Принцип работы амортизатора автомобиля видео

Амортизатор автомобиля — для чего нужен и как работает

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

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.

Как проверить амортизаторы

Амортизатор – это устройство для гашения колебаний кузова автомобиля при проезде неровностей. От исправности и правильной работы амортизаторов зависит ваша безопасность на дороге. В сегодняшней статье я расскажу вам об устройстве и принципе работы амортизаторов, какие у них бывают неисправности, а также о ремонте и замене амортизаторов.

Устройство и принцип работы амортизатора автомобиля

Итак, что такое амортизатор и для чего он нужен? При проезде неровностей на колеса автомобиля воздействуют разные силы. Эти силы передаются на кузов автомобиля при помощи пружин и системы рычагов подвески. Значительная часть сил гасится пружинами и рычагами подвески. Но, каждое действие имеет противодействие.

К примеру, наехало колесо автомобиля на кочку, пружина сжалась (т.е. взяла на себя удар, накопила энергию) и вы практически ничего не почувствовали. Но пружина уже сжата и она обязательно должна разжаться и сделав это, она отдаст часть накопленной энергии на кузов автомобиля, по-простому подбросит его вверх. Подбросив кузов вверх, пружина находится без нагрузки и тянет за собой вверх колесо, пытаясь оторвать его от дороги. Так будет происходить ровно до того момента пока кузов автомобиля опять не начнет давить на пружину и соответственно на колесо. В этот момент колесо практически не касается дороги, и вы рискуете потерять управление. Кузов, надавив на пружину и прижав колесо к дороге, опять сжал пружину, которая накопила энергию, и которая обязательно через доли секунды начнет разжиматься, и весь цикл начнется заново. И так будет продолжаться до тех пор, пока колебания не затухнут. Но как только затухнут колебания, обязательно появится еще одна кочка на дороге и все начнется с новой силой.

Для того чтобы предотвратить раскачку кузова автомобиля, а также чтобы предотвратить передачу энергии разжатия от пружины к кузову автомобиля и используют амортизаторы. Эти устройства не позволяют возникать колебаниям пружины при разжатии, а если они и возникают, то оперативно их гасят.

В статье я не буду вдаваться в древние времена (по автомобильным меркам) и рассказывать об амортизаторах фрикционного типа. Начну свой рассказ с распространенных повсеместно амортизаторах – это амортизаторы гидравлического типа.

На сегодняшний день в автомобилях используются гидравлические амортизаторы двух типов – это однотрубные и двухтрубные. Или как их еще называют в народе масляные, газомасляные и газовые. Что не совсем верно, потому что на данный момент на рынке практически не осталось только масляных амортизаторов. Подавляющее большинство современных амортизаторов — газомасляные. И отличаются они устройством – однотрубный и двухтрубный. Газовые амортизаторы используются при повышенных нагрузках, например в автоспорте, и стоят в разы дороже, чем газомасляные амортизаторы.

Итак, дальше речь у нас пойдет о газомасляных амортизаторах, которые мы будем делить на однотрубные двухтрубные.

Двухтрубные амортизаторы

Двухтрубные амортизаторы представляют собой две трубы вставленные в друг друга. Внутри внутренней трубы расположен рабочий поршень (1) с клапаном (2), который прикреплен к штоку (3) амортизатора. На дне внутренней трубы расположен клапан (2). Вся эта конструкция заполнена маслом (4). Вверху, между внешней и внутренней трубой находится компенсационный газ (5) под небольшим давлением.

При нажатии на шток (3) рабочий поршень (1) двигается вниз и частично перепускает через клапан (2) масло в верхнюю часть внутренней трубы. Повышенное давление под поршнем (1) компенсируется перепусканием масла через клапан (2) расположенный на дне внутренней трубы. Избыточное давление во внешней трубе компенсируется сжатием газа (5). При прекращении надавливания на шток (3) газ разжимается, создает повышенное давление масла во внешней трубе. Масло из внешней трубы, через клапан (2), расположенный на дней внутренней трубы, устремляется во внутрь внутренней трубы и давит на рабочий поршень (1). Рабочий поршень начинает двигаться вверх и через клапан (2) расположенный на рабочем поршне перепускает масло в нижнюю часть внутренней трубы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление во всех трех полостях не уравняется.

