемое явление аэрации, когда частично жидкость смешивается с воздухом, что существенно снижает ее свойства. Кроме этого за счет применения двойного корпуса такие амортизаторы хуже охлаждаются, что опять же негативно сказывается на их работоспособности и эффективности. Такие амортизаторы не могут устанавливаться штоком вниз, так как это приведет к неправильной их работе.
Однотрубные амортизаторы
В однотрубных амортизаторах внешнего цилиндра нет, и весь процесс перетекания жидкости происходит благодаря встроенным клапанам непосредственно на поршне (так называемая система De Carbon). Если кроме жидкости в амортизаторе имеется газ, то он так же находится в верхней части корпуса амортизатора отделенный от жидкости дополнительным свободно плавающим поршнем. Учитывая тот факт, что такой вид амортизаторов не имеет нижних клапанов сжатия, то поршень представляет собой сложную конструкцию с встроенными клапанами сжатия и клапанами отбоя. Иногда наряду с клапанами протачиваются специальные канавки и отверстия. Такие амортизаторы за счет лучшего охлаждения более эффективно . Кроме этого за счет использования лишь одного цилиндра, при одинаковых габаритах однотрубный амортизатор имеет больший объем по отношению к двухтрубному, а это так же значительный плюс. А за счет того, что газ отделен от масла поршнем, такие амортизаторы могут устанавливаться штоком как вверх так и вниз. Это позволяет заметно снизить неподрессоренные массы автомобиля.
Но имеется и ряд недостатков. Первый и наиболее главный – уязвимость таких амортизаторов к механическим повреждениям. Достаточно лишь одной вмятины на корпусе, что бы возникла необходимость менять амортизатор. Так же за счет высокой скорости теплообмена однотрубные амортизаторы подвержены влиянию внешней температуры на их характеристики. При высокой температуре давление газа за счет нагрева растет и следовательно подвеска работает жестче, при отрицательных температурах все наоборот. Однако производители для устранения таких негативных явлений зачастую выносят дополнительную газовую и гидравлическую камеру за пределы цилиндра амортизатора. Это позволяет не только исключить сильную подверженность работы в зависимости от температуры, но и увеличить объем газа и масла в амортизаторе, не меняя его размеров. И так же заметно увеличить рабочий ход штока.
Но и это не все. Некоторые производители для специфических настроек амортизаторов используют в каналах по которым движется масло из дополнительных камеры в цилиндр амортизатора, специальные клапана сжатия, аналогичные по конструкции клапанам в двухтрубных амортизаторах. Это позволяет в разы повысить эффективность работы амортизаторов, а так же делает доступным широкий спектр настроек для таких амортизаторов. Число настроек (режимов работы) может варьироваться от одного до 10. При этом меняются не только жесткость, но и множество других параметров: длина хода штока, скорость перемещения поршня и т.д.
Гидравлические амортизаторы
Кроме конструктивных архитектурных особенностей амортизаторы могут различаться и по наполнению – типу рабочей жидкости. До недавнего времени наиболее распространенными были амортизаторы гидравлические, где в качестве наполнителя использовалось . Однако в последнее время многие ведущие производители переходят к выпуску газо-гидравлических амортизаторов. В них кроме жидкости имеется и закачанный под высоким давлением газ (от 4 до 20 атм). Реже встречаются амортизаторы, где внутри закачан исключительно газ. Давление газа внутри таких амортизаторов может достигать 60 атм.
Устройство газо-гидравлических амортизаторов
Учитывая широкое и повсеместное применение данного типа амортизаторов, стоит рассмотреть их основные конструктивные особенности. Конструкция таких амортизаторов практически идентична обычным гидравлическим. За исключением того, что на газо-гидравлических имеются специальные прокладки и манжеты которые способны удерживать газ внутри амортизатора при высоком давлении. Зачастую вместо воздуха в таких амортизаторах используются инертные газы, самым распространенным является азот. Следует знать, что чем больше диаметр амортизатора, тем под меньшим давлением находится в нем газ и соответственно наоборот. Кроме этого в зависимости от того какой это амортизатор передний или задний давление так же может отличаться.
Особенности конструкции амортизаторных стоек
Кстати некоторые амортизаторы могут устанавливаться отдельно от пружин, как к примеру, на классике ВАЗ. А некоторые устанавливаются вместе с пружиной. Такая конструкция называется амортизаторной стойкой. Она представляет собой амортизатор внутри и пружину снаружи соединенные между собой специальным креплением. И в таком виде стойка устанавливается на автомобиль. , пружина на амортизаторной стойке может играть как дополнительную, так и основную роль. Кроме этого очень часто устройство стойки амортизатора предусматривает специальную гайку при помощи которой можно легко изменить высоту стойки и следовательно изменить клиренс автомобиля.
Различие в устройстве амортизаторов по варианту крепления
В зависимости от модели автомобиля амортизаторы в составе подвески могут крепиться по разным вариантам. Наиболее распространенными вариантами крепления являются проушина-проушина, проушина-штырь, штырь-штырь. Кроме этих вариаций крепления так же существуют еще и такие схемы креплений: штырь-поперечина, вставной амортизатор.
Роль устройства амортизаторов в подвеске автомобиля
Амортизатор предназначен в первую очередь для гашения вертикальных колебаний кузова автомобиля при движении по неровной поверхности дороги. Но эта формулировка для обычного автомобилиста не значит ровным счетом ничего. Ведь то, что амортизатор гасит колебания хорошо, но зачем же их тогда сделали такое множество видов и конструкций если цель одна. Для этого, следует четко понимать, в каких случаях могут возникнуть вертикальные колебания кузова. Это ведь не только движение по ямам и ухабам, но и маневрирование особенно на высокой скорости. К примеру, при динамичном разгоне большая нагрузка и масса кузова смещается на заднюю ось, разгружая тем самым передние колеса, это заметно снижает их . В случае с экстренным торможением ситуация кардинально противоположная. При прохождении поворотов на высоких скоростях вес авто так же смещается ко внешней стороне поворота, это так же вызывает неустойчивое сцепление колес автомобиля на дороге. И для того что максимально минимизировать такого рода нагрузки на разных колесах и применяют амортизаторы самых различных видов и конструкций.
Видео — амортизаторы автомобиля
Заключение!
Поэтому выбирая амортизаторы для своего автомобиля, прежде всего не следует руководствоваться рекламой или брендом компании производителя. В первую очередь, необходимо определиться какими характеристиками должна обладать вашего автомобиля. Быть жесткой и острой для спортивного и динамичного вождения или наоборот мягкой и валкой для спокойного и плавного вождения. Поэтому выбор амортизатора это поиск некоего баланса между комфортом и точностью управления автомобилем.
- Новости
- Практикум
Исследование: автомобильные выхлопы — не главный загрязнитель воздуха
Как подсчитали участники энергетического форума в Милане, более половины выбросов СО2 и 30% вредных для здоровья твёрдых частиц попадает в воздух вовсе не из-за работы двигателей внутреннего сгорания, а из-за отопления жилого фонда, сообщает La Repubblica. В настоящее время в Италии 56% построек относится к самому низкому экологическому классу G, причем...
Дороги в России: не выдержали даже дети. Фото дня
В последний раз этот участок, расположенный в небольшом городке Иркутской области, ремонтировали 8 лет назад. Дети, чьи имена не называются, решили исправить данную проблему самостоятельно, чтобы можно было кататься на велосипедах, передает портал «УК24». О реакции местной администрации на фотографию, которая уже стала настоящим хитом в сети, не сообщается. ...
АвтоВАЗ выдвинул в Госдуму собственного кандидата
Как сказано в официальном сообщении АвтоВАЗа, В. Держак проработал более 27 лет на предприятии и прошел все этапы становления карьеры - от рядового рабочего до мастера. Инициатива выдвижения представителя трудового коллектива АвтоВАЗа в Госдуму принадлежит коллективу предприятия и была озвучена 5 июня во время празднования дня города Тольятти. Инициативу...
