Амортизатор подвески авто — их виды, работа и неисправности
Основные нагрузки при движении авто в подвеске воспринимает на себя пружинистый элемент – рессора или винтовая пружина. За счет возможности изгибаться или сжиматься эти элементы принимают вертикальное движение колеса, которое оно получает от дорожного покрытия, предотвращая полную передачу этого движения на кузов или раму авто.
Однако в работе этих элементов имеется один серьезный недостаток – при работе на изгиб или сжатие, в них образуется инерционные колебательные движения, которые как раз на кузов и передаются, раскачивая его. При этом эти колебательные движения приводят к тому, что колесо теряет постоянный контакт с дорожным полотном, что сказывается на управляемости авто.
Чтобы убрать эти колебательные движения, в конструкцию подвески включены амортизаторы. В их задачу входит снижение инерции в пружинистых элементах за счет создания сопротивления, поглощающего данную энергию.
Внешне все амортизаторы очень схожи и представляют собой цилиндрический продолговатый герметичный корпус, из которого выходит шток, перемещающийся внутри его. В нижней части корпуса имеется крепежный элемент, которым амортизатор крепится к оси колес. В авто, использующих стойки МакФерсона, амортизатор помещен в саму стойку, а вот она уже прикрепляется к ступице колеса. Шток в верхней части тоже имеет крепежные элементы, которым он присоединен к кузову или раме авто.
А внутренняя конструкция отличается. Они бывают двухтрубными и однотрубными. Из-за конструктивных особенностей амортизаторы подразделяются на масляные и газовые. Существуют еще так называемые газомасляные, но они скорее — подвид масляных. Интересно, что в газовых тоже присутствует масло, которая является рабочей жидкостью амортизатора.
Двухтрубные амортизаторы. Конструкция, принцип действия
Содержание статьи
Двухтрубные амортизаторы производятся как масляные, так и газомасляные. Внутри такого корпуса установлен резервуар, который является рабочим цилиндром. Между корпусом и этим цилиндром имеется небольшое расстояние.
В нижней части цилиндра установлен перепускной клапан, который называется клапаном прямого хода. В этот цилиндр помещен шток с поршнем на конце. В поршне проделаны отверстия, которые являются клапаном обратного хода. Вся внутренняя полость рабочего цилиндра заполнена маслом.
Газовый и масляный амортизаторы
Работает этот амортизатор так: при движении колеса вверх, когда производится разгибание рессоры или сжатие пружины, шток начинает перемещаться вниз – при этом поршень давит на масло, часть его уходит через клапан прямого хода в пространство между стенками корпуса и рабочего цилиндра, а часть через клапан обратного хода переходит в надпоршневое пространство. Поскольку пропускная способность клапанов незначительная, то в подпоршневом пространстве создается избыточное давление, которое является противодействием инерции пружинистых элементов.
При возврате рессоры или пружины в исходное положение – происходит обратное действие – поршень движется вверх, часть масла переходит из надпоршневого пространства в подпоршневое, а часть возвращается из пространства между стенками. Таким образом гасятся все колебательные движения пружинистых элементов.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Видео: Monroe — двухтрубные амортизаторы.
В масляном амортизаторе все внутренние полости не полностью заполнены маслом, поскольку требуется определенное место для вытеснения масла при работе. То есть часть пространства заполняет воздух. В этом и кроется основной недостаток этих амортизаторов. Масло при работе нагревается, что приводит к снижению его вязкости, а затем и вспениванию масла. Эти эффекты связаны с тем, что охлаждение двухтрубного амортизатора затруднено, и приводят они к ухудшению его работы.
Частично данная проблема устранена в газомасляных амортизаторах. В них свободное пространство заполнено не воздухом, а газом (зачастую использую азот), причем он находится под давлением. Избыточное давление газа приводит к тому, что масло не может вспениться, но нагрев масла и потерю вязкости устранить так и не удалось.
Однотрубные амортизаторы. Конструкция и принцип действия
Конструкция однотрубных амортизаторов несколько отличается, и они все делаются газовыми. Особенностью их является отсутствие внутреннего рабочего цилиндра – корпус амортизатора им и является. Внутри на штоке так же имеется поршень, но на нем уже размещены оба клапана – и прямого и обратного хода.
Также в конструкцию входит еще один поршень-поплавок, ни с чем не связанный, в его задачу входит разделение масла и газа, который находится внизу цилиндра.
Вся верхняя полость до поршня поплавка заполнена маслом, а нижняя – газом, причем с высоким давлением.
Видео: Как определить разборный или нет амортизатор стойка
Работа данного амортизатора такова: при сжатии, когда колесо движется вверх, шток с поршнем движется вниз – часть масла перетекает в надпоршневое пространство, остаток же смещается вниз, толкая поршень-поплавок и газ сжимается. При движении колеса вниз – производится обратное действие.
Из-за отсутствия внутри дополнительного резервуара, в однотрубном амортизаторе охлаждение масла происходит более эффективно, а отсутствие свободного пространства, поскольку все оно до поршня-поплавка заполнено маслом, исключает вспенивание.
Но имеется и отрицательное качество в работе амортизатора такой конструкции – при возвратно-поступательном движении штока с поршнем, с постоянным воздействием масла на газ, которое заставляет его постоянно сжиматься и разжиматься, происходит нагрев газа, сопровождающееся увеличением его объема и как следствие – давления. В итоге при активной работе амортизатора жесткость его возрастает из-за увеличивающегося давления внутри амортизатора.
Основные неисправности амортизаторов
На какие элементы подвески влияют неисправные амортизаторы
Неисправностей амортизаторов не так уж и много, но все они приводят к тому, что данные элементы заменяются, поскольку они не ремонтопригодны.
Что касается масляных и газомасляных амортизаторов, то самой частой неисправностью в них является разгерметизация, вследствие которой часть масла выходит наружу. А из-за недостатка масла нарушается общая работоспособность, амортизатор уже не способен выполнять полностью свою функцию.
Вполне возможен и изгиб штока, в результате чего он заклинивает в одном из положений.
Ударные нагрузки, приводящие к появлению вмятин на корпусе, не всегда оказывает значительное влияние на работу двухтрубного амортизатора. Ведь между ним и рабочим цилиндром имеется расстояние, поэтому вмятина приводит лишь к уменьшению свободного пространства внутри.