Сложно? Да, не просто. Именно поэтому сейчас при производстве автомобилей двухтрубные амортизаторы используются все реже и реже.

К достоинствам амортизаторов такого типа можно отнести:

  • Относительная простота изготовления;
  • Меньшие требования к уплотнительному кольцу штока;
  • Возможность ремонта;
  • Более плавный и мягкий ход автомобиля.

К недостаткам можно отнести:

  • Большой риск потери своих свойств из-за смешения газа и масла;
  • Риск перегрева амортизатора из-за смешения газа и масла;
  • Замедленная реакция на неровности дороги;
  • Худшая управляемость автомобиля на неровностях дороги.

В целом, эти амортизаторы можно использовать на автомобилях, которые передвигаются по очень хорошим дорогам или по плохим дорогам, но на очень небольших скоростях. Удовольствие честно скажу, так себе.

На данный момент эти амортизаторы устанавливают в заднюю подвеску бюджетных автомобилей. И с каждым днем количество таких автомобилей становится все меньше и меньше.

Однотрубные амортизаторы

Однотрубные амортизаторы произвели настоящую революцию на рынке автомобилей. Эти амортизаторы сейчас используются практически повсеместно, от бюджетных до самых дорогих автомобилей.

Представляют собой трубу заполненную маслом (4). В масле находится рабочий поршень (1) с клапаном (2), который присоединен к штоку (3). В нижней части амортизатора находится разделительный поршень (6), который отделяет газ от масла. Ниже разделительного поршня (6) находится газ (7) под большим давлением (20 – 25 атм).

При надавливании на шток (3) рабочий поршень (1) сжимает под собой масло (4) и частично перепускает его через клапан (2) в верхнюю часть амортизатора. Повышенное давление под рабочим поршнем давит на разделительный диск (6) который в свою очередь сжимает газ (7). При прекращении надавливания на шток (3), сжатый раз (7) разжимается и через разделительный поршень (6) передает давление маслу (4) которое находится под рабочим поршнем (1). Давление масла толкает рабочий поршень (1) вверх, который движется вверх и перепускает через поршень (2) масло в область под собой. Этот процесс происходит до тех пор, пока давление газа, масла над и под поршнем (1) не уравновесится.

Намного проще, мне кажется.

К достоинствам амортизаторов такого типа можно отнести:

  • Моментальное реагирование на неровности дороги;
  • Практически эталонная управляемость автомобиля;
  • Невозможность смешения газа и масла;
  • Практически отсутствует возможность перегрева.

К недостаткам можно отнести:

  • Невозможность ремонта;
  • Сложность изготовления уплотнительного кольца штока из-за повышенного давления;
  • Меньший комфорт на плохих дорогах.

Признаки неисправности амортизатора

К признакам неисправности амортизатора можно отнести:

  • Течь масла из уплотнительного кольца штока;
  • Сквозная коррозия корпуса амортизатора;
  • Люфт между штоком и корпусом амортизатора;
  • Не полное выталкивание штока на снятом амортизаторе.

При любой из этих неисправностей следует заменить пару амортизаторов на оси автомобиля.

Ремонт амортизатора с помощью ремкомплекта

Сразу следует сказать, что отремонтировать можно только двухтрубные амортизаторы.

Для ремонта вам понадобится:

  • Ремкомплект амортизатора;
  • Масло для автоматических КПП;
  • Специальный ключ для верхней крышки амортизатора;
  • Много чистой ветоши;
  • Обезжиривающий состав (очиститель тормозов).

Все это вы можете приобрести в автомагазине.

Для проведения процедуры ремонта амортизатора нужно поддерживать максимальную чистоту на рабочем месте. Даже самая маленькая песчинка, попавшая внутрь амортизатора, может вывести его из строя.

Для начала следует снять амортизатор с автомобиля и очистить его корпус. После этого открутить верхнюю крышку амортизатора и разобрать его. Для пущей надежности записывайте или фотографируйте взаимное расположение деталей амортизатора. Затем, отмойте от старого масла и обезжирьте все металлические части амортизатора. Замените все резинки в амортизаторе новыми из ремкомплекта. Залейте в амортизатор новое масло и закрутите крышку. После этого следует прокачать амортизатор, для этого установите амортизатор вертикально штоком вверх и несколько раз плавно надавите на шток.