В Сингапуре появятся беспилотные такси
Во время испытаний на дороги Сингапура выйдут шесть модифицированных Audi Q5, способных передвигаться в автономном режиме. В прошлом году такие автомобили беспрепятственно преодолели путь от Сан-Франциско до Нью-Йорка, сообщает Bloomberg. В Сингапуре беспилотники будут двигаться по трем специально подготовленным маршрутам, оборудованных необходимой инфраструктурой. Протяженность каждого маршрута составит 6,4 ...
Названы регионы России с самыми старыми автомобилями
При этом самый молодой автопарк числится в Республике Татарстан (средний возраст - 9,3 года), а самый старый - в Камчатском крае (20,9 года). Такие данные в своем исследовании приводит аналитическое агентство «Автостат». Как оказалось, помимо Татарстана, лишь в двух российских регионах средний возраст легковых автомобилей менее...
В Хельсинки запретят личные автомобили
Для того, чтобы воплотить столь амбициозный план в реальность, власти Хельсинки намерены создать максимально удобную систему, в которой границы между личным и общественным транспортом будут стёрты, сообщает Autoblog. Как рассказала специалист по транспорту мэрии Хельсинки Соня Хейккиля, суть новой инициативы довольно проста: у горожан должна быть...
Лимузин для президента: раскрыты очередные подробности
Сайт Федеральной патентной службой продолжает оставаться единственным открытым источником информации об «автомобиле для президента». Сначала НАМИ запатентовал промышленные модели двух автомобилей - лимузина и кроссовера, которые являются частью проекта «Кортеж». Затем намишники зарегистрировали промышленный образец под названием «Панель приборов автомобиля» (скорее всего, именно...
Внедорожник GMC превратили в спорткар
телье Hennessey Performance всегда славилось своим умением щедро добавлять дополнительных скакунов «прокачиваемому» автомобилю, но в этот раз американцы явно поскромничали. GMC Yukon Denali мог бы превратиться в настоящего монстра, благо, что 6,2-литровая «восьмерка» позволяет это сделать, но мотористы Hennessey ограничились достаточно скромным «бонусом», увеличив мощность мотора...
Citroen готовит подвеску типа ковёр-самолёт
В представленном маркой Citroen концепте Advanced Comfort Lab, построенном на основе серийного кроссовера C4 Cactus, самым заметным глазу новшеством являются, безусловно, пухлые кресла, больше похожие на домашнюю мебель, чем на автомобильные сиденья. Секрет кресел - в набивке из нескольких слоёв вязкоупругого пенополиуретана, который обычно используют производители...
Заводы Toyota снова всталиЗаводы Toyota снова встали
Напомним, 8 февраля автоконцерн Toyota Motor на неделю остановил производство на своих японских заводах: с 1 по 5 февраля сотрудникам сначала запретили работать сверхурочно, а затем дело дошло до полной остановки. Тогда причиной оказалась нехватка стального проката: ещё 8 января на одном из заводов-поставщиков, принадлежащих компании Aichi Steel, произошёл взрыв, ...
Со времен первого парового движущегося устройства Кагнотона, созданного в 1769 году, автомобилестроение шагнуло далеко вперед. Разнообразие марок и моделей в настоявшее время поражает воображение. Техническое оснащение и дизайн удовлетворят потребности любого из покупателей. Покупаемость той или иной марки, самый точный...ГДЕ можно купить новую машину в Москве?, где продать машину в москве быстро.
Где можно купить новую машину в Москве? Количество автосалонов в Москве скоро достигнет отметки в тысячу. Сейчас в столице можно купить практически любой автомобиль, даже Ferrari или Lamborghini. В борьбе за клиента салоны идут на всевозможные хитрости. Но ваша задача...
КАК выбрать свой первый автомобиль, выбрать первую машину.
Как выбрать свой первый автомобиль Покупка автомобиля — это большое событие для будущего владельца. Но обычно покупке предшествуют как минимум пара месяцев выбора машины. Сейчас авторынок заполнен множеством марок, в которых рядовому потребителю довольно сложно ориентироваться. ...
Какой седан выбрать: Almera, Polo Sedan или Solaris
В своих мифах древние греки рассказывали о существе, имеющем голову льва, туловище козы и змею вместо хвоста. «Крылатая Химера была рождена крохотным созданием. При этом она сверкала красотой Аргуса и ужасала уродством Сатира. Это было чудовище из чудовищ». У слова...
Самые дешевые автомобили в мире
Автомобили с низкой стоимостью всегда пользовались большим спросом среди людей с небольшим достатком. А ведь этот контингент всегда намного больше того, который может позволить себе эксклюзивные, дорогостоящие машины. Forbes: дешевые автомобили 2016 года Еще несколько лет назад весь мир считал, ...
Что только люди не придумают, чтобы ощутить незабываемую минуту азарта от езды на своём автомобиле. Сегодня мы познакомим вас с тест-драйв пикапов не простым способом, а соединив его с воздухоплаванием. Нашей целью было обследовать характеристики таких моделей, как Ford Ranger, ...
КАК выбрать цвет автомобиля, выбрать цвет машины.
Как выбрать цвет автомобиля Не секрет, что цвет автомобиля в первую очередь влияет на безопасность дорожного движения. Более того, от цвета машины зависит и его практичность. Автомобили выпускаются всех цветов радуги и десятки ее оттенков, но как выбрать «свой» цвет? ...
Какие машины самые безопасные
При принятии решения о приобретении автомобиля в первую очередь многие покупатели обращают внимание на эксплуатационные и технические свойства машины, ее дизайн и прочую атрибутику. При этом не все из них задумываются о безопасности будущего автомобиля. Безусловно, это печально, поскольку зачастую...
- Обсуждение
- Вконтакте
Когда-то здесь была МТС, машинно-тракторная станция. Но в 1958 году волей Совмина СССР цех передали Скопинскому машиностроительному заводу для производства запчастей к грузовикам, потом переименовали в Автодеталь, затем — в СААЗ, Скопинский автоагрегатный завод... А теперь мы с Диваковым и местными испытателями ездим по дорожкам вокруг деревни Чулково, что в Рязанской области близ города Скопин. Идет процесс настройки: амортизаторы СААЗ на Весте, Гранте и Ладе 4х4 должны быть не хуже импортных!
Н астройками шасси на СААЗе начали заниматься по историческим меркам буквально вчера: с 2009 года. Да, завод с 1962 года делал рычажные амортизаторы для грузовиков и автобусов, с 1968 года — телескопические (сперва для Волги -ГАЗ-24, потом для Жигулей), но был просто производственной площадкой. Например, из Тольятти в Скопин присылали техническое задание, под него саазовцы калибровали характеристики изделий и отправляли амортизаторы на ВАЗ. Тольяттинские спецы проверяли-ездили, пересчитывали — и в директивном порядке требовали поменять тот или иной параметр. Такие итерации длились годами!
Неудивительно, что амортизаторы СААЗ не блистали ни в одном из наших сравнительных тестов (АР №№15, 1996 и 19, 2006).
Все изменилось только с приходом альянса Renault-Nissan. Ведь в мировом автопроме принята иная схема: поставщик компонентов разрабатывает изделие «под ключ». И неслучайно все лидеры амортизаторного рынка — например, Tenneco, ZF Sachs или Continental — имеют собственные команды ездовых экспертов-настройщиков.
На скопинских амортизаторах можно смело ставить клеймо «Hand made»: сборка преимущественно ручная, причем руки по большей части женские
Первой машиной, над амортизаторами которой спецы из Скопина работали вместе с вазовцами, стала Гранта. Потом был проект Datsun — в 2011 году ВАЗ уже перешел с СААЗом на паритетную схему доводочных работ, когда команды инженеров и испытателей с обеих сторон трудятся вместе.