А вот в однотрубном амортизаторе вмятина на корпусе является губительной. Она перекроет возможность поршню со штоком перемещаться – амортизатор заклинит и перестанет работать.
Также в однотрубном амортизаторе встречается и разгерметизация корпуса, которая приводит к нарушению работы.
Как проверить амортизатор?
Выявить выход из строя амортизатора вполне возможно и самому. Для начала нужно внимательно проверить его на наличие подтеков. Даже незначительные следы масла на поверхности будут указывать на разгерметизацию.
Если наблюдаются вмятины на корпусе масляного или газомасляного амортизатора, то еще не означает, что он вышел из строя, а вот изгиб штока будет сигнализировать о надобности в замене.
Выявить неработоспособность амортизатора можно и путем раскачивания кузова. Однако таким способом можно выявить только полную неисправность, частичное вытекание масла выявить раскачкой не удастся.
Проверяется амортизатор так: нужно с силой надавить на кузов авто со стороны проверяемого амортизатора, а затем отпустить. При исправном амортизаторе кузов сразу же станет в исходное положение, а вот если он неисправен, то кузов будет раскачиваться.
Самым же достоверным способом проверки состояния амортизатора является диагностика на специализированном стенде. Такая диагностика не только покажет состояние амортизаторов, она полностью оценит состояние подвески авто.
avtomotoprof.ru
Амортизаторы. Устройство и принцип действия
Амортизаторы передней и задней подвесок колес автомобиля предназначены для гашения колебаний кузова на упругих элементах при движении по неровностям дороги.
Принцип действия гидравлического амортизатора основан на перетекании жидкости из одной полости амортизатора в другую через малые проходные сечения, в результате чего амортизатор развивает сопротивление, поглощающее энергию колебательного движения. Сопротивление, развиваемое в переднем амортизаторе, при растяжении примерно в 3 раза больше сопротивления при его сжатии. Эти амортизаторы являются амортизаторами двухстороннего действия. Они гасят колебания как при ходе сжатия подвески (когда колесо приближается к кузову), так и при ходе отдачи (колесо отдаляется от кузова).
Гидравлические амортизаторы обеих подвесок телескопического типа, по принципу работы совершенно одинаковые и отличаются габаритными размерами, рабочей характеристикой клапанов отдачи (усилие растяжения в переднем амортизаторе в 2 раза больше), способом крепления (верхний конец заднего амортизатора имеет ушко) и отсутствием кожуха па переднем амортизаторе.
На рисунке показаны совмещенные разрезы переднего и заднего амортизаторов. В дальнейшем, при описании конструкции амортизаторов и их работы, иногда после порядкового номера детали в тексте будет помещен в скобках другой номер. Это будет повторяться лишь в тех случаях, когда одноименные детали переднего и заднего амортизаторов различные.
Устройство амортизатора
Амортизатор состоит из стального резервуара 4 (29), соединенного сваркой с нижней монтажной проушиной 1; внутри резервуара свободно помещен рабочий цилиндр 13 (30), изготовленный из стальной трубы. Снизу в рабочий цилиндр запрессован (до упора в торец) клапан сжатия, который состоит из корпуса 2, вставленного в него клапана 39 с пружиной 40 и седла 3 клапана. Седло клапана ввертывается в корпус; его положение подбирается заранее по заданной гидравлической характеристике клапана сжатия, а затем контрится ограничительной гайкой 38, которая, в свою очередь, имеет буртик, служащий упором пружинной звездочки 6, поджимающей к плоскости клапана сжатия тарелку 5 впускного клапана.
Рис. Амортизаторы подвесок колес автомобиля:
а — передний; б — задний; 1 — нижняя монтажная проушина; 2 — корпус клапана сжатии; 3 — седло клапана сжатия; 4 — резервуар переднего амортизатора; 5 — тарелка впускного клапана; 6 — звездочка впускного клапана; 7 — регулировочная шайба; 6 — пружина клапана отдачи переднего амортизатора; 9 — диск клапана отдачи; 10 — дроссельный диск клапана отдачи переднего амортизатора; 11 — звездочка перепускного клапана; 12 — ограничительная тарелка; 13 — рабочий цилиндр переднего амортизатора; 14 — шток переднего амортизатора; 15 — направляющая штока; 16 — пружина сальника; 17 — сальник резервуара; 18 — обойма сальника; 19 — обойма сальников; 20 — замочное кольцо переднего амортизатора; 21 — упорное кольцо переднего амортизатора; 22 — верхняя монтажная проушина; 23 — шток заднего амортизатора; 24 — гайка резервуара; 25 — нажимная шайба; 26 — войлочный сальник штока; 27 — резиновый сальник штока; 28 — кожух заднего амортизатора; 29 — резервуар заднего амортизатора; 30 — рабочий цилиндр заднего амортизатора; 31 — тарелка перепускного клапана; 32 — поршень; 33 — дроссельный диск клапана отдачи заднего амортизатора; 34 — тарелка клапана отдачи; 35 — регулировочная шайба клапана отдачи; 36 — пружина клапана отдачи заднего амортизатора; 37 — гайка клапана отдачи; 38 — ограничительная гайка впускного клапана; 39 — клапан сжатия; 40 — пружина клапана сжатия
Шток 14 (23) изготовлен из углеродистой стали. Рабочая поверхность штока 14 переднего амортизатора покрыта слоем хрома и отполирована. Шток 23 заднего амортизатора отполирован без покрытия слоем хрома. На верхнем конце штока 14 переднего амортизатора прорезана выточка под замковое кольцо 20, которое фиксирует упорное кольцо 21.
Верхний конец штока 23 заднего амортизатора приварен контактной сваркой к верхней монтажной проушине 22, а к фланцу проушины приварен кожух 28, защищающий шток и сальники от прямого попадания грязи и влаги. На нижнем конце штока гайкой 37 укреплен поршень 32 с деталями клапана отдачи и перепускного клапана.