После этих процедур амортизатор готов к установке на автомобиль.

Замена амортизаторов

Замену амортизаторов следует производить на вывешенном и хорошо закрепленном автомобиле. Снимите амортизатор с автомобиля. Для подвески типа МакФерсон (пружина одета на шток амортизатора) вам потребуются специальные стяжки для сжатия пружины. Сожмите пружину (внимание, очень травмоопасный момент, надежно фиксируйте пружину в сжатом состоянии) и открутите гайку на верхней опоре амортизатора. Снимите опору и пружину. Замените пыльники и отбойники амортизатора. Соберите амортизационную стойку в обратном порядке и установите ее на автомобиль.

Устройство амортизатора

Как всем известно, амортизаторы автомобильной подвески предназначены для смягчения ударов во время проезда различных неровностей. Однако многие молодые автомобилисты не до конца понимают функционирование и устройство амортизатора в автомобильной подвеске. Именно поэтому в данной статье мы расскажем об устройстве амортизатора.

Принцип работы амортизатора

На самом деле амортизатор автомобильной подвески больше работает не на смягчение ударов от проезда неровностей, а на предотвращение раскачивания кузова автомобиля. Роль главного упругого элемента подвески на сегодняшний день исполняют пружины. Гашение удара об кузов выполняет именно пружина. При наезде колеса автомобиля на препятствие пружина начинает сжиматься. При этом кузов автомобиля не подскакивает резко вверх, а лишь плавно слегка приподнимается. После скатывании колеса с препятствия пружина, наоборот, распрямляется. Однако вследствие упругости пружины после наезда на препятствие она еще долго может сжиматься и расжиматься, уменьшая и сводя амплитуду своих колебаний к нулю. Чтобы этого не происходило, в подвеске автомобиля установлен амортизатор. Именно он предотвращает колебания пружины и раскачивание кузова.

На сегодняшний день в современных автомобилях используются телескопические амортизаторы. Корпус амортизатора состоит из цилиндра, который заполнен маслом. Внутри такого цилиндра ходит шток с поршнем, который обладает клапанами, открывающимися лишь в одном направлении. Для каждого направления есть отдельные клапаны. Если поршень выдвигается из амортизатора, то в работу вступают одни клапаны, которые пропускают масло в полость под поршнем. Если поршень втягивается в амортизатор, то в работу вступают другие клапаны, которые пропускают масло в полость над поршнем. Именно масло благодаря своей вязкости создает определенное давление с двух сторон поршня внутри амортизатора, которое не дает ему колебаться. За счет этого гасятся и колебания кузова от пружины. Также стоит отметить, что пропускная способность клапанов на вход штока в корпус амортизатора выше, чем на выход из него. Вследствие этого колесо при наезде на препятствие почти без сопротивления перемещается вверх. Соответственно, удар не будет переходить от колеса на кузов. А если колесо будет проезжать через яму, то амортизатор позволит придержать колесо в поднятом состоянии. Именно поэтому даже на небольших скоростях автомобили могут как-бы пролетать над ямой.

Типы конструкции амортизатора

Существует три основных типа конструкций амортизаторов: однотрубные амортизаторы с газовым подпором, двухтрубные амортизаторы и двухтрубные амортизаторы с газовым подпором.

Первыми из всех типов появились двухтрубные амортизаторы. Их конструкция является гидравлической. В корпусе амортизатора есть две трубы. По первой трубе ходит поршень. Вторая труба-полость компенсирует объем масла. Эта полость заполнена маслом наполовину. При работе амортизатора масло нагревается и расширяется. Излишки масла будут попадать во вторую трубу-полость.

Впоследствии данный тип конструкции амортизатора усовершенствовали. Вторую трубу-полость, являющуюся наружной, стали наполнять газом с небольшим избыточным давлением. Так появились двухтрубные амортизаторы с газовым подпором. Такая конструкция снижает вероятность вспенивания масла при работе. Следовательно, у таких амортизаторов не снижается работоспособность при длительном использовании.