Что изменилось?
Современный стенд Schenck появился на СААЗе в 1999 году и 12 лет спустя был серьезно модернизирован. Тогда же, в 2011 году, в Скопине смонтировали более чуткий стенд IST
Во-первых, на СААЗе наконец-то осознали, что экономия на масле (дешевом минеральном — хотя специалисты называют его амортизаторной жидкостью вне зависимости от природы происхождения) не стоит тех проблем, которые из нее вытекают в буквальном смысле слова. Новая синтетическая жидкость, производителя и состав которой скопинцы не раскрывают, позволила в несколько раз снизить внутреннее трение при нагружении стойки боковыми силами.
Во-вторых, измерительное оборудование. Допуск на разброс характеристик амортизаторов на СААЗе формально был очень жестким — вдвое меньше, чем по нынешним требованиям альянса Renault-Nissan. Но погрешность регистрирующей аппаратуры старых итальянских стендов (фиатовское наследие) была такова, что при желании вписать в заводской допуск можно было даже откровенную некондицию!
Только с 2011 года, когда на СААЗе модернизировали стенд немецкой фирмы Schenck, стало возможным измерять усилие демпфирования с точностью до 25 ньютонов во всем диапазоне скоростей и частот качания штока. И теперь все наоборот: вольницы формально больше, поле допуска шире, но укладываться в него нужно обязательно.
А в-третьих, инженеры ВАЗа и СААЗа очень многому научились, сотрудничая со специалистами немецкой фирмы ZF при работе сперва над Калиной/Датсунами, а затем и над Вестой.
— До работы с Марксом мы «слишком широко шагали», — признаются вазовские инженеры. — А теперь все калибровки меняем куда более мелким шагом...
Николай Маркс — это тот самый «русский немец», инженер ZF, с которым Подорожанский познакомился на полигоне IDIADA во время доводки Весты (АР №4, 2015). Сотрудничество с ZF было очень продуктивным и должно было получить свое продолжение в виде сов-местного предприятия. Уже выделили площади в цехах, но... С конца марта СААЗ вместе с остальными заводами группы ОАТ (туда входят ОСВАР, ДААЗ и другие вазовские поставщики) возглавил Василий Лапотько, бывший заместителем гендиректора ОПК Оборонпром. В свете известных событий развитие СП с ZF оказалось заморожено, и каким будет новый курс, заводчане пока толком не знают.
Вся сварка - в автоматическом режиме, с помощью 125 роботов Kuka, Saldobraz и Motoman. Каждую смену по три амортизатора отправляются в разрывную машину для проверки прочности сварных швов. Если хоть один их них не укладывается в норматив, бракуется вся партия
Однако от инженеров ZF скопинские специалисты переняли главное — ноу-хау по настройке. Как с помощью небольших изменений клапанного узла амортизаторов можно скорректировать поведение автомобиля?
Мы с Диваковым прокатились на модернизированной Гранте — с обычными «старыми» амортизаторами СААЗ, но настроенными по новой технологии. Машину не узнать! Оказывается, Гранта может стать плотной, собранной, крепко сбитой и обрести игривую склонность если не к заносу, то к недвусмысленному намеку на него. Дивакову такой вариант понравился куда больше нынешнего конвейерного, когда реакции Гранты размазаны и усугублены склонностью к раскачке и сильному сносу.
Тест на морозостойкость: четырехминутная «прокачка» амортизатора, выдержанного в холодильной камере при –42°С. Так на СААЗе проверяется качество резиновых уплотнений (манжеты не должны задубеть) и амортизаторной жидкости (критическое увеличение вязкости отслеживают по усилию на штоке)
Более того, оказалось, что в рамках допусков Renault и с технологиями ездовой настройки ZF можно частично избавить от эффекта «козления» даже короткобазную Ниву! Сохранив при этом приемлемый уровень управляемости — я в этом убедился лично. Поговаривают, что доработку Нивы — то бишь Лады 4х4 — инициировал сам Бу Андерссон в рамках проекта «Lada глазами потребителей». Работа с подвес-кой была начата в апреле, и прогресс налицо. Правда, малой кровью в итоге не обошлось: в ходе доводки передние пружины сделали жестче, а амортизаторы пришлось переделать полнос-тью, увеличив диаметр поршня на 2 мм. Обещают, что нововведения будут внед-рены уже к концу года.
Причем — и это еще одно ноу-хау ZF, перенятое на СААЗе, — подвеску Нивы сейчас настраивают с учетом конкретных шин: конкретного производителя и конкретной модели. Кстати, вместо прежних покрышек размерности 185/75 R16 появятся более широкие и цепкие: 195/80 R15.
А еще от ZF саазовцы получили новые клапаны сжатия, с которыми наконец-то удалось сделать собственные газонаполненные амортизаторы.Ведь закачанный в полость над маслом азот под давлением в несколько атмосфер не только предотвращает вспенивание жидкости, увеличивая стабильность работы амортизатора и приглушая характерные шумы и стуки при ходе отбоя, но и служит дополнительной «пружиной».
Попытки перейти на газонаполнение в Скопине предпринимали еще с 2000 года, но со старыми клапанами, применявшимися на СААЗе более 40 лет (заводчане гордо называют их «простыми и надежными, как автомат Калашникова»), это не получалось.
Первым серийным изделием марки СААЗ с клапаном сжатия ZF стал в 2013 году газонаполненный амортизатор для Датсунов и рестайлинговых Калин. Подвеска (ее на ВАЗе называют «вариант 928») неплоха, но сейчас инженеры ведут подбор новых настроек. А прокатившись на Гранте с модернизированными амортизаторами с клапанами ZF, но без газонаполнения, мы приятно удивились: почти Веста, если не считать малоинформативный электро-усилитель руля! При этом вазовцы лукаво улыбнулись: у них была еще неделя, дабы улучшить и этот вариант. Выходит, рестайлинговая Гранта, что должна увидеть свет в следующем году, поедет лучше более дорогих Калин и Датсунов? Ведь другим машинам с «подвеской 928» обновления в ближайшие год-полтора не положены.
Мощности двух гальваноавтоматов Atotech избыточны для СААЗа, поэтому хромированные на них штоки поставляются в том числе и корпорации Tenneco (ей принадлежат бренды Monroe и Rancho)
Но одно дело опытные образцы. И совсем другое — серийные амортизаторы. Какова будет стабильность характеристик?
Поэтому и проводят то, что на вазовском новоязе называют словечком «валидация». Оценка ездовых свойств машин с конвейера — и сверка их с эталоном, полученным во время доводки. Причем эталон окончательно формируют не в Сочи и не в Испании, а здесь, на дорогах близ Скопина. Впоследствии «подтверждению достигнутого результата», по словам вазовцев, должны подвергать первые сто собранных автомобилей, а затем выборочные проверки будут делать не реже одного раза в полгода.
В двухтрубном амортизаторе рабочий цилиндр находится внутри, поскольку корпус служит резервуаром для жидкости, вытесняемой штоком при ходе сжатия. Клапаны и дроссели расположены и в поршне, и на дне рабочего цилиндра. А в газонаполненных двухтрубниках в компенсационный объем накачивают азот под давлением до трех бар
Мировой уровень? Но пока что и Renault, и Nissan не пускают СААЗ в поставщики своих заводов в России, предпочитая амортизаторы Tenneco. Хотя с прошлого года штоки для европейских заводов Tenneco поставляют в том числе из… Скопина. Качество хромирования обеспечивает современный немецкий гальваноавтомат Atotech, приобретенный скопинцами в 2013 году.