Клапан отдачи включает дроссельный диск 10 (33), перекрывающий восемь отверстии поршня, расположенных по окружности ближе к его оси, диск 9, набор тонких регулировочных шайб 35, тарелку 31, тарированную пружину 8 (36), гайку 37, завернутую До упора, и комплект регулировочных шайб 7.
Перепускной клапан состоит из ограничительной тарелки 12 с шайбой, пружинной звездочки 11 и тарелки 31, закрывающей перепускные отверстия поршня, расположенные по окружности дальше от его оси.
Сверху рабочий цилиндр закрыт направляющей 15 штока, изготовленной из цинкового сплава. Внутри направляющей помещена металлокерамическая втулка, по которой перемещается шток. Войлочный сальник 26, расположенный под гайкой резервуара, защищает внутреннюю полость от проникновения грязи, а внутренний резиновый сальник 27, установленный в обойме 19 и поджимаемый пружиной 16 через обойму 18, препятствует выходу жидкости из амортизатора. Для уплотнения резервуара между обоймой и направляющей штока размещен уплотняющий сальник 17, который сжимается через фибровую шайбу 25 при завертывании гайки 24.
Принцип действия амортизатора
При плавном сжатии амортизатора жидкость, находящаяся под поршнем, испытывает сжатие, однако ввиду практической несжимаемости она вынуждена перетекать из полости В рабочего цилиндра в полость меньшего давления. Жидкость движется в двух направлениях. Большая часть жидкости перетекает через восемь отверстий К, приподнимая при этом тарелку перепускного клапана, прижатую слабой пружинной звездочкой, в полость Л (движение жидкости показано на рисунке а тонкими стрелками). Жидкость, вытесняемая из полости В, не полностью перетекает в полость А; часть ее, равная объему вводимого в амортизатор штока, выходит в полость С через два паза Т в корпусе клапана сжатия.
При резком нажатии на шток давление жидкости под поршнем в полости В возрастает, вследствие чего клапан сжатия открывается и сжимает пружину (движение жидкости показано жирными стрелками). Жидкость перетекает в верхнюю полость А рабочего цилиндра так же, как при плавном ходе сжатия. Перепускной клапан при ходе сжатия практически не влияет на гидравлическое сопротивление, развиваемое амортизатором. Требуемое сопротивление, необходимое при резком сжатии, обеспечивается клапаном сжатия.
При обратном ходе, т.е. при перемещении поршня вверх (ход отдачи), жидкость из верхней полости А рабочего цилиндра через отверстия П в поршне и четыре выреза Н дроссельного диска (дроссельный диск заднего амортизатора имеет шесть вырезов) перетекает в нижнюю полость В рабочего цилиндра. Объем жидкости, вытесняемый из полости А, меньше освободившегося объема полости В под поршнем на величину объема штока, извлеченного из амортизатора. Освободившийся объем заполняется жидкостью, поступающей из полости С через отверстия Р клапана сжатия, приподнимает при этом тарелку впускного клапана, прижатую в плоскости клапана сжатия лапками слабой пружинной звездочки (движение жидкости показано на рисунке б тонкими стрелками).
При ходе отдачи, когда кузов автомобиля подбрасывается на упругих элементах подвесок колес вверх, давление над поршнем в полости А рабочего цилиндра возрастает. Жидкость через отверстия П в поршне давит на диски клапана отдачи и отгибает их. Одновременно сжимается пружина клапана, подпирающая диски, а проходное сечение для перетекания жидкости увеличивается. Требуемое гидравлическое сопротивление для гашения колебаний при ходе отдачи обеспечивается тарированной пружиной клапана отдачи. Полость В при резкой отдаче заполняется так же, как и при плавном движении поршня. Впускной клапан не оказывает существенного влияния на гидравлическое сопротивление при работе амортизатора; он предназначен для свободного впуска жидкости в полость В.
Рис. Схема работы амортизатора:
а — сжатие; б — растяжение
ustroistvo-avtomobilya.ru
Как работают амортизаторы?
Амортизаторы могут быть газовыми, масляными и газомасляными. Мы рассмотрим, в чем достоинства и недостатки каждого из них, какие из них являются самыми надежными и многое другое.
Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
Перед обсуждением особенностей амортизаторов, стоит рассказать об их принципе работы. В классическом варианте компоновки один амортизатор приходится на одно колесо, вернее, на каждую из точек опоры автомобиля. Бывает, что для каждой из точек опоры применяют по два, а иногда и больше амортизаторов, но такое происходит только в частных случаях.
Амортизатор, находясь у точки опоры между подвеской и кузовом, по сути своей является устройством для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в машине. Большинство скажет, что такой деталью считается пружина (рессора), и они будут абсолютно правы. Однако пружина не может эффективно и быстро погасить колебания, возникающие после проезда неровных участков дороги, потому что работает она лишь в одну сторону, в то время как амортизатор работает в противоположном ей направлении.
Принцип работы амортизаторов
Работа амортизаторов заключается в следующем. По конструкции амортизатор состоит из цилиндра с поршнем внутри. На поршне имеются обратные клапаны с разным проходным сечением и, естественно, с различной пропускной способностью. В одну сторону расход проходящей через клапан среды (к примеру, масла) будет большой, что происходит при сжатии амортизаторов. В другую сторону, при растяжении, клапаны настроены так, что уменьшают расход, этим самым проявляя сопротивление растяжению амортизаторов.
Демпфирующими компонентами в амортизаторе могут быть воздушные камеры – они будут выступать в роли гасителей резких внутренних колебаний и ударов при передвижении поршня внутри корпуса цилиндра амортизатора. Принцип реализации этих камер в амортизаторах может быть разным, но смысл один. Они гасят колебания, а также обеспечивают хорошую равномерность хода по меняющемуся усилию во время работы амортизаторов. Помимо этого, газовая камера в амортизаторе изменяет свою жесткость по нелинейному закону, а именно, их жесткость становится больше во время сжатия либо растяжения, что не свойственно жидкости. Эти амортизаторы с наличием газовых камер называют газовыми амортизаторами.
Особенности и различия амортизаторов
Мы уже говорили о масляных и газовых амортизаторах, но ничего не было сказано про газомасляные. Практически такие амортизаторы тоже должны считаться газовыми. Полностью газовых амортизаторов не существует, а существуют со смешанным типом среды – и с газом, и с маслом. Одни их называют просто газовыми амортизаторами, вторые газомасляными, однако и то, и другое название считается верным.