Последний тип конструкции амортизатора — это гидравлические однотрубные амортизаторы с газовым подпором. У таких амортизаторов только одна внутренняя труба, в которой ходит поршень. В дополнение к ней есть небольшая полость, которая заполняется газом. Благодаря наличию одной трубы такой амортизатор намного легче охлаждается окружающим воздухом. К преимуществам однотрубной конструкции амортизаторов еще можно отнести более легкий вес и возможность установки любым концом вверх или вниз. При этом стоимость однотрубных амортизаторов значительно выше, чем у двухтрубных. Плюс к этому надежность однотрубных амортизаторов ниже.

Принцип установки амортизатора

Принципы установки амортизатора в автомобильной подвески не изменились на протяжении многих десятилетий. Верхняя часть амортизатора обязательно прицепляется к самому несущему кузову автомобиля. У внедорожников амортизаторы прикрепляются к раме автомобиля. Нижняя часть амортизатора крепится к основному элементу подвески. Таким элементом может быть рычаг или балка на неразрезном мосте.

В передней подвеске McPherson амортизаторы называются стойками и объединены с пружинами.

С появлением передней подвески McPherson изменился принцип установки амортизаторов. Теперь в передней подвеске такого типа амортизатор устанавливался внутри пружины над верхним рычагом подвески. Вместе с элементами для крепления подвески такой передний амортизатор стал называться стойкой. Такая сложная конструкция переднего амортизатора нуждалась в особом крепление сверху. Именно поэтому амортизаторная стойка получила шарнир с подшипником для крепления верхней части. Сверху амортизаторная стойка опирается на стакан — элемент несущего кузова автомобиля. Подшипник на верхнем шарнире амортизаторной стойки позволяет ей вращаться вокруг собственной оси. Создание амортизаторной стойки позволило удешевить конструкцию всей передней подвески автомобиля. Теперь передняя подвеска не нуждалась в наличии направляющего верхнего рычага.

Устройство и принцип работы амортизаторов

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

История появления амортизатора

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

Фрикционные амортизаторы

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

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

Функции амортизатора

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

  1. гашение колебаний кузова и колес автомобиля;
  2. сохранение контакта колеса с опорной поверхностью;
  3. обеспечение плавности хода автомобиля.

Конструкция автомобильного амортизатора

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

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

Принцип действия амортизатора

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

Классификация амортизаторов

Двухтрубный амортизатор

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

Схема двухтрубного амортизатора

  • простая конструкция и невысокая стоимость изготовления;
  • небольшая длина;
  • малое внутреннее давление (при утечках небольшого количества масла через сальник рабочие характеристики сохраняются);
  • мягкое демпфирование ударов подвески;
  • лучшая устойчивость к механическим повреждениям.
  • вспенивание масла после длительной работы и, как следствие, снижение эффективности демпфирования;
  • недостаточно эффективное охлаждение;
  • установка, хранение и транспортировка амортизатора производится только в одном положении — штоком вверх.

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

Однотрубный амортизатор

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

  • лучшее демпфирование и стабильность;
  • улучшенное охлаждение по сравнению с двухтрубной системой;
  • возможность установки амортизатора в любом положении.
  • большая длина амортизатора;
  • низкая устойчивость к механическим воздействиям;
  • высокая стоимость изготовления по причине применения более качественных уплотнений и материалов для корпуса.

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

Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения

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

Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью

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

Спортивные амортизаторы

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

Основные неисправности и срок службы амортизаторов

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

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

Амортизаторы масляные: эффективное демпфирование с малыми затратами

В автомобильные подвески сегодня наиболее часто устанавливаются классические масляные амортизаторы — они просты, надежны, эффективны и недороги. Все о масляных амортизаторах, их конструкции и принципах работы, преимуществах и недостатках, а также об их обслуживании и ремонте читайте в данной статье.

Что такое масляный амортизатор

В подвеске любого современного автомобиля можно найти амортизатор — это демпфирующий элемент, который поглощает удары и толчки, а также предотвращает раскачивание автомобиля при преодолении неровностей. Без амортизаторов одни упругие элементы (рессоры и пружины) не могли бы обеспечивать необходимую плавность хода, при этом автомобиль раскачивался бы при наезде на препятствия (так как колебания рессор или пружин не гасились бы), что могло приводить даже к опрокидыванию.

В настоящее время наибольшее распространение имеют классические телескопические амортизаторы, которые принято называть масляными. В действительности все используемые в автотранспорте амортизаторы так или иначе являются масляными (а если точнее — гидравлическими), так как в качестве рабочего тела в них используется масло. Однако исторически так сложилось, что однотрубные газонаполненные амортизаторы (с компенсационной камерой, в которой находится газ под высоким давлением до 25 атмосфер) называются просто газовыми. А масляными (или газо-масляными) называются двухтрубные амортизаторы, в которых также присутствует компенсационная камера, однако она заполнена воздухом или азотом под низким давлением (не более 5 атмосфер).

В дальнейшем мы будем говорить именно о двухтрубных газо-масляных амортизаторах, не вдаваясь в подробности об их многочисленных модификациях.

Конструкция и принцип работы масляных амортизаторов

В общем случае двухтрубный масляный амортизатор имеет не слишком сложное устройство. Его основу составляет корпус, изготовленный из двух соосных труб, установленных одна в другой. Со стороны выхода штока трубы закрыты сальниковым узлом, который обеспечивает герметизацию и одновременно выступает в качестве направляющей для штока. С противоположной стороны внутренняя труба несколько короче, она закрыта донным клапаном. Внешняя труба при этом закрыта просто герметичным днищем. Таким образом, образуется полость, разделенная на две сообщающиеся части донным клапаном: одна часть — это внутренний цилиндр (труба), вторая часть — это полость между внешними стенками внутренней и наружной трубами, она часто называется компенсационной камерой.

Во внутренней трубе находится поршень, соединенный со штоком. В поршне расположен поршневой клапан, который обеспечивает перетекание масла из надпоршневого пространства в подпоршневое пространство во время работы амортизатора. Вся внутренняя труба заполнена маслом, также частично масло занимает и межтрубное пространство. В верхней части компенсационной камеры (со стороны выхода штока) находится воздух или азот под невысоким давлением (обычно от 2,5 до 5 атмосфер).

В донной части амортизатора и на конце штока расположены крепежные элементы — проушины или штоки, которые дополнительно комплектуются резиновыми втулками, шайбами или сайлентблоками. На штоке также обычно устанавливается кожух (или пыльник), обеспечивающий защиту сальникового узла от попадания пыли и воды. Кожух может быть металлическим или пластиковым.

Работает двухтрубный масляный амортизатор следующим образом. При наезде на неровность дороги колесо поднимается или опускается, вследствие чего поршень амортизатора движется вверх или вниз. При этом часть масла перетекает через поршневой клапан, а часть масла поступает из основной камеры в компенсационную камеру (или наоборот) через донный клапан. Так как масло имеет высокую вязкость, то энергия движения поршня переходит в тепловую энергию (в нагрев масла), и поршень затормаживается — происходит демпфирование, колебания, толчки или удары гасятся (их амплитуда и сила снижается).

Так как масло, как и любая другая жидкость, плохо сжимается, во время работы амортизатора необходимо предусмотреть возможность удаления его избытков из основной камеры и быстрого возврата назад. Эту задачу решает компенсационная камера, частично заполненная воздухом. Газы, в отличие от жидкостей, сжимаются легко, поэтому масло без труда вытесняется в компенсационную камеру. При сжатии воздуха его давление возрастает, и в дальнейшем, при падении давления масла в основной камере, этот воздух выдавливает излишки масла из компенсационной камеры.

Во время работы амортизатора масло нагревается, тепло от него частично отводится через контактирующую с окружающим воздухом компенсационную камеру. Также компенсационная камера решает и проблему расширения масла при нагреве.

Таким образом, двухтрубная конструкция с компенсационной камерой обеспечивает нормальную работу амортизатора в любых условиях, компенсирует изменение характеристик масла при нагреве, а также позволяет добиться большого хода поршня. Однако масляные амортизаторы имеют не только преимущества, но и ряд недостатков, о которых нужно сказать особо.

Особенности, преимущества и недостатки масляных амортизаторов

Ключевое преимущество масляных амортизаторов заключается в их простой и надежной конструкции. Амортизаторы данного типа могут исправно работать несколько лет, обеспечивая нормальные ходовые характеристики автомобиля, а при необходимости могут быть без особо труда отремонтированы или просто заменены в сборе.