СААЗ освоил производство амортизаторов для Логана и Сандеро, но только для запчастей. Чтобы пробиться на конвейеры альянса, надо либо дальше развивать сотрудничество с Tenneco, либо с помощью вазовцев убеждать Renault, что в России есть система контроля качества и за четыре года наработаны инженерные компетенции.
Получится ли это у СААЗа? В какой-то мере это будет зависеть и от того, как поедет модернизированная Нива, станет ли приятнее в управлении обновленная Гранта — и продолжит ли Веста при недурственной плавности хода радовать породистой, отточенной управляемостью.
Самый эффективный инструмент
Что такое гидравлический амортизатор? Трубка с поршнем внутри, заполненная маслом. При перемещении в масле поршень пропускает его через себя — сквозь дроссельные отверстия и клапанный узел с подпружиненными шайбами.
Почему нельзя обойтись только дроссельными отверстиями? Можно, но при этом невозможно обеспечить правильную, так называемую дегрессивную, характеристику, когда усилие демпфирования растет медленнее скорости поршня. Без клапанов оно, наоборот, прогрессивное — согласно законам гидродинамики, растет пропорционально квадрату скорости поршня.
Почему амортизатор так важен для настройки шасси? Потому что от того, как он сопротивляется на ходе сжатия или отбоя, зависит не только плавность хода, но и скорость перераспределения веса машины, когда вы отклоняете руль и автомобиль начинает крениться. Иными словами, амортизаторы, наряду с шинами и другими элементами шасси, определяют скорость и характер переходного процесса, формирующего то, что мы называем управляемос-тью: реактивное усилие на руле, чувствительность к отклонению баранки, скорость и точность этого отклика, степень избыточной или недостаточной поворачиваемости...
Изменить характеристики амортизаторов просто. В «инженерных» разборных стойках-прототипах, которые используют для настройки, достаточно перекалибровать клапаны заменой соответствующих шайб или «поиграть» диаметром дроссельных отверстий — делается это за считанные минуты. А когда найден оптимальный вариант, не требуется дорогостоящей переналадки оборудования — достаточно поменять пару копеечных деталей. Поэтому в тщательной работе с амортизаторами есть и прямой экономический резон: изменение их характеристик автозаводам обходится в несколько раз дешевле замены пружин или стабилизаторов поперечной устойчивости.
Слева - клапан сжатия ZF (внизу) и новый поршень 2190 (вверху), применяемый в амортизаторах Гранты, рестайлинговой Калины и Датсунов. Справа - старый клапан СААЗ и «восьмерочный» поршень. Обратите внимание, что в новом поршне дроссельных отверстий больше, но сечение их куда скромнее. Кроме того, клапан ZF позволяет точнее регулировать усилие сжатия - в более широком диапазоне, не влияя на характеристики отбоя
Толщина шайб в клапане - меньше миллиметра. Но именно шириной шайбы в первую очередь «играют» во время настройки амортизаторов, так как изменение жесткости пружинок клапана дает слишком большой шаг регулировки
0 / 0
Как известно, подвеска машины обеспечивает упругую связь между подрессоренными и неподрессоренными массами авто. К первым относится кузов со всем содержимым, рама и двигатель, ко вторым - колеса, мосты и часть элементов самой подвески. Если от упругой связи отказаться, т.е. лишить автомобиль подвески, то все вертикальные перемещения колеса, катящегося по неровностям дороги, вызовут точно такие же по амплитуде перемещения той или иной части автомобиля и, соответственно, людей, находящихся в нем.
Вы когда-нибудь ездили на телеге? Так вот, автомобиль без подвески - то же самое, разве что пневматические шины немного смягчат ход.
Вы когда-нибудь ездили на телеге? Автомобиль без подвески - то же самое.
Ездить с комфортом люди захотели давно, когда никаких автомобилей не было и в помине. Достаточно вспомнить рессорные экипажи - кареты. Понятно, что при такой организации ходовой части (т.е. с помощью рессор) вертикальное перемещение колеса вызовет сжатие упругого элемента.
Таким образом, часть кинетической энергии толчка все же дойдет до кузова, а часть поглотится упругим элементом подвески. Но не бесследно: эта поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске.
Если учесть, что автомобиль продолжает движение, колесо наезжает на все новые препятствия (или проваливается в ямы), то очевидно, что процесс не прекратится никогда. Более того, возможен вход системы в резонанс, что вызовет дополнительное раскачивание кузова и/или пробой подвески.
Поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске.
При колебаниях (раскачивании подрессоренных масс) сила тяжести, прижимающая колесо к дороге, оказывается непостоянной, соответственно, меняется и сила сцепления.
Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс.
Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс. Мы уже разобрались в том, что помимо уменьшения раскачки кузова, т.е. улучшения плавности хода машины, его наличие позволяет оптимизировать прижатие колеса к дороге.
Специальные исследования показали, что автомобиль с неисправными амортизаторами отдельных колес хуже разгоняется и имеет больший тормозной путь, а при маневрировании ухудшается его устойчивость.
Выше, говоря об упругом элементе подвески, мы упоминали рессору. Листовая рессора - это частные случай и далеко не самый худший с точки зрения демпфирования колебаний подвески.
Листовая рессора - это частные случай и далеко не самый худший с точки зрения демпфирования колебаний подвески.
Листы при работе рессоры трутся друг об друга, что обуславливает довольно слабую инерционность колебательного процесса, возникшего в подвеске. Гораздо хуже обстоит дело с витыми пружинами, которые сейчас применяются повсеместно.
Будучи сжатой или растянутой после прекращения внешнего воздействия пружина способна колебаться довольно долго, постепенно растрачивая запасенную энергию. Хорошая иллюстрация этого процесса - известная игрушка «чертик на пружинке».
История амортизаторов
Итак, гасить колебания подвески или рассеивать энергию сжатого/растянутого упругого элемента призваны амортизаторы. Появились они на машинах давно. Как они выглядят сейчас, знают, наверное, все - это длинные телескопические стойки.
Но они не всегда были такими. Вначале это были чисто механические устройства.
Например, фрикционные дисковые демпферы гасили колебания за счет силы трения, возникающей между дисками, сжимаемыми болтом с пружиной.
Таким образом, энергия колебательного движения подвески переводилась в тепло. Этот основной принцип сохранился и по сей день. Дисковый демпфер, или амортизатор, оказывал сопротивление работе подвески как при ходе сжатия, так и при ходе отбоя.
Причем, это сопротивление было одинаковым. Иначе говоря, амортизатор был двухстороннего действия с симметричной характеристикой. Чтобы гасить сильную раскачку, диски приходилось поджимать, что, в свою очередь, приводило к увеличению жесткости подвески.
Не сразу амортизаторы приняли привычный для нас вид.
Но существуют также амортизаторы одностороннего действия, которые работают только на отбой и не оказывают влияния на работу подвески при ходе сжатия.
Довольно быстро механические фрикционные демпферы уступили место гидравлическим, в которых энергия колебаний преобразуется также в тепло, но только выделяется оно не при сухом трении, а при перетекании жидкости определенной вязкости через отверстия и зазоры калиброванного сечения. Одним словом, не сразу амортизаторы приняли привычный для нас вид.
Известны лопастные (крыльчатые) гидравлические амортизаторы, в которых демпфирование колебаний происходит за счет поворота лопастей с калиброванными отверстиями в корпусе, заполненном вязкой жидкостью.
Затем появились рычажные амортизаторы, где цилиндр с двумя поршнями, снабженными клапанами, размещался на раме авто, а поршни перемещались при помощи кулачка, связанного с мостом машины рычагом. Например, такие амортизаторы ставились на ГАЗ-69. Не стоит думать, что подобная конструкция осталась в далеком прошлом: рычажные амортизаторы до сих пор применяются на некоторых образцах военной техники, имеющих независимую подвеску.
