Как работает амортизатор автомобиля ваз

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 06.08.2024

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня разберем три основных типа амортизаторов: масляный, газомасляный и газовый. Поговорим, чем они отличаются друг от друга, и какой лучше именно для вашей машины.

Какие виды существуют

На сегодня существует три типа:

Полностью масляный;
Газовый;
Газомасляный.

Многие ошибочно считают, что в газовом амортизаторе нет масла, в рабочей полости закачен исключительно газ. Это в корне неверно.

Конструкция и принцип работы масляного амортизатора

Это самый первый тип, который появился в подвеске автомобиля. Он считается устаревшим видом, но по-прежнему занимает 40-50 % рынка. На это существует несколько причин, их обсудим ниже.

Устройство

Рабочей полости, в которой залито масло;
Внутри перемещается поршень с обратными клапанами;
Шток уплотняется специальным сальником, чтобы масло не вытекало наружу;
Клапан сжатия;
Резервуар для масла.

Как он работает

При работе подвески, поршень утапливается внутрь рабочей полости, шток идет вниз. Масло, через обратные клапана просачивается в верхнюю часть амортизатора. Диаметр их отверстий небольшой, поэтому все масло сразу перетечь вверх не может. Оно выдавливается снизу постепенно.

Чем ниже опускается поршень, тем сильнее сжимается оставшееся масло под ним. Оно создает определенное сопротивление, не позволяет ему резко опустить вниз. Одновременно часть масла просачивается через клапана, снижая давление под ним.

Так как верхнюю полость над поршнем занимает шток, масло не может в полном объеме перетечь вверх. Чтобы его не разорвало, есть клапан сжатия. Он срабатывает при увеличении давления под поршнем во время сжатия. Часть масла перетекает в резервуар.

Таким образом происходит плавное замедление скорости опускания поршня и гашение колебаний подвески при сжатии. При езде масляный амортизатор поглощает неровности дороги и создает комфортную поездку.

При возвращении в исходное положение кузова, пружина тянет вверх шток. Поршень поднимается, через клапана масло перетекает в нижнюю часть рабочей полости. Так же как и при сжатии, при подъеме, масло медленно течет через отверстия в нижнюю часть. В это время под поршнем образуется разряжение, открывается клапан сжатия и масло возвращается обратно из резервуара в рабочую полость.

В масляном амортизаторе шток самостоятельно не может подняться вверх. Он поднимается только за счет работы пружины подвески. Это главный недостаток этого типа. Разберем подробно к чему это может привезти.

Недостатки

Поршень масляного амортизатора не может самостоятельно подняться вверх, его ничто не может вытолкнуть. Если шток вручную опустить вниз, он самостоятельно не поднимется. Это приводит к определенным трудностям:

Достоинства

Низкая стоимость;
Самый надежный;
На низких скоростях он самый комфортный .

Устройство и принцип работы газового амортизатора

Из чего состоит

Конструктивно он похож на масляный, с одним отличием – в нем присутствует еще одна камера, заполненная газом и два поршня . В одной залито масло, во второй закачен газ азот под давлением от 12 до 30 атм. Один поршень сжимает масло. На второй действует масляное давление и оно сжимает газ.

Во втором поршне нет отверстий, клапанов. Газовая камера герметичная, при уменьшение её объема, возрастает давление газа внутри.

Как работает

Принцип работы почти идентичен масляному амортизатору за одним исключением. При сжатии масла поршнем в первой камере, давление действует на второй поршень. Он пытается сжать газ. Так как газ тяжело сжимаемое вещество, он пытается выдавить второй поршень вверх.

Другими словами, вторая камера сопротивляется и противодействует сжатию. За счет этого создается дополнительная упругость газового амортизатора. Вторым отличием является то, что он может самостоятельно вытолкнуть шток вверх.

Это происходит, когда на него прекращает действовать сила сжатия. Масло перетекает через клапана вниз масляной камеры. На газ ничего не действует, он разжимается, стремиться занять прежний объем. Тем самым, второй поршень поднимается и давит на масло. Оно в свою очередь, давит на первый поршень и шток поднимается. Это одно из достоинств и одновременно недостаток.

Недостатки

Достоинства

Как визуально определить тип

Устройство и принцип работы газомасляного амортизатора

Это разновидность газовых собратьев. Он представляет собой двухтрубную конструкцию. В отличие от другого типа, в которых газ и масло находились в одной трубе – однотрубные.