Однако у двухтрубных амортизаторов есть и существенные недостатки. Главный из них — ухудшение характеристик при высоких нагрузках вплоть до полной потери работоспособности. При слишком активном движении поршня в масле образуются пузырьки воздуха, также масло смешивается с воздухом в компенсационной камере — в результате образуется суспензия, которая имеет значительно меньшую плотность и вязкость, чем у исходного масла. Конечно, в суспензию переходит не весь объем масла, но даже заполнение ею компенсационной камеры и частично основной камеры может привести к потере амортизатором демпфирующих качеств со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

С другой стороны, износ масляных амортизаторов происходит медленно и их характеристики ухудшаются плавно — водитель этого даже и не замечает. Поэтому в какой-то момент автомобиль может просто потерять управляемость из-за того, что амортизатор «неожиданно» перестал нормально выполнять свои функции.

Масляные амортизаторы чувствительны к ориентации в пространстве (а точнее — к направлению вектора силы тяжести). Транспортировать и хранить их следует только в вертикальном положении, а при эксплуатации наклон амортизатора не должен превышать 45°. А кроме того, перед установкой на автомобиль они нуждаются в специальной подготовке — прокачке.

Наконец, масляные двухтрубные амортизаторы лучше всего подходят для эксплуатации по ровным дорогам на умеренных скоростных режимах. На бездорожье они быстро выходят из строя, а на скоростных трассах не могут обеспечить необходимые ходовые характеристики и управляемость автомобиля. Однако большинство автомобиле на нашей планете эксплуатируются по более или менее хорошим дорогам на невысоких скоростях, поэтому масляные амортизаторы остаются вне конкуренции и, наверняка, еще многие десятилетия будут занимать наибольшую долю рынка.

Подготовка к эксплуатации, эксплуатация обслуживание и ремонт масляных амортизаторов

Современные масляные амортизаторы далеко ушли от своих предшественников — они более надежны и долговечны, и практически не требуют какого-либо специального технического обслуживания. Достаточно лишь периодически осматривать амортизаторы на предмет их деформаций, поломок, подтеков масла и т.д. При обнаружении неисправностей, либо при появлении признаков поломок («пробои» ходовой при наезде на неровности, чрезмерное раскачивание авто на неровностях и т.д.) амортизатор подлежит замене, при этом рекомендуется заменять амортизаторы в паре (то есть, ставить оба передних или оба задних амортизатора).

Перед установкой новый амортизатор обязательно следует прокачать. Это необходимо для устранения тех негативных явлений, которые могли возникнуть при долгой транспортировке и хранении амортизаторов в горизонтальном положении. Если амортизатор долго лежит и при этом подвергается колебаниям и вибрациям, в нем происходит перемешивание масла и воздуха, а после установки в компенсационной камере может вовсе не оказаться воздуха — это приведет к ухудшению работы амортизатора, и не факт, что со временем все придет в норму.

В общем случае прокачка проводится следующим образом:

  1. Поставить амортизатор штоком вниз, сжать его плавно и без рывков;
  2. Удерживать амортизатор в сжатом положении несколько секунд;
  3. Перевернуть сжатый амортизатор штоком вверх, удерживать в таком положении 3-6 секунд;
  4. Медленно и без рывков вытянуть шток вверх до упора;
  5. Перевернуть амортизатор штоком вниз, подождать 2-3 секунды;
  6. Повторить пункты 1-5 не менее 5 раз (лучше 6 или даже 8);
  7. Последний цикл прокачки завершить на пункте 4.

После прокачки следует сделать несколько резких движений штоком, и если движения штока плавные, ровные, без провалов на всем участке, то амортизатор можно ставить в подвеску. Прокачанный амортизатор нельзя наклонять и класть, он должен находиться в вертикальном положении вплоть до монтажа на машину. А монтаж выполняется только в положении «штоком вверх».

При правильной прокачке и установке амортизатор будет служить долго и надежно, обеспечивая необходимые ходовые характеристики и безопасность автомобиля в течение всего своего срока службы.

Ссылка на основную публикацию