Конечно, все мы привыкли к телескопическим амортизаторам. Но в последнее время все только и говорят, что о газовых. Строго говоря, термин не верный, поскольку в этих амортизаторах работает все та же жидкость, а не газ. Но вначале расскажем о классических гидравлических амортизаторах, которые все еще широко применяются на автомобилях.
Классический гидравлический амортизатор состоит из цилиндра, вставленного в трубу. Зазор между этими деталями образует компенсационную камеру. В цилиндр вставляется поршень, шток которого соединяется с неподвижной частью подрессоренной массы (рама, кузов авто).
Низ внешней трубы связан с неподрессоренной массой автомобиля (мостом, рычагом независимой подвески). В поршне и в нижней части цилиндра имеются перепускные и разгрузочные клапаны, а также калиброванные отверстия.
Классические гидравлические амортизаторы все еще широко применяются на автомобилях.
При ходе сжатия (колесо наезжает на выступ дорожного полотна) поршень вдвигается в цилиндр и амортизатор сжимается. При этом рабочая жидкость перетекает через отверстия и клапан в поршне в надпоршневую полость. Поскольку часть объема цилиндра теперь занимает вдвинувшийся шток, излишек жидкости через отверстие в нижней части цилиндра выдавливается в компенсационную камеру.
При ходе отбоя (колесо съезжает с выступа или проваливается в яму) процесс развивается в обратном порядке, только жидкость теперь идет через другие клапаны и перепускные отверстия с иной пропускной способностью. Поэтому сопротивление амортизатора при ходе сжатия и отбоя не одинаково: он легче сжимается, чем разжимается, не давая кузову раскачаться.
При резких ударах колеса о дорогу сила сопротивления амортизатора ограничивается благодаря открытию разгрузочных клапанов, что снижает воздействие на подрессоренную массу.
A. - однотрубный газовый,
B. - двухтрубный масляный,
C. - двухтрубный газовый,
D. - газовый с выносной камерой
Как видим, все достаточно просто. Характеристики амортизаторов зависят, в первую очередь, от подбора сечений перепускных каналов и клапанов, ну и, разумеется, от вязкости жидкости.
Газовый амортизатор
Казалось бы, вязкость жидкости должна быть постоянной величиной. Однако при интенсивной работе подвески жидкость настолько интенсивно меняет уровень в компенсационной камере, что невольно начинает смешиваться с имеющимся в ней воздухом.
Вместо однородной жидкости определенной вязкости получается пена, имеющая совсем иную плотность. Она попадает в цилиндр, и характеристика амортизатора резко меняется: сила сопротивления на штоке практически исчезает. Конструкторы этот неприятный эффект заметили давно и стали в компенсационную камеру закачивать инертный газ азот под давлением 4-20 атм.
Такое решение положено в основу гидравлического амортизатора с газовым подпором, в котором процесс смешивания жидкости на основе минерального масла с газом идет гораздо менее интенсивно, чем в конструкции первого типа. Демпфирование улучшается, но вывести его на качественно новый уровень позволило внедрение в подвеску гидропневматических амортизаторов, именуемых в народе «газовыми».
Гидропневматические амортизаторы именуют в народе «газовыми».
Внешне они такие же, как и гидравлические, но разница заключается в том, что внешняя труба в них является также рабочим цилиндром, т.е. применяется так называемая «однотрубная схема».
Все клапаны и каналы тут находятся на поршне, а изменение объема цилиндра (за счет появления и исчезновения в нем штока) компенсируется перемещением разделительного поршня. Так он называется потому, что делит цилиндр на две полости - гидравлическую и пневматическую. В последней находится инертный газ под давлением 20-30 атм. Поскольку жидкость и газ теперь разделены плавающей перегородкой, их смешивание невозможно, поэтому характеристика амортизатора становится стабильной.
При интенсивной работе амортизатора жидкость, с большой скоростью перетекая туда-сюда, нагревается. При этом гидропневматический амортизатор с одной трубой (цилиндром) охлаждается набегающим воздухом или дождевой водой, летящей из-под колес автомобиля. Такой амортизатор лучше двухтрубного. Есть у этой схемы и другие преимущества, которые обеспечили газовым (гидропневматическим) амортизаторам широкое распространение, хотя они и дороже гидравлических.
В последнее время в моду входят амортизаторы с выносными камерами, а в спорте без них вообще никуда. По сути это гидропневматический амортизатор, только компенсационная газовая полость у него выполнена в виде отдельного цилиндра. В нем и ходит поршень-разделитель.
Амортизатор с выносной камерой по сути - гидропневматический амортизатор, компенсационная газовая полость которого выполнена в виде отдельного цилиндра.
С основным цилиндром выносная камера соединяется шлангом. При такой схеме и гидравлическую, и газовую полости амортизатора можно сделать большими при сохранении габаритов амортизаторной стойки.
Еще одно существенное преимущество амортизаторов с выносной камерой - сравнительно легкая регулировка жесткости амортизатора благодаря размещению регулируемых клапанов на соединительном шланге (штуцере).
Существенное преимущество амортизаторов с выносной камерой - сравнительно легкая регулировка жесткости.
Вообще, идея создать амортизатор, характеристики которого можно менять, занимала умы конструкторов давно. Был предложен вариант со сменой давления газового подпора (характерный пример - амортизаторы с подкачкой). Другой путь - изменение настройки клапанов, для чего создавались сложные механические устройства, встраиваемые в шток поршня.
Потом вместо обычных механических клапанов появились электромагнитные, открывая или закрывая которые при помощи электрического импульса, можно менять характеристики работы амортизаторов. Разработаны системы, в которых вообще нет привычных клапанов, и демпфирование происходит за счет изменения вязкости самой жидкости.
Она, разумеется, тут не простая, а магнитореологическая. Она способна менять свою вязкость под воздействием электромагнитного поля, генерируемого специальными катушками. Конечно, это все сложные, дорогие системы, поэтому такие амортизаторы - удел автомобилей высокого класса, снабженных так называемой активной подвеской.
Что выбрать?
Что касается внедорожников, то разные производители устанавливают различные амортизаторы на разные модели. Если вы хотите настроить подвеску под себя, то нужно учитывать и конструктивные особенности подвески, и ваши пожелания к ней.
Как правило, на короткоходных подвесках (а таковыми является большинство независимых подвесок) лучше себя зарекомендовали газонаполненные амортизаторы, т.к. они более стабильны при тех нагрузках, которые выпадают на их долю.
На длинноходных подвесках неплохо работают обычные гидравлические амортизаторы, т.к. их жесткость на отбой как раз позволяет «успокоить» колеблющуюся пружину.
Если позволяют финансы, то можно заказать амортизаторы штучного изготовления, которые используются в автоспорте. Они делаются и настраиваются под конкретный автомобиль и конкретного водителя, что позволяет добиться фантастических результатов по сравнению с любой (даже тюнинговой) подвеской.
В любом случае, перед установкой амортизатора лучше получить консультацию у специалистов.
Назначение, устройство и характеристика амортизаторов
Амортизатор
служит для гашения колебаний кузова автомобиля и колёс автомобиля. Гашение колебаний происходит при перетекании жидкости из одной полости амортизатора в другую. Перетекание происходит через калиброванные отверстия, жидкость при перетекании создаёт сопротивление, которое зависит от вязкости жидкости. Механическая энергия переходит в тепловую. При работе амортизатора скорость перетекания жидкости достигает 20…30 м/с и он может нагреваться до 160 С и выше.