Из чего состоит

Они состоят из двух труб. Одна труба находиться внутри другой. В остальном они похожи – шток, поршень и клапан сжатия, две камеры с газом и маслом.

Оба поршня работают в масляном объеме. Второй поршень имеет обратные клапана – специальные отверстия определенного диаметра, через которые может перетекать масло, он неподвижный.

Так работает двухтрубный амортизатор. В гидравлических амортизаторах компенсационный объем заполнен воздухом под атмосферным давлением, в газонаполненных — азотом (2—5 атмосфер)

Схема работы однотрубного газонаполненного амортизатора.
Здесь используется азот под высоким (20—30 атмосфер) давлением

Как известно, в подвеске автомобиля обязательно есть упругий элемент, воспринимающий вес машины и смягчающий проезд неровностей. Простейший вариант — пневматическая шина, но ее, конечно, недостаточно. Поэтому между колесом и кузовом автомобиля помещают или рессору, как это делалось еще в экипажах на четвероногой тяге, или торсион — металлический стержень, работающий на скручивание, или цилиндрическую пружину, что сегодня наиболее распространено. В роли упругого элемента может выступать и резиновая подушка, как это сделано, например, на малютке Austin Mini, или сжатый газ — он работает в гидропневматических и пневмоподвесках (Rover, Citroen). Но речь сейчас не о них, а потому мы для упрощения будем говорить об обыкновенной пружине.

Установленная в колесную подвеску пружина превращает ее в механический колебательный контур, то есть при движении автомобиль начинает раскачиваться. Понятно, что это отрицательно влияет и на комфорт, и на управляемость, и на безопасность. Вот эти-то колебания и гасят амортизаторы, создавая сопротивление вертикальным перемещением колеса и демпфируя колебания. Подбор характеристик амортизаторов — очень сложное дело: помимо массы автомобиля, кинематики подвески и жесткости пружин, надо учитывать трение в шарнирных соединениях (сайлент-блоках, шаровых опорах), упругость шин, неподрессоренные массы, резонансные частоты кузова. Достичь идеального решения чрезвычайно сложно, но автоконструкторы шаг за шагом движутся в этом направлении. От простейших фрикционных демпферов перешли сначала к гидравлическим рычажным, а потом и к телескопическим амортизаторам.

Принцип действия всех современных амортизаторов одинаков: в замкнутом объеме жидкости (специального масла) перемещается поршень с отверстиями. Шток поршня связан с кузовом автомобиля, а резервуар, то бишь цилиндр, — с подвеской (или наоборот), и при перетекании жидкости через отверстия создается необходимое усилие, препятствующее движению штока.

Как они устроены

Чтобы получить желаемую характеристику сопротивления амортизатора, в поршне и на дне внутреннего цилиндра располагают клапаны, через которые с определенной скоростью, зависящей от усилия на штоке, перетекает масло. Причем, как правило, клапаны делают так, чтобы усилия сопротивления амортизатора при ходе отбоя (растяжения) всегда были больше, чем при сжатии.

Иную конструкцию разработал и запатентовал французский инженер Кристиан Бурсье де Карбон. Он оставил всего один цилиндр и уменьшил таким образом вдвое число клапанов, а масло и компенсационную камеру разделил плавающим поршнем и закачал в компенсационную емкость азот под большим давлением — 20—30 атмосфер.

Основное достоинство однотрубных амортизаторов — отсутствие вспенивания масла и кавитации. Работают такие амортизаторы бесшумно, эффективно и стабильно.

Этот непростой MCpherson

Как их различить

Менять или не менять?

Езда с исправными амортизаторами — одно удовольствие, но чтобы понять это, нужно поездить без них.

Да и без специальных исследований чувствуется, что слабые амортизаторы преображают поведение автомобиля далеко не в лучшую сторону: больше становятся крены в поворотах, клевки при разгоне и торможении, появляются стук и вибрации при проезде неровностей.

Во-первых, нельзя перетягивать резиновые втулки крепления — это сократит срок службы амортизаторов. Во-вторых, нельзя ставить амортизаторы без защитного чехла, прикрывающего шток от летящих из-под колес абразивов — пыли, песка, камней и соли. В-третьих, на шток нужно обязательно надевать полиуретановый отбойник, который, как правило, входит в монтажный комплект.

