Амортизаторы: что это такое и принцип работы

Неровности дороги передаются на кузов автомобиля. Оберегает кузов от жесткого удара упругий элемент подвески автобуса или машины — он забирает энергию движущегося вверх колеса. Когда оно преодолело препятствие, упругий элемент подвески (пружина, торсион, рессора и т. д.) отдает накопленную энергию. При этом машина еще долго будет раскачиваться вверх-вниз. Поэтому инженерам пришлось добавить в ходовую часть устройство, гасящее колебания кузова. Им стал амортизатор. На сегодняшний день наиболее распространены четыре типа этих устройств. Обычному автолюбителю знать об этих нюансах ни к чему. Но при замене неисправных амортизаторов могут возникнуть проблемы с выбором новых деталей. Неудачный выбор может кардинально изменить характер машины и ее поведение во время движения. 

Конструкторы работали над созданием амортизатора с начала прошлого века, когда первые автомобили постепенно стали превращаться в популярное средство передвижения. Тогда потребовалось обеспечить новый уровень безопасности и комфорта. Лучшими характеристиками обладали гидравлические устройства. В них энергия колебаний рассеивалась за счет трения жидкости при ее перетекании из одной полости в другую через специальные калиброванные отверстия.
 
Реализовать этот принцип можно по-разному, но наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы. Они отличаются небольшой массой, высокой надежностью, компактными размерами. В таких амортизаторах жидкость внутри цилиндра вытесняется поршнем. Первые модели работали только на ходе отбоя, когда колесо, преодолев препятствие, возвращается на дорогу. Современные амортизаторы поглощают колебания и на сжатии, причем они создают меньшее сопротивление перемещению колеса вверх, чем вниз. Это сделано, чтобы не блокировать работу подвески. Поэтому на каждом режиме работают калиброванные отверстия разного диаметра. Телескопические амортизаторы бывают нескольких видов. Наиболее распространены три: двухтрубный, однотрубный и комбинированный. А в последнее время все больше машин оснащено амортизаторами с регулируемыми характеристиками. 
 
Двухтрубные амортизаторы состоят из двух цилиндров, помещенных один в другой. Внутренний заполнен маслом, и в нем перемещается поршень, штоком связанный с рычагом подвески. Внешний играет роль дополнительного компенсационного резервуара, частично заполненного воздухом. В него уходит избыток жидкости, вытесняемый штоком. Перепускные отверстия и клапаны расположены на поршне и дне внутреннего цилиндра. Среди достоинств двухтрубных амортизаторов — невысокая цена, компактность и высокая эффективность в обычных условиях эксплуатации. Недостатков гораздо больше. Прежде всего — склонность к перегреву.
 
Двойные стенки работают как термос и плохо отводят тепло. При быстром движении по неровной дороге жидкость перегревается, вспени¬вается, и амортизаторы теряют работоспособность — кузов начинает раскачиваться. Этому способствует и контакт масла с воздухом во внешнем цилиндре: при высоких температурах на поверхности масла образуется эмульсия, снижающая вязкость. А нехватка масляной пленки на трущихся элементах приводит к быстрому износу амортизатора. Однотрубные амортизаторы в отличие от амортизаторов предыдущего типа состоят только из одного цилиндра. Объем штока, входящего в амортизатор, компенсирует специальная камера, наполненная газом и отделенная от жидкости плавающим поршнем, реже — мембраной. Поэтому такие амортизаторы называют газонаполненными. Масло в них находится под большим давлением, до 30 атм. Главное достоинство таких амортизаторов — лучшее охлаждение благодаря одинарным стенкам. На любых дорогах амортизаторы этого типа долго сохраняют работоспособность. Здесь жидкость не контактирует с воздухом, следовательно, меньше вероятность образования эмульсии.
 
Кроме того, однотрубный амортизатор можно установить в любом положении, даже штоком вниз. Так поступают конструкторы многих автомобилей, снижая таким образом неподрессоренные массы подвески и улучшая плавность хода. Но однотрубные амортизаторы сложнее и дороже в производстве, чем двухтрубные. Наполненная газом камера немного увеличивает размеры, что иногда ограничивает возможность установки на компактных моделях. При прочих равных условиях у однотрубного амортизатора эффективность работы ниже, чем у двухтрубного. Перепускные отверстия и клапаны расположены только на поршне, их диаметр и количество ограничены его размерами. Вдобавок газонаполненные  амортизаторы боятся прямых ударов (например, от камней) — если они погнут стенку цилиндра, поршень заклинит. Однако заменить однотрубный амортизатор двухтрубным не всегда возможно. Последний нельзя устанавливать под наклоном больше 45°. Иначе воздух может попасть в рабочий цилиндр, резко снижая первоначальные характеристики амортизатора. Комбинированные амортизаторы. Некоторые фирмы, стремясь соединить достоинства двух предыдущих типов, выпу­скают комбинированные конструкции. Устроены они почти как двухтрубные, только во внешнем цилиндре вместо воздуха — газ под низким давлением (до 3 атм). Плюсы таких амор­тизаторов — простота изготовления, небольшая стоимость и высокая эффективность. В числе прочих достоинств — компактные размеры и способность сохранять первоначальные характеристики при высоких температурах, эмульсия в них не образуется.
 

 

1  2  3  4  5  6  7  8 

Полезные ссылки