Основные требования
к конструкциям амортизаторов:
- обеспечение заданных параметров плавности хода и эффективности гашения колебаний;
- уменьшение тряски на малых неровностях;
- разгрузка от динамических воздействий при резком перемещении колеса;
- надёжность в работе, в частности стабильность действия при различных режимах движения и длительное сохранение характеристик;
Заданные параметры плавности хода обеспечиваются правильным выбором коэффициента апериодичности (затухания колебаний), поскольку при этом создаётся рациональная зависимость между жёсткостью подвески (частотой собственных колебаний) и сопротивлением амортизаторов.
Конструкция амортизатора .Амортизаторы могут быть двухтрубными и однотрубными. Двухтрубные амортизаторы имеют рабочий цилиндр и резервуар, в который перетекает жидкость, в однотрубных амортизаторах есть только рабочий цилиндр. Так как в надпоршневом пространстве объём меньше (на объём штока, то жидкость перетекает в резервуар и гидроудар не происходит).
Внутри однотрубного амортизатора располагается дополнительный поршень, под которым находится закачанный газ. В амортизаторах низкого давления внутреннее давление газа составляет около 0,1 МПа; амортизаторах высокого давления – 1,0 МПа и выше. Эти амортизаторы называются газонаполненными, что не совсем правильно – оба амортизатора наполнены газом. В отличие от жидкости, газ может сжиматься и газ выполняет роль резервуара. Так как конструкция проще и корпус имеет одну стенку, то перенос тепла в окружающую среду идёт интенсивнее, чем в двухтрубном амортизаторе.
Все амортизаторы работают на сжатие и на растяжение. Характеристика амортизатора зависит от настройки клапанов.
На отечественные доноры устанавливаются амортизаторы всех типов. Подробное описании конструкции амортизаторов на примерах:
Передний амортизатор автомобиля ВАЗ-2101.
Амортизатор двухтрубный, низкого давления, двухстороннего действия.
Амортизатор состоит из трёх основных узлов – цилиндра 12
с днищем 2
, поршня 10
со штоком 13
и направляющей втулки 21
с уплотнителями 17
, 20
и манжетой 18
. В поршне амортизатора имеются два ряда сквозных отверстий, расположенных по окружности и установлено поршневое кольцо 27
. Отверстия наружного ряда сверху закрыты клапаном отдачи 29
с дисками 28
, 28
, гайкой 8
, шайбой 26
и сильной пружиной 9
. В днище цилиндра амортизатора расположен клапан сжатия с дисками 3
, 4
и пружиной 5
, обойма 6
и тарелка 7
которого имеют ряд сквозных отверстий. Цилиндр 12
заполнен амортизаторной жидкостью, вытеканию которой препятствует манжета 18
с обоймой 19
, поджимаемая гайкой 15, которая ввёрнута в резервуар 11
с проушиной 1
. Полость амортизатора. Заключённая между цилиндром 12
и резервуаром 11
, служит для компенсации изменения объёма жидкости в цилиндре по обе стороны поршня. Объём жидкости изменяется из-за перемещения штока 13
амортизатора, защищённого кожухом 14
.
При ходе колеса вверх поршень 10
движется вниз, шток 13
входит в цилиндр 12
, а защитное кольцо 16
снимает грязь со штока. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, вытесняет её по двум направлениям – в пространство над поршнем в компенсационную камеру 30
. Пройдя через наружный ряд отверстий в поршне, жидкость открывает перепускной клапан 24
и поступает из-под поршня в пространство над ним. Часть жидкости, объём которой равен объёму вводимого в цилиндр штока, поступает через клапан сжатия в компенсационную камеру, повышая при этом давление находящегося в камере воздуха. При плавном сжатии жидкость в компенсационную камеру перетекает через специальный проход в диске 4
клапана сжатия. При резком сжатии поршень перемещается быстро и давление жидкости в цилиндре значительно возрастает. Под действием высокого давления прогибается внутренний край дисков 3
и 4
, и поток жидкости проходит через кольцевую щель между тарелкой 7
и диском 4
клапана сжатия. В результате дальнейшее увеличение сопротивления амортизатора резко замедляется. Клапан сжатия разгружает амортизатор и подвеску от больших усилий, которые могут возникнуть при высокочастотных колебаниях и ударах во время движения по плохой дороге. Кроме того, он исключает возрастание сопротивления амортизатора при повышении вязкости амортизаторной жидкости в холодное время.
При ходе отдачи, поршень перемещается вверх и шток выходит из цилиндра амортизатора. Перепускной клапан 24
закрывается, и давление жидкости над поршнем увеличивается. Жидкость через внутренний ряд отверстий в поршне и клапан отдачи 29
поступает в пространство под поршнем. Одновременно под действием давления воздуха часть жидкости из компенсационной камеры также поступает в цилиндр амортизатора. При плавной отдаче клапан 29
закрыт, и жидкость проходит через пазы его дроссельного диска 25
. При резкой отдаче скорость движения поршня увеличивается, под действием возросшего давления открывается клапан 29
, и жидкость проходит через него. Клапан отдачи разгружает амортизатор и подвеску от больших нагрузок, возникающих при высокоскоростных колебаниях при движении автомобиля по неровной дороге. Клапан также ограничивает увеличение сопротивления амортизатора в случае возрастания вязкости жидкости при низких температурах. Сопротивление, создаваемое амортизатором при ходе сжатия, в четыре раза меньше, чем при ходе отдачи. Это необходимо для того, чтобы толчки и удары от дорожных неровностей в минимальной степени передавались на кузов автомобиля.
Передний амортизатор автомобиля ВАЗ-2108.
Телескопическая стойка передней подвески одновременно выполняет функции переднего амортизатора.
Корпус 23
телескопической стойки является резервуаром, в котором размещены все детали гидравлического амортизатора. Внутри корпуса стойки находится цилиндр 25
, в нижней части которого расположен клапан сжатия, состоящий из корпуса 1
, дисков 2
и 3
, тарелки 4
, пружины 32
и обоймы 31
. В цилиндре находится поршень 27
со штоком 22
и двумя клапанами: перепускным и отдачи. Поршень выполнен из спечённых материалов, имеет два ряда сквозных отверстий (наружный и внутренний), расположенных по окружности. Наружный ряд отверстий закрыт сверху перепускным клапаном, состоящим из тарелки 26
и пружины 8
. Внутренний ряд отверстий закрыт снизу клапаном отдачи, включающим в себя пружину 5
, тарелку 6
, диски 28
и 29
, гайку 30
. Поршень уплотняется в цилиндре пластмассовым кольцом 7
, повышающим износостойкость цилиндра и поршня. В верхней части цилиндра расположена направляющая втулка 14
штока 22
с уплотнителями 15
, 20
и манжетой 16
. Во втулке установлена трубка 13
, по которой сливается в компенсационную камеру 24
амортизаторная жидкость, прошедшая через зазор между направляющей втулкой и штоком. На штоке 22
внутри цилиндра размещён гидравлический буфер отдачи и приварена специальная втулка 9
. Буфер состоит из плунжера 11
и пружины 12
, которая поджимает плунжер к выступу 10
цилиндра.
Гидравлический буфет ограничивает перемещение штока при ходе отдачи. В цилиндре 25
находится амортизаторная жидкость, вытеканию которой препятствуют манжета 16
с обоймой 21
, поджимаемая гайкой 15
, которая ввёрнута в корпус телескопической стойки. Защитное кольцо 19
очищает шток поршня от грязи при его движении внутрь цилиндра. В верхней части корпуса стойки размещена опора 17
, в которую упирается буфер сжатия, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе сжатия жидкость из-под поршня проходит в пространство над ним через перепускной клапан, а в компенсационную камеру 24
через клапан сжатия. При плавном сжатии жидкость перетекает в компенсационную камеру только через вырезы в диске 3
клапана сжатия, который находится в закрытом состоянии. При резком сжатии жидкость отжимает внутренние края дисков 2
и 3
проходит через кольцевую щель между тарелкой 4
и диском 3
открытого клапана сжатия.