Устройство и схема работы двухстороннего тарельчатого клапана амортизатора de Carbon

Сейчас на российском рынке уже много фирм, предлагающих широкий список амортизаторов, в том числе и для тольяттинских автомобилей, и для Волг, а фирма Koni, например, готовит передние амортизаторы даже для Москвича и Оки. В Москве без проблем можно купить амортизаторы Monroe, Sachs, Boge, Bilstein, de Carbon, KYB, появились и отечественные разработки. У каждой фирмы — своя технология, своя политика, свой подход. Мы попытаемся рассказать вам поподробнее и о них, и о наших испытаниях разных амортизаторов.

Амортизаторы ВАЗ 2107 (передние и задние): типы, установка, признаки неисправности

Характеристика

Амортизатор – это элемент ходовой части, задача которого – гасить вертикальные колебания кузова и принимать на себя часть ударов подвески. От их технического состояния зависит устойчивость автомобиля на дороге.

Специалисты выделяют три разновидности данных элементов:

Какие амортизаторы ставить на ВАЗ-2107? Чтобы ответить на этот вопрос, разберемся в особенностях каждого элемента.

Газовый амортизатор

Это в большей мере спортивный вариант. Отличается высокой жесткостью и малым ходом штока. Может быть одно- или двухкамерным. Среди плюсом стоит отметить:

Высокую управляемость. За счет меньших ходов подвески, машина более отзывчива на руль и не кренится так сильно в поворотах.
Большой ресурс. Такие амортизаторы, на ВАЗ-2107 установленные, могут прослужить до 100 тысяч километров. По сути, они не текут, так как здесь нет жидкости. в качестве рабочего элемента используется газ.

На этом все плюсы заканчиваются. Теперь перейдем к недостаткам:

Масляный амортизатор

Это заводской элемент, который рассчитан и устанавливается на ВАЗ-2107 штатно.

Теперь перейдем к недостаткам. В первую очередь, из-за мягкости теряется резкость управления. Увеличиваются крены на поворотах. С другой стороны, ВАЗ-2107 – не гоночный болид, и для каждодневного передвижения штатные амортизаторы подходят более чем.

Газомасляные

Признаки неисправности

Основной признак неисправности, как и у любого другого элемента подвески, – это глухой стук в одной из частей автомобиля. Он может усиливаться со временем. Стук говорит о том, что амортизатор был пробит. Если он масляный, на подъемнике вы увидите, как он дал течь. В основном амортизаторы на ВАЗ-2107 служат по 70-100 тысяч километров в зависимости от состояния дорог и манеры езды.

Инструменты для замены

Как заменить задние амортизаторы на ВАЗ-2107?

Как заменить амортизатор на ВАЗ-2107 передний?

Для этого ставим машину на передачу и открываем капот. Находим доступ к штоку амортизатора. Он крепится на гайке, которая откручивается ключом на 17 (дополнительно придерживается ключом на 6). Поддомкрачиваем переднюю часть. выворачиваем кронштейн рожковым ключом на 13 снизу. Снимаем элемент в сборе наружу. Установку производим аналогичным образом. Сперва крепим верхнюю часть, затем нижнюю.

Полезные советы

Амортизаторы меняются попарно. Если потек левый элемент, правый меняется тоже. Служат они примерно одинаково, а так мы заметно упростим и ускорим обслуживание.

Нужно ли ехать на развал-схождение?

После замены амортизатора можно сразу приступать к повседневной эксплуатации. На развал-схождение ехать вовсе не обязательно, так как углы установки колес не сбились. А вот если менялись шаровые или рулевые тяги, то данная операция производится обязательно.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое амортизатор, как его заменить. Как видите, операция по установке довольно проста, и выполнить ее сможет даже начинающий автомобилист.

Проверка амортизаторов на работоспособность на ВАЗ 2101-ВАЗ 2107

Вопрос?
А вам когда ни будь доводилось ездить без амортизаторов? Если было такое, то расскажите какие ощущения во время езды вы испытали. (Ответ пишите в комментариях)

Краткое содержание:

Где находятся амортизаторы?
На всех автомобилях классического семейства, расположение амортизаторов идентично:

Задние амортизаторы стоя непосредственно в задней части автомобиля, их можно очень легко увидеть если подлезть под днище автомобиля. Для наглядности мы сделали фото, из которого видно что левый задний амортизатор стоит рядом с колесом, соответственно и правый стоит точно так же но лишь с другой стороны.