Масляные амортизаторы являются более жесткими, потому что в их составе имеется только одна рабочая среда – жидкое масло. Как известно, жидкости являются практически несжимаемыми, в результате ход и усилие амортизаторов находится в зависимости лишь от расхода среды через обратные клапаны в поршне цилиндров. Масляный амортизатор считается более жестким и менее инерционным по отношению к его перемещению.
Газовые амортизаторы считаются более мягкими, потому что второй рабочей средой является газ, который сжимаем, хоть и находится под давлением. В результате, он тоже будет принимать участие в плавности хода и в усилии на штоке амортизатора. По сравнению с масляным он будет более мягким и более инерционным в отношении передвижения штока.
Главной отличительной чертой газовых амортизаторов является их способность менять свойства в зависимости от дороги благодаря упомянутой выше нелинейности в работе. Можно сказать, что газовые амортизаторы более эластичны, так как при проезде неровных участков будут более мягкими, однако при больших перемещениях штока будут резко повышать свою жесткость. Широкий и меняющийся диапазон работы газовых амортизаторов считается их самым лучшим качеством.
Зачастую на практике получается так, что изготовители амортизаторов все делают по-другому. Газовые амортизаторы выходят более жесткими, а масляные – наоборот, мягкими. Все это зависит от настраивания клапанов, объемов камер в амортизаторе и других конструктивных отличительных черт.
На каком варианте амортизаторов остановиться
Если говорить о рекомендациях, то выбор амортизаторов должен совпадать с советами завода-производителя для определенной машины, потому что они должны обеспечить необходимое усилие сопротивления, чтобы отлично работать. Не нужно проводить эксперименты ни со штатными амортизаторами, ни с любыми другими, значительно отличающимися от штатных. Каждый компетентный производитель, помимо того, что рассчитывает подвеску, также обладает значительным опытом в её свойствах и оказываемых влияниях на нее при эксплуатации. Это говорит о том, что лучшим вариантом будет использование только штатных амортизаторов. Практически всегда на любую модель машины можно найти штатные амортизаторы – и масляные, и газовые.
Если у вас вдруг возникли какие-то проблемы с подвеской, то мягкие амортизаторы лучше использовать для неровной дороги, а жесткие – для шоссе и автострад.
Ресурс и стоимость амортизаторов
Газовые амортизаторы имеют более сложную конструкцию, потому что есть дополнительные демпфирующие камеры с газом. Кроме того, для них используются уплотнительные поверхности, работающие с газом. К этим уплотнителям предъявляются жесткие требования, и технологии выполнения, соответственно, более сложные.
Ресурс зависит от качественных характеристик амортизаторов. Амортизаторы с хорошим качеством способны «отходить» больше 60 тыс. км. Но когда речь идет о ресурсе масляных и газовых амортизаторов при начальном одинаковом качестве, то масляные амортизаторы более просты и надежны.
У масляных амортизаторов конструкция проще, что снижает их стоимость примерно на 20% по сравнению с газовыми.
Говорят, что газовые амортизаторы более спортивны, потому что более жесткие. Но как говорилось ранее, и повторим еще раз: все находится в зависимости от их настроек. В равных условиях, где применяются одинаковые материалы, один и тот же размер цилиндров и поршня, диаметр перепускных отверстий, идентичный ход амортизатора, масляные все-таки считаются более жесткими, чем газовые. Однако на практике изготовители газовые амортизаторы настраивают более жесткими.
Если смотреть на статистику, то у каждой четвертой машины необходимо менять амортизаторы. Износившиеся амортизаторы оказывают плохое влияние на управление автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
Разновидности амортизаторов, принцип работы.
Принцип работы амортизаторов. Виды амортизатров — преимущества и недостатки
Амортизаторы.
Упругие элементы подвески.
Основой подвески любого современного автомобиля является упругий элемент — пружина, рессора или торсион. Хотя эти конструкции прекрасно справляются со своей основной задачей — смягчением толчков, вызванных неровностями дороги и неравномерностью движения, всем им присущ один существенный недостаток. Полученная в результате механического воздействия кинетическая энергия запасается в упругом элементе и вызывает ответные колебания. Естественно, возникающие колебания подрессоренной части автомобиля не способствуют комфорту и безопасности как водителя, так и пассажиров.
Для чего нужны амортизаторы.
Для гашения колебаний, создаваемых упругими элементами подвески автомобиля используются амортизаторы. Наибольшее распространение получили так называемые гидравлические амортизаторы, так как в качестве рабочего элемента в них используется жидкость. Часто такие амортизаторы также называют масляные, потому что используемая в них жидкость представляет собой специальное масло. (К гидравлическим также относятся и газонаполненные амортизаторы).
Конструкция амортизаторов.
Конструктивно любой гидравлический амортизатор состоит из заполненного рабочей жидкостью (маслом) цилиндра и помещенного внутрь него поршня. Внутри поршня имеются узкие отверстия, предназначенные для пропускания масла. Поршень перемещается под воздействием штока, закрепленного на кузове автомобиля, а цилиндр амортизатора крепится на подвижной части подвески автомобиля (рычаге или опоре подшипника колеса).
Принципы работы амортизаторов.
Принцип работы гидравлических амортизаторов заключается в демпфировании возникающих колебаний путем прогона масла через клапаны поршня. Механическая энергия колебаний упругих элементов подвески при этом переходит в нагрев рабочей жидкости амортизатора. Благодаря значительному гидравлическому сопротивлению масла, затухание колебательного процесса происходит практически не начавшись.
Проблемы, возникающие при работе амортизаторов.
Однако, в процессе сжатия гидравлического амортизатора в его цилиндр входит часть штока поршня и рабочий объем цилиндра уменьшается. Так как используемое в амортизаторах масло (как и любая жидкость) практически не сжимается, то приходится использовать специальные устройства для компенсации занимаемого штоком поршня объема. В зависимости от конструкции таких устройств можно выделить два основных типа амортизаторов: однотрубные и двухтрубные.
Двухтрубные амортизаторы.