При ходе отдачи жидкость поступает под поршень из пространства над ним через клапан отдачи, а из компенсационной камеры – через клапан сжатия. При плавной отдаче жидкость проходит через пазы дроссельного диска 28
клапана отдачи, находящегося в закрытом состоянии. При резкой отдаче клапан отдачи открывается и жидкость проходит через него.
Ограничение хода отдачи осуществляется гидравлическим буфером отдачи. При ходе отдачи, когда втулка 9
штока ещё не упирается в плунжер 11
буфера отдачи, полости над плунжером и под ним свободно сообщаются через зазор между плунжером и штоком 22
, не создавая дополнительного сопротивления движению поршня 27
. При упоре втулки 9
штока в торец плунжера 11
перекрывается зазор между плунжером и штоком, и плунжер вместе со штоком перемещается вверх. В этом случае жидкость из пространства над плунжером проходит в пространство под ним через калиброванный зазор между плунжером 11
и цилиндром 25
, испытывая сопротивление. Причём сопротивление истечению жидкости через калиброванный зазор изменяется постепенно и возрастает с увеличением хода отдачи за счёт увеличения длины калиброванного зазора. Постепенное нарастание сопротивления обеспечивает плавное ограничение хода отдачи, что исключает передачу значительных нагрузок на подвеску и кузов и повышает плавность хода автомобиля.
Конструкция и схема работы заднего однотрубного амортизатора ВАЗ-2108.
Слева – конструкция амортизатора. В центре – схема работа при сжатии. Справа – схема работа при отбое. P1 – низкое давление жидкости; Р2 – высокое давление жидкости; З3 – давление воздуха
Газонаполненный амортизатор
– однотрубный, высокого давления. Амортизатор состоит из рабочего цилиндра 7
, поршня 4
со штоком 1
и узла уплотнения 2
высокого давления. На поршне размещены два клапана – сжатия 3
и отдачи 5
.
Внутри цилиндра амортизатора находятся рабочая полость 9
, заполненная амортизаторной жидкостью и компенсационная камера 8
, заполненная газом. Камера компенсирует изменение объёма рабочей жидкости в рабочей полости при её нагреве и охлаждении, при входе штока поршня в цилиндр и выходе из него за счёт изменения объёма сжатого газа в камере. Газ и жидкость разделены плавающим поршнем 6
, который ограничивает рабочую полость 9
.
В процессе работы амортизатора жидкость перетекает через каналы переменного сечения, выполненные в поршне 4
и клапаны сжатия 3
и отдачи 5
. При ходе отдачи поршень 4
перемещается вниз, и жидкость из-под поршня перетекает в полость над поршнем через клапан отдачи 5
, испытывая при этом сопротивление. Давление сжатого газа перемещает разделительный поршень 6
вниз, компенсируя изменение объёма жидкости вследствие выхода штока 1
из цилиндра амортизатора.
При ходе сжатия поршень 4
перемещается вверх, и жидкость из надпоршневого пространства перетекает в полость под поршнем через клапан сжатия 3
, также испытывая сопротивление. Давление жидкости перемещает вверх разделительный поршень, который сжимает газ в компенсационной камере 8
и компенсирует изменение объёма жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа штока внутрь цилиндра.
Амортизаторы Ohlins от квадроциклов, левый – передний, правый – задний.
Амотризаторы с большим ходом:
Верхний амортизатор – гидравлический с компенсационным резервуаром, нижний амортизатор – воздушный.
При правильной настройке пружин и клапанов, система амортизатор-пружина обеспечивает постоянный контакт колеса с дорогой без отрыва.
Просмотров статьи - 24 142 viewsПредупреждение:
Все ссылки и картинки, размещенные выше, представлены исключительно для ознакомления и расположены не на нашем сервере. На нашем сервере могут быть расположены только те картинки, авторами которых является Администрация портала сайт и IZIKASTOM.INFO . Все остальные файлы лежат на сторонних серверах, к которым сайт сайт не имеет абсолютно никакого отношения. Сайт является техническим порталом информационного характера, на котором пользователи выкладывают ссылки на эти файлы, которые доступны публично. Если вы не согласны с правилами сайта, просьба покинуть сайт. Для комментирования или обсуждения статей воспользуйтесь
Каким бы «навороченным» ни был современный автомобиль, комфорт и удобство его эксплуатации, прежде всего, зависят от работы подвески, что особенно ощутимо в процессе передвижения по отечественным дорогам. Конструкция подвески состоит из разных деталей, среди которых почетное место занимает амортизатор, и если он подобран неправильно, то рассчитывать на особый комфорт во время поездки все-таки не стоит.
Правда, автомобильный амортизатор – это не только средство повышения комфорта, но и гарантия безопасности , хотя многие автовладельцы не всегда считаются с этим фактом. Конечно, неисправность, к примеру, тормозной системы куда серьезнее, однако не стоит забывать и о том, что функционирование амортизатора напрямую связано с обеспечением контакта колеса и дороги, то есть, с управляемостью транспортного средства.
1. Общее устройство амортизатора
С конструктивной точки зрения, амортизатор состоит из набора основных узлов, вне зависимости от вида самого устройства. В любом случае, основным элементом описанного механизма, установленного на легковом автомобиле, является рабочий цилиндр, заключенный в корпус с имеющимися на нем ушками для соединения. В цилиндре амортизатора находится гидравлическая жидкость (смесь газа или жидкости и газа) и присоединенный к штоку поршень.
На поршне размещены специальные перепускные клапаны и уплотнительные кольца, которые при сжатии в цилиндре жидкости позволяют перемещать ее в свободную полость цилиндра с помощью поршня. Зачастую, фиксация амортизатора к кузову автомобиля выполняется посредством штока, а к подвеске – посредством цилиндра.
Для этого на концах деталей имеются специальные крепежные опоры. Чтобы защитить внутреннюю полость цилиндра (в том числе и самого штока), сверху на амортизаторы устанавливают защитный кожух (), а в верхней части цилиндра располагается манжета с направляющей втулкой, которая предотвращает выплескивание жидкости из цилиндра.
Описанные элементы входят в конструкцию как самого простого гидравлического устройства, так и более сложных механизмов, которые могут отличаться друг от друга еще целым набором дополнительных деталей. Рассмотрим несколько видов таких амортизаторов.
Двухтрубный амортизатор считается историческим предком современных конструкций и включает в себя цилиндр-резервуар, рабочий цилиндр, клапан сжатия, направляющий и уплотняющий узел штока, поршень и клапан отбоя, шток и кожух. Внутреннюю полость цилиндра-резервуара занимает рабочий цилиндр, внутри которого установлен клапан сжатия и поршень с отбойным клапаном.
На первый взгляд может показаться, что достаточно было бы и одного рабочего резервуара, но все дело в том, что при движении поршня вниз часть жидкости проходит сквозь его клапан, а вторая часть должна вытесняться, так как шток тоже занимает некоторый объем. Поскольку жидкость не поддается сжатию, то ее излишек вытесняется в резервуар через клапан сжатия, причем воздух в пространстве резервуара несколько «поджимается».
Главным недостатком подобной конструкции считается изменение формы масла, которое при больших колебаниях вспенивается и перемещается во второй резервуар. Кроме того, охватывание резервуаром рабочего цилиндра приводит к ухудшению охлаждения последнего.
Не лишним будет вспомнить о двухтрубных амортизаторах, в резервуаре которых место воздуха занимает газ, который закачан туда под определенным давлением. Эта особенность немного расширяет диапазон рабочих возможностей амортизатора, ведь сжатый газ играет роль «аккумулятора давления» и поджимает рабочую жидкость, предотвращая ее вспенивание. Чтобы определить, относится ли Ваш амортизатор к газонаполненному виду или нет, достаточно просто понаблюдать за поведением штока, который под воздействием внутреннего давления сразу после освобождения выдвигается наружу. Правда, это усилие не слишком большое (всего пару килограмм), из-за чего основное сопротивление хода сжатия создается соответствующим клапаном.
Следующим этапом на пути развития автомобильных амортизаторов стала разработка однотрубных конструкций, главное отличие которых выражается в отсутствии резервуара цилиндра, то есть корпус устройства – это и есть рабочий цилиндр. Кроме того, такая конструкция дополнена раздельным клапаном, отделяющим масло от газа, который находится под большим давлением даже в холодном состоянии (в среднем 2,5 мпа или 25 атмосфер).
Преимуществами однотрубных устройств есть улучшение системы охлаждения (так как у них только один корпус), улучшение демпфирующих качеств и повышенный уровень теплоотдачи. Кроме того, однотрубный амортизатор несколько легче своего двухтрубного собрата, и его можно разместить в перевернутом состоянии, то есть существует возможность прикрепить шток к .
Благодаря этой особенности устройство получило название «амортизатор перевернутого типа». Правда, есть и некоторые минусы его использования. К примеру, в случае замятия корпуса однотрубная конструкция сразу выйдет из строя (вмятина будет мешать движению поршня, и амортизатор просто заклинит), чего не скажешь о двухтрубном механизме.
Прошло еще немного времени, и в нашей жизни появились амортизаторы с возможностью изменения их характеристик. Изначально предлагалось несколько вариантов подобных конструкций. Например, система перепускных каналов, размещенных в штоке, которые отвечали за протекание масла, обходя поршневой клапан, или использовали проходящий через шток регулировочный штырь. Загнутый конец этого штыря воздействовал на эксцентриковую шайбу и создавал дополнительную нагрузку на нижние пластины, тем самым позволяя настроить усилие отбоя.
Помимо этого, предлагался вариант с использованием клапана, расположенного в нижней части стойки, который также отвечал за регулировку процесса перетекания масла во внешний резервуар, в обход поршня. Выполнению указанной регулировки способствовало вращение регулировочной шайбы, расположенной сверху .
Немного позже была разработана еще одна конструкция, которая была нацелена на регулировку клиренса машины. Она имеет вид пружины, размещенной на штоке, сжатие/распрямление которой регулирует высоту автомобиля над дорожным полотном. В результате, такие амортизаторы получили название «регулируемых» и стали использоваться в сфере автомобильного тюнинга.
2. Особенности работы и настройки амортизаторов
На большинстве выпускаемых сегодня серийных автомобилей установлена мягкая и удобная подвеска, больше настроенная на обеспечение комфортности, нежели на повышение уровня управляемости. На гоночных машинах, наоборот, подвеску каждый раз подстраивают под водителя и вид гонки. Другими словами, грамотная настройка принимает во внимание не только модель транспортного средства, но и условия его передвижения.
Цель оптимально подходящей настройки заключается в том, чтобы удерживать шины под нужным углом, то есть под таким, который будет обеспечивать самое большое пятно контакта колеса и дороги. При этом, крен кузова должен быть минимальным, а центр тяжести максимально низким.
Предназначение любого амортизатора основывается на гашении колебаний пружин, а его сопротивление обусловлено либо сжатием, которое его укорачивает, либо удлиняющим растяжением. В случае, когда пружины подвески сжимаются, сжимается и сам амортизатор («ход сжатия»), но когда пружина возвращает вес обратно, она становится длиннее, и амортизатор разжимается («ход отдачи»).
Общий принцип работы такой, что чем выше скорость движения штока амортизатора, тем большим будет его сопротивление. У большого количества гоночных машин оба хода амортизатора могут регулироваться как по скорости передачи веса, так и по величине сопротивления.
Если установленный на автомобиле амортизатор очень мягкий (имеет малое сопротивление сжатию), то дополнительный вес передается на шину очень медленно, почти так же, как и при полном отсутствии амортизатора. При жестком амортизаторе, когда он сильно сопротивляется сжатию, дополнительный вес доходит до шины намного быстрее, причем некоторая его часть будет перемещаться к шине непосредственно через шток амортизатора.
Регулировка амортизатора не влияет на нагрузку, передающуюся на шину или на величину хода подвески, но отображается на скорости, с которой дополнительная нагрузка доходит до пятна контакта шины и дороги, а также на скорости сжатия/разжатия подвески, на которую действует дополнительный вес. Однако, для настройки амортизатора важна не столько конструкция, сколько устройство и параметры его клапанов. Даже геометрические показатели амортизаторов по большому счету определяют только общую нагрузку, которую он способен выдержать, и его рабочий ход. Не зря ведь все видовое разнообразие амортизаторов, выпускаемых сегодня разными фирмами, имеют всего несколько стандартных диаметров поршня.
Для лучшего понимания влияния параметров клапанов на общие характеристики амортизатора проще всего разобраться в принципах их работы. В целом, все клапаны делятся на две группы: дроссели
и клапаны
, нагруженные пружинами.
Первые представлены в виде каналов определенной формы и сечений, в которых протекание масла ограничивается только лишь гидравлическим сопротивлением. Для того чтобы в режимах сжатия и отбоя жидкость перемещалась по разным каналам, их перекрывают специальными перепускными клапанами, которые пропускают жидкость только в одном направлении, не оказывая существенного сопротивления.
Подпружиненный клапан обладает заведомо большим сечением канала, благодаря чему основное сопротивление создается за счет усилия перекрывающих канал пружин. В современных устройствах такого рода пружины заменены на пакет пружинных шайб, которые надеваются на шток вместе с поршнем. Регулируя диаметр, толщину и количество шайб в упаковке, можно настраивать работу клапана в нужном направлении.
Также, все амортизаторы условно можно разделить на те, у которых скорость движения поршня низкая и те, у которых этот показатель находится на высоком уровне. Быстрое сжатие/растяжение амортизатора происходит при гашении вибраций в случае наезда на дорожные ямы и неровности. Медленное движение поршня обусловлено амортизацией колебаний кузова, появляющихся в результате разгона, торможения или вхождения автомобиля в поворот.
С целью лучшего гашения высокоскоростных колебаний более предпочтительным будет регрессивный характер амортизатора, поскольку при том же развиваемом усилии общий объем поглощаемой энергии у такого амортизатора будет несколько высшим. Если же характеристику сделать прогрессивной, то при езде по неровностям амортизатор «встанет колом», тем самым вызывая удары в подвеске, что в конечном счете приведет к разрушению кузова.
3. Как настроить амортизатор?
Разные виды амортизаторов могут иметь индивидуальные особенности регулировки, что в особенности касается изделий, предназначенных для конкретных моделей машин. Однако уровень жесткости большинства таких механизмов можно выставить следующим путем:
1. Сначала амортизатор фиксируют в тисках, причем допускается только захват за крепление;
3. Зачастую амортизатор имеет три положения для регулировки: два крайних и одно промежуточное (учитывая и начальное, заводское);
4. Затем необходимо полностью нажать на кнопку и удерживать ее на протяжении всего времени регулировки (тут лучше воспользоваться помощью друга);
5. Держа кнопку в зажатом положении, надо провернуть по часовой стрелке шток амортизатора относительно корпуса, что поможет увеличить жесткость амортизатора. Если же ее, наоборот, нужно уменьшить, шток следует провернуть против часовой стрелки. Все действия нужно выполнять аккуратно, не прикладывая серьезных физических усилий, так как можно просто сломать механизм;
6. Выполнив регулировку, не забудьте убедиться, что регулировочная кнопка заняла свое изначальное место и полностью вышла наружу;
7. Теперь защелкиваем крышку на корпусе амортизатора (если она предусмотрена конструкцией) и закрепляем защитный пыльник на держателе. На этом настройку можно считать завершенной.