А вот передние амортизаторы увидеть целиком уже так просто не получится, потому что они закрыты кузовом автомобиля и деталями подвески. Но для того чтобы понимать где они находятся, достаточно лишь приблизительно посмотреть на это место чтобы это понять. Чуть ниже расположена фотография, на которой отчётливо виден правый передний амортизатор.

Почему нужно менять амортизатор при появлении на нём масла, спросите вы? Всё дело в том что стандартные амортизаторы работают под давлением масла которое в них находится, и поэтому при первом же обнаружение течи амортизатор рекомендуется заменить на новый.

Как проверить амортизаторы на работоспособность на ВАЗ 2101-ВАЗ 2107?

Проверка амортизаторов на специализированном стенде:

На данный момент проверка того работают ли амортизаторы или нет, очень точна на специализированном стенде. Обычно такой стенд можно найти в специальных автомастерских, которые им располагают.

Проверка амортизаторов вручную:

1) Для такой проверки сперва найдите ровную площадку которая имеет жесткую поверхность.

Примечание!
К жесткой поверхности можно отнести асфальт к примеру, или же ровный пол в гараже!

2) Далее на заглушенном двигателе, на ваше усмотрение включите заднюю или первую передачу.

Примечание!
Ручной тормоз поднимать не нужно, он должен быть опущен до конца!

4) После того как данная амплитуда будет достигнута, уберите руки с машины но только тогда как машина будет находится в нижней точке.

Примечание!
Если после проверки автомобиль совершил одно колебание вверх а затем небольшое колебание вниз и вследствие чего остановился, то в таком случае данный амортизатор у вас исправен!

5) Далее повторите все действия сначала для оставшихся колёс, тем самым проверив остальные амортизаторы на работоспособность.

Как заменить амортизаторы?

Дополнительный видео-ролик:
Хотите узнать какие виды амортизаторов бывают на классику? А хотите узнать что это за специализированный стенд о котором идёт речь в статье? Ответы на все эти вопросы и не только, смотрите в видео-ролике который располагается ниже:

Назначение, неисправности и замена передних амортизаторов ВАЗ 2107

Передний амортизатор ВАЗ 2107

В конструкции подвески любого автомобиля используются амортизаторы, повышающие комфорт и безопасность передвижения. Поскольку амортизаторы ВАЗ 2107, как и другие элементы подвески, подвергаются постоянным нагрузкам и со временем выходят из строя, нужно знать, как проявляются неисправности и уметь заменить деталь в случае необходимости.

Назначение

Таблица: параметры штатных передних амортизаторов ВАЗ 2107

Артикул	Диаметр штока, мм	Диаметр корпуса, мм	Высота корпуса (без учёта штока), мм	Ход штока, мм
21012905004, 21012905402	12	41	215	112

Устройство

На передке ВАЗ 2107 с завода стоят масляные двухтрубные амортизаторы. Конструктивно в них помимо колбы, поршня и штока есть ещё один цилиндр с колбой, содержащей жидкость и поршневой элемент. Во время работы жидкость сжимается поршнем, что приводит к её перетеканию через клапан во внешний цилиндр. В результате воздух дополнительно сжимается. При отбое за счёт открытия клапанов на поршне жидкость перетекает снова во внутренний цилиндр. Такая конструкция амортизаторов хоть и проста, но имеет определённые недостатки. Поскольку жидкость из одной колбы в другую переходит через клапаны под высоким давлением воздуха, возникает аэрация, при которой жидкость смешивается с воздухом, отчего её свойства ухудшаются. Помимо этого, из-за двух колб демпфер хуже охлаждается, что снижает его эффективность.

Неисправности амортизатора

Любая неисправность автомобиля всегда проявляется в виде посторонних шумов, нестандартного поведения транспортного средства или других признаков. Неполадки амортизаторов также имеют определённые симптомы, при обнаружении которых затягивать с заменой демпферов не стоит.