Для создания дополнительного объема в двухтрубных амортизаторах используется дополнительный, соосный основному цилиндр, немного большего диаметра. При сжатии такого амортизатора часть рабочей жидкости проходит через отверстия поршня в пространство над поршнем. Другая часть масла, соответствующая по объему входящему в цилиндр амортизатора штоку, вытесняется из основного цилиндра в дополнительный через расположенный в дне основного цилиндра клапан. При растяжении (отбое) амортизатора процесс происходит в обратном направлении. Отличие состоит лишь в том, что при сжатии амортизатора основное усилие приходится на клапан, а при растяжении — на поршень.
Однотрубные газонаполненные амортизаторы.
В однотрубных амортизаторах в качестве компенсационной полости используется часть цилиндра, которая заполняется газом под высоким давлением. В качестве наполнителя обычно используется нейтральный азот, закачанный под давлением 15-20 кгс/см2. Несмотря на распространенное название такого амортизатора «газовый», в качестве рабочего тела здесь также используется масло, а не газ. Сжатие газа лишь позволяет скомпенсировать объем, вытесняемый штоком поршня. Используемый в однотрубных амортизаторах газ закачан в отдельную камеру и отделен от рабочей области цилиндра разделительным поршнем. При этом, в отличие от двухтрубных амортизаторов, вся нагрузка по демпфированию колебаний, как при сжатии, так и при растяжении (отбое) амортизатора приходится на клапаны основного поршня.
Каждая из основных конструкций амортизаторов имеет свои достоинства и недостатки.
Недостатки и преимущества двухтрубных амортизаторов.
Основной недостаток двухтрубных амортизаторов, это вспенивание (кавитация) масла, возникающее при интенсивной работе амортизатора. Кроме того, рабочая площадь (сечение основного цилиндра) у двухтрубных амортизаторов меньше, чем у однотрубных, что существенно уменьшает эффективность его работы при небольших смещениях штока. И, наконец, двухтрубный амортизатор весьма чувствителен к своему расположению — при углах установки, превышающих 45 градусов, находящийся в компенсационной камере воздух может попасть в основной цилиндр и нарушить работу амортизатора. Основным преимуществом двухтрубных амортизаторов является их сравнительная невысокая стоимость, благодаря чему, ими укомплектованы большинство серийных автомобилей.
Особенности однотрубных амортизаторов.
Конечно, имеются свои недостатки и однотрубных амортизаторов. Основная проблема заключается в том, что изготовление таких амортизаторов требует очень большой точности, что, соответственно, отражается на их стоимости. Например, чтобы обеспечить необходимое уплотнение штока, шероховатость его поверхности должна быть менее 0,1 микрона. Вторым недостатком газонаполненных амортизаторов является их большая (по сравнению с двухтрубными) длина. Кроме того, при толстом штоке и больших смещениях поршня, наполненная газом камера становится как бы дополнительной пружиной, что также не лучшим образом отражается на управляемости автомобиля.
Преимущества однотрубных амортизаторов.
Несмотря на присущие однотрубным амортизаторам недостатки и их сравнительно высокую стоимость, газонаполненные амортизаторы превосходят двухтрубные по основным техническим параметрам. Особенно важно то, что однотрубные амортизаторы способны работать при весьма неблагоприятных условиях и выдерживать значительные нагрузки. Благодаря этой особенности, однотрубные амортизаторы получили широкое распространение в спортивных автомобилях. Кроме того, гидравлическая характеристика однотрубных пневматических амортизаторов имеет более «жесткий» характер, что обеспечивает более уверенный контакт колес автомобиля с дорожным покрытием, улучшает устойчивость, плавность хода, управляемость, топливную экономичность и тормозные свойства.
Газонаполненные амортизаторы с выносными резервуарами.
Дальнейшее развитие газонаполненные амортизаторы получили в конструкции спортивных амортизаторов с выносными резервуарами. Выносная камера этих амортизаторов позволила значительно увеличить рабочий объем газа и масла, что существенно улучшило их технические характеристики (в частности, облегчило процесс охлаждения амортизатора). Кроме того, система клапанов, соединяющая рабочий цилиндр и дополнительную камеру, позволяет произвести точную независимую регулировку усилий сжатия и отбоя. Практически, конструкция газонаполненных амортизаторов с выносной камерой объединила достоинства однотрубных и двухтрубных амортизаторов.
К сожалению, при всех своих преимуществах, стоимость таких амортизаторов оказалась довольно-таки высокой, что ограничило их применение в серийном производстве автомобилей.
Двухтрубные гидропневматические амортизаторы.
Разумным компромиссом между однотрубным газонаполненным амортизатором и классическим гидравлическим амортизатором стал двухтрубный гидропневматический амортизатор. Благодаря закачанному под небольшим давлением (4 атм) инертному газу, значительно улучшается эффективность его работы. Кроме того, разделяя рабочую жидкость и резервуар, инертный газ (азот) исключает явление кавитации (вскипания) масла. Гидравлические характеристики двухтрубных гидропневматических амортизаторов с газовым подпором низкого давления очень близки к характеристикам однотрубных амортизаторов с газовым подпором высокого давления. При этом, изготовление таких устройств не требует использования высокоточных деталей, что позволяет гидропневматическим амортизаторам оставаться в ценовой категории классических двухтрубных амортизаторов.
© 2010 - 2011 clubturbo.ru
clubturbo.ru
Амортизаторы — Энциклопедия журнала «За рулем»
Для быстрого гашения колебаний кузова, возникающих в результате деформации рессор или пружин подвески, применяются амортизаторы. Кроме того, амортизатор снижает скорость вертикального перемещения колеса относительно кузова.
Конструкция телескопического однотрубного амортизатора (а):
1 — нижняя проушина;
2 — газ;
3 — плавающий поршень;
4 — рабочий цилиндр;
5 — поршень;
6 — корпус;
7 — шток поршня;
8 — сальник штока;
9 — направляющая штока;
10 — верхняя проушина;
и телескопического двухтрубного амортизатора (б):
1 — нижняя проушина;
2 — донный клапан;
3, 5 — рабочая полость;
4 — поршень;
6 — рабочий цилиндр;
7 — корпус резервуара;
8 — корпус;
9 — шток поршня;
10 — воздух;
11 — направляющая штока;
12 — сальник штока;
13 — верхняя проушина
В подвесках первых автомобилей применялись амортизаторы с механическим трением. Обычно такой амортизатор состоял из набора фрикционных дисков, сжатых пружиной, которые терлись друг о друга при перемещениях подвески. Такие амортизаторы быстро изнашивались и ухудшали плавность хода автомобиля. Им на смену пришли гидравлические рычажные амортизаторы, в которых механическое трение было заменено на трение жидкости, проходящей через калиброванные отверстия. Рычажные амортизаторы были довольно компактны, но работали при высоких давлениях жидкости, сильно нагревались и были недолговечны. В подвесках современных автомобилей применяются телескопические гидравлические амортизаторы.
Действие такого амортизатора основано на использовании гидравлического сопротивления, возникающего при перетекании жидкости из одной полости цилиндра в другую через отверстия, перекрытые клапанами сжатия и отдачи.
Телескопический амортизатор состоит из герметичного цилиндра, внутри которого перемещается поршень, соединенный со штоком. Цилиндр заполнен жидкостью. В поршне имеются отверстия определенного диаметра, которые закрываются подпружиненными клапанами. Один клапан установлен сверху поршня, другой — снизу. Поскольку жидкость является несжимаемой, то при перемещении поршня в одной из полостей цилиндра повышается давление, которое открывает соответствующий клапан, и жидкость перетекает через отверстия из одной полости цилиндра в другую.
Эффективность действия амортизатора пропорциональна скорости движения поршня в цилиндре. Скорость перетекания жидкости из одной полости цилиндра в другую зависит от диаметров отверстий и разности давлений в полостях. Современные телескопические амортизаторы обычно двухсторонние, т. е. Они оказывают сопротивление как при сжатии, так и при растяжении (отдаче). Обычно сопротивление при растяжении больше, чем при сжатии.
Схема работы двухтрубного амортизатора:
1 — донный клапан;
2 — поршень;
3 — клапан сжатия;
4 — шток;
5 — клапан отбоя
Любой телескопический амортизатор должен иметь устройство для компенсации изменения объема жидкости. Дело в том, что при сжатии амортизатора вытесняемый объем больше, чем освобождающийся с другой стороны поршня, потому что здесь часть объема цилиндра занимает шток. В амортизаторе применяется специальная пневмокамера, заполненная сжатым газом, которая изолирована от основной части цилиндра плавающим поршнем. При ходе сжатия амортизатора объем пневмокамеры уменьшается, а при ходе отдачи — увеличивается. Наличие пневмокамеры обеспечивает также компенсацию изменения объема рабочей жидкости при изменении температуры. Амортизаторы такого типа называют однотрубными, газонаполненными. Двухтрубные амортизаторы отличаются наличием еще одного цилиндра, внутри которого находится рабочий цилиндр.
Дополнительная полость, находящаяся между внутренним и наружным цилиндрами, называется компенсационной. Компенсационная полость изолирована от атмосферы, но сообщается с внутренней полостью рабочего цилиндра. При ходе сжатия амортизатора излишки жидкости из рабочего цилиндра перетекают в компенсационную полость и находящийся там воздух сжимается. При ходе отдачи амортизатора сжатый воздух вытесняет жидкость обратно в рабочий цилиндр. При одинаковых рабочих ходах однотрубный амортизатор рассмотренного типа будет иметь большую длину, чем двухтрубный, из-за наличия в цилиндре пневмокамеры. Несмотря на этот недостаток, в настоящее время большее распространение имеют однотрубные амортизаторы, которые лучше охлаждаются, поскольку не имеют двойных стенок. Двухтрубные амортизаторы также бывают газонаполненными. У таких амортизаторов в компенсационной полости газ находится под давлением. Особенностью газонаполненных амортизаторов является то, что в свободном состоянии шток амортизатора выходит из цилиндра под действием давления газа. Конструкция любого амортизатора должна обеспечивать герметичность. При нарушении герметичности появляются стуки во время работы подвески и теряется эффективность амортизатора, что требует его замены. Шток амортизатора обработан до высокой степени чистоты поверхности, а между штоком и внутренней
частью цилиндра устанавливается специальное надежное уплотнение. Таким же надежным должно быть уплотнение плавающего поршня в однотрубном амортизаторе. При нарушении герметичности газ смешивается с жидкостью, образуется сжимаемая смесь, эффективность работы амортизатора снижается, появляются посторонние стуки. Рабочая поверхность штока предохраняется от повреждений защитным кожухом. На конце штока и на цилиндре имеются крепления для соединения амортизатора с рычагами подвески и кузовом автомобиля. Крепление амортизаторов осуществляется с помощью упругих элементов.
Некоторые производители, например фирма KONI, изготавливает амортизаторы, в которых можно регулировать вручную перепускной клапан. Такую регулировку необходимо производить перед установкой амортизатора на автомобиль для получения необходимой эффективности. Существуют амортизаторы, в которые встроены электромагнитные клапаны, изменяющие проходные сечения отверстий, через которые проходит жидкость. При наличии амортизаторов такого типа, водитель может изменять характеристики подвески при движении автомобиля, переключая режимы («спорт», «комфорт» и т. д.).
Совершенно другой принцип был предложен поставщиком автомобильных систем Delphi в его конструкции Magneride. В ней используется свойство некоторых вязких жидкостей быть чувствительными к воздействию электромагнитных полей; вязкость жидкости увеличивается с усилением поля, молекулы выстраиваются в цепочки и создают большее сопротивление. Компания Delphi продемонстрировала автомобили, оборудованные амортизаторами, где обычные отверстия заменены узкими проходами, в которых жидкость протекает между электромагнитными катушками. Система Magneride имеет огромное преимущество, заключающееся в том, что
вязкость жидкости, а следовательно, и степень демпфирования могут изменяться в зависимости от изменения напряженности электромагнитного поля, которая управляется микропроцессором.
wiki.zr.ru
Какие бывают автомобильные амортизаторы? Виды амортизаторов и особенности устройства.
Амортизатор – это устройство, которое применяется в автомобилях для поглощения толчков, ударов и гашения колебаний (демпфирования), возникающих при движении транспортного средства. На сегодняшний день существует много видов автомобильных амортизаторов. Они различаются между собой по принципу и характеру действия, наполнению и конструкции.
Предназначение и устройство амортизаторов
Каждую неровность на дороге принимает на себя кузов автомобиля. Чтобы уберечь его от сильных ударов, повреждений несущей конструкции используется упругие элементы подвески автомобиля. Это позволяет избежать повторения кузовом всех неровностей на дороге, а также повысить плавность хода автомобиля.
Упругие элементы подвески поглощают энергию толчков и как следствие вынуждены ее отдавать, при этом автомобиль еще будет раскачивать вверх и вниз некоторое время. Чтобы погасить колебания, используется амортизатор. Его разработки велись еще в начале прошлого века, когда встал вопрос о безопасности на дороге.
Принцип работы на сжатие и отбой любого масляного амортизатораАмортизатор представляет собой гидравлическое устройство, которое работает за счет трения, а также перетекания жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия. У этого принципа есть различные способы реализации, однако, наиболее распространены телескопические амортизаторы. Они являются надежными, легкими, небольшими по размеру и что не менее важно, быстро охлаждаются.
Принцип работы телескопических демпферов основан на вытеснении жидкости поршнем через калиброванные отверстия. В различных режимах жидкость вытесняется через отверстия разного диаметра. Благодаря этому колебания поглощаются как при сжатии, так и при отбое.
Внимание: с нашими дорогами владельцы авто вынуждены менять амортизаторы довольно часто. Обычно автолюбители не обращают внимания на вид, или тип устанавливаемого амортизатора, что может негативно сказаться как на самом автомобиле, так и на комфорте при езде.
Виды и типы автомобильных амортизаторов
Телескопические амортизаторы имеют несколько разновидностей, однако, наиболее популярны три вида амортизаторов: однотрубный, двухтрубный и комбинированный. Также в современных автомобилях существует функция регулировки характеристик амортизатора в ходе движения, так называемая адаптивная подвеска.
Однотрубные(монотрубные) амортизаторы
Однотрубные амортизаторы (также имеют название монотрубные) чаще всего эти типы амортизаторов применяются в гоночных автомобилях. Как понятно из названия, имеется только один цилиндр, который является корпусом для штока и поршня. Для компенсации объема штока имеется специальная камера с газом.
Устройство однотрубных (монотрубных) амортизаторовВ основании находится плавающий поршень, который отделяет газ от жидкости. Давление масла в газонаполненных амортизаторах может достигать 30 атм. Главным преимуществом однотрубной конструкции является хорошее охлаждение за счет одинарных стенок. Также данный вид амортизаторов длительное время сохраняет работоспособность на любых дорогах.
Читайте также: Электромагнитная подвеска автомобиляОсобенность этих устройств заключается в том что физический барьер между камерой с газом и маслом исключает их смешивание. Это позволяет расположить их под любым углом без потери своих свойств. Чаще всего однотрубники ставятся в перевернутом виде для снижения не подрессоренной массы и увеличения плавности хода.
Минусом однотрубных амортизаторов является трудоемкий процесс производства и как следствие немаленькая цена. При их изготовлении требуется увеличенная точность деталей и крепость конструкции, так как внутри трубы создается большое давление.
Еще одним недостатком является их размер по сравнению с двухтрубными амортизаторами, это нужно учитывать при ремонте компактных автомобилей. Несмотря на долговечность однотрубных амортизаторов, они не выдерживают ударов от камней или других предметов, так как при искривлении стенки цилиндра поршень просто заклинит.
Двухтрубные виды амортизаторов
Двухтрубные амортизаторы имеют в своем составе два цилиндра, помещенные один в другой. Внутренний цилиндр состоит из масла и поршня, связанного с рычагом подвески штоком. Внешний цилиндр частично заполнен воздухом и является компенсационным резервуаром. Он предназначен для жидкости, которая вытеснится штоком. К достоинствам двухтрубников можно отнести низкую стоимость, небольшие размеры, а также эффективность в простых условиях.
Устройство двухтрубного автомобильного амортизатораОднако данный вид амортизаторов имеет гораздо большее количество недостатков, чем достоинств и главный из них – перегрев. Двойные стенки являются термосом для масла – оно быстро нагревается и медленно охлаждается.
Закипание масла происходит при езде по неровной дороге на больших скоростях. Амортизатор изменяет свои свойства, он не способен гасить колебания и машину начинает раскачивать. В таком режиме он долго не проработает, и демпферы будут требовать частой замены.
Комбинированные(газомасляные) амортизаторы
Стремясь объединить достоинства однотрубников и двухтрубников, производители начали производить комбинированные амортизаторы. Устройство ближе всего к двухтрубникам, только вместо воздуха во внешнем цилиндре используется газ под давлением.
Устройство комбинированных амортизаторов, известных под названием стойки MacPhersonК плюсам таких амортизаторов можно отнести высокую эффективность, простой процесс изготовления и как следствие невысокую стоимость. Также они сохранили небольшие размеры и устойчивость к высоким температурам. Однако комбинированные амортизаторы переняли как достоинства, так и некоторые недостатки от предыдущих видов амортизаторов.
Регулируемые амортизаторы
Начиная с середины прошлого века, водитель мог выбирать режим работы амортизатора. Чаще всего выбор стоял между спортивным, комфортным и промежуточным режимами. В наше время электроника сама определяет состояние дорожного покрытия и скорость движения и в зависимости от полученной информации устанавливает оптимальные настройки (функция самостоятельного выбора нужного режима также никуда не исчезла).
Читайте также: Что такое койловеры? Плюсы и минусы регулируемой винтовой подвески?Наибольшее распространение имеют две конструкции регулируемых амортизаторов. В первом случае характеристики изменяются с помощью электромагнитных перепускных клапанов, которые не имеют определенной последовательности открытия и закрытия. Таким образом, облегчается или затрудняется путь жидкости, что обеспечивает смену режима.
Устройство регулируемых амортизаторов с использованием магнитореологической жидкостиВторой способ основывается на использовании магнитореологической жидкости. Электромагнитное поле воздействует на частицы такого масла возле перепускных отверстий, что изменяет его вязкость и, соответственно, обеспечивает смену настроек жесткости.
Как понять, исправны ли амортизаторы на машине?
Вообще проверочных методов не так уж и мало. Но мы пока что расскажем вам про самые простые действия. Как понять что амортизаторы неисправны или сильно изношены? Очень просто:
Читайте также: Как определить, что стойки стабилизатора пора менять- когда ведете машину, постарайтесь максимально чутко прислушаться к своим ощущениям. Не имеют ли место глухие удары в баранку? Если ответ утвердительный, можно вас поздравить – в скорейшем времени вас ожидает ремонт пробитой стойки;
- это мы говорили про передние амортизаторы. А что же задние? Тут все аналогично, но с той лишь разницей, что назад придется усаживать пассажира. Но тут нельзя дать стопроцентной гарантии, что это стойки. Быть может, это гремит стабилизатор;
- постарайтесь обнаружить потеки на амортизаторах или запотевания. Это касается масляных, а также газо-масляных амортизаторов. Чтобы посмотреть, нет ли признаков разгерметизации элемента, надо вывернуть передние колеса в нужную сторону. Задние же придется снять;
- и, наконец, одним из наиболее эффективных вариантов является ручная прокачка. Откройте первым делом автомобильный капот. Упритесь, например, в левую переднюю стойку, после чего надавите на машину своим телом как можно сильнее и отпустите. Работоспособный амортизатор незамедлительно возвращается в надлежащее положение. Если присутствуют некие колебания, напоминающие раскачку, то элемент недостаточно выполняет свои функции.
Выбор того или иного типа амортизатора зависит от вашего стиля езды, а также от качества покрытия дорог. Любой автомобильный амортизатор требует своевременного осмотра и бережного отношения, и тогда он прослужит вам длительное время.
automotolife.com
Газовые амортизаторы – зависит ли от них комфорт?
Все существующие виды устройств, гасящих колебания, подразделяются на масляные и газовые амортизаторы. Эти колебания возникают от действия подвески во время движения автомобиля, и объект внимания нашей статьи призван компенсировать их. В противном случае автомобиль будет сильно раскачиваться во всех направлениях, даже при небольшой скорости. Нарушается равновесие машины, и становится невозможно передвигаться с большой скоростью.
Принцип работы газового амортизатора и значение его прокачки
Принцип работы газового амортизатора основан на использовании газа в качестве действующего вещества. Газ с трудом проходит через маленькое отверстие между камерами, и шток замедляет свое возвратно-поступательное движение. В отличие от масляного, устройство газового амортизатора включает в свою конструкцию газ, закачиваемый под высоким давлением. Именно с помощью газа, помещенного в цилиндр, компенсируются колебания кузова.
Преимуществом газового агрегата является более высокое давление газа по сравнению с маслом, что обеспечивает ему дополнительную жесткость. Таким образом, происходит обеспечение наиболее надежного и устойчивого сцепления с покрытием дороги при передвижении на высокой скорости. С целью значительного увеличения срока службы необходима прокачка газовых амортизаторов перед установкой.
В результате прокачки ресурс этих агрегатов возрастает приблизительно на 40 %, они становятся способны выдерживать гораздо больший вес, чем масляные амортизаторы. Эта операция должна выполняться в строго вертикальном положении, при этом шток должен быть направлен вверх до того момента, пока он не будет установлен на свое место.
Следует обратить особое внимание, что амортизатор газовый двухтрубный, который не был прокачан, может привести к выходу из строя его поршневой системы. Причиной этому служит воздух, остающийся внутри гильзы.
Какие еще газовые амортизаторы могут быть в автомобиле?
Необходимо учитывать, что прокачка должна проводиться не менее двух или трех раз, некоторые виды амортизаторов требуют до 8 повторов. Таким образом, клапанный механизм предохраняется от заклинивания и других неисправностей. В настоящее время они используются не только в системе подвески автомобиля, но и в механизмах открывания различных частей кузова.
Например, амортизатор капота газовый не предназначен для больших нагрузок, поэтому его конструкция имеет отличия от обычных моделей. Он не должен быть слишком коротким, а в зимнее время следует избегать резких рывков. Теми же свойствами должен обладать газовый амортизатор крышки багажника. Здесь все зависит от того, какова интенсивность его эксплуатации. Данная конструкция как раз и предполагает частое использование багажного отделения. При условии его правильной эксплуатации это вполне долговечный механизм.
Как прокачать газовый амортизатор – полезные советы
Следует отметить и отрицательные свойства газовых амортизаторов, которые могут иметь решающее значение при выборе. Основным недостатком считается высокая цена, которая может превышать стоимость масляных вариантов в несколько раз. В случае выхода из строя газовая конструкция практически не подлежит ремонту и требует полной замены.
При движении по плохой и неровной дороге жесткость газового амортизатора может существенно повлиять на комфорт водителя и пассажиров. Кроме того, не все машины с мягкой подвеской, рассчитанные на масляный вариант, могут выдержать жесткие условия новой подвески, вплоть до получения серьезных повреждений.
Поэтому при выборе этих деталей следует, в первую очередь, учитывать реальные условия эксплуатации автомобиля. В противном случае вместо комфортной и безопасной езды может сложиться аварийная ситуация, с тяжелыми последствиями (как для машины, так и для водителя), которая повлечет за собой значительные материальные затраты. Несмотря на все это, если вы решились на это приобретение, описываем порядок действий, как прокачать газовый амортизатор.
- Амортизатор устанавливаем вертикально штоком вниз, то есть вверх ногами от его естественного будущего положения в автомобиле. Спокойно, без резких движений сжимаем его до упора и держим в таком положении 2-3 секунды.
- Не меняя состояния амортизатора, переворачиваем его теперь уже вверх штоком и держим еще 3-6 секунд. Плавно отпускаем шток до полного распрямления.
- Теперь амортизатор переворачиваем опять вниз головой, держим его 3 секунды и опять повторяем операции 1 и 2. Всего это следует сделать до 8 раз, но не менее 5. Добиться при этом нужно того, чтобы ход штока был плавным, без рывков и проскоков. После получения такого результата амортизатор лучше установить сразу в автомобиль либо хранить его исключительно вертикально до самой установки.
carnovato.ru