Подтекание масла

Наиболее распространённым признаком того, что амортизатор пришёл в негодность, является утечка рабочей жидкости. Подтёки на корпусе говорят о потере герметичности резервуара с маслом. В результате возникают не только утечки, но и подсос воздуха. При этом шток демпфера имеет свободный ход, т. е. он движется без какого-либо усилия, а деталь утрачивает работоспособность. Если на амортизаторе признаки подтёков только появились, он ещё немного послужит, но без внимания его оставлять не стоит и лучше заменить в ближайшее время.

Раскачка кузова

Крены кузова

Одним из симптомов, указывающим на проблемы с амортизаторами подвески, являются крены кузова на поворотах. Такое поведение машины негативно отражается на безопасности, поскольку страдает качество торможения, а также управление транспортным средством. Если из демпфера вытекла жидкость, то удержать машину на повороте будет довольно сложно, что особенно опасно в зимнее время. При пробеге рассматриваемых изделий более 60 тыс. км, что также зависит от качества самих деталей и условий эксплуатации машины, управляемость может заметно ухудшиться. Но поскольку процесс происходит не в один момент, а постепенно, водитель этого практически не замечает и крены могут восприниматься как нормальное явление.

Шумы в подвеске

Посторонние звуки в подвеске, нехарактерные для её работы, указывают на необходимость проверки и обслуживания этого механизма. При износе демпферов и их втулок теряется способность эффективной поддержки веса машины. Кроме этого, часто возникают так называемые пробои амортизаторов.

Пробои подвески — касание металлических элементов друг друга, что приводит к появлению стука.

Неравномерный или повышенный износ покрышек

Если было замечено, что протектор шин имеет неравномерный износ либо стирается слишком быстро, то это явный признак неполадок с подвеской. При неисправных амортизаторах колесо перемещается вертикально с гораздо большей амплитудой, что приводит к неравномерному износу покрышек. Во время движения на подобных колёсах появляется посторонний шум.

Клевки при торможении

Обрыв крепления

К одной из нечастых поломок передних амортизаторов относится обрыв нижней проушины. Причины этого явления могут быть разные:

установка некачественной детали;
внесение изменений в штатную конструкцию подвески.

Иногда бывает, что обрывает крепление штока вместе со стаканом. Сопровождается такое явление стуком во время движения. Выявить поломку довольно просто, открыв капот и посмотрев на место, где крепится верхняя часть амортизатора.

Проверка амортизаторов на стенде

Наиболее точным методом диагностики амортизаторов является испытание подвески автомобиля на вибрационном стенде. На таком оборудовании проверяются свойства каждого демпфера по отдельности. По окончании диагностики прибор выдаст диаграмму по проведённым результатам замеров осевых колебаний. Сравнивая диаграмму с допустимой величиной колебаний исправного демпфера, можно будет понять, в каком состоянии находятся детали.

Видео: диагностика демпферов автомобиля на стенде

Демпферы передней подвески при поломке, как правило, заменяют на новые. Иногда владельцы пытаются ремонтировать их своими силами, для чего требуется некоторый опыт, приобретение ремкомплекта и специального масла, но для такой процедуры подходят только разборные амортизаторы. Прежде чем приступать к замене, нужно определиться, какие именно элементы установить на своё авто.

Выбор амортизаторов

масляные;
газо-масляные с постоянной жёсткостью;
газо-масляные с переменной жёсткостью.

Каждый вид характеризуется своими плюсами и минусами, выпускается разными производителями. Выбирать изделие необходимо исходя из условий эксплуатации транспортного средства и стиля вождения владельца.

Масляные

Газо-масляные

Газо-масляные с переменной жёсткостью

Видео: разновидности амортизаторов и их отличие

Производители

Во время ремонта многие владельцы устанавливают штатные элементы. Кто хочет улучшить работу подвески, приобретают газо-масляные комплектующие. Однако выбирать приходится из зарубежных производителей, поскольку отечественные такую продукцию не выпускают. К наиболее популярным брендам относятся:

Производитель	Артикул	Цена, руб.
KYB	443122 (масляные)	700
KYB	343097 (газовые)	1300
Fenox	A11001C3	700
SS20	SS20177	1500
Sachs	170577 (масляные)	1500

Как снять

Для демонтажа неисправного амортизатора нам потребуются:

Мероприятие состоит из следующих действий:

Вывешиваем передок автомобиля при помощи домкрата.
Открываем капот, в отверстии брызговика откручиваем верхнее крепление амортизатора ключом на 17, удерживая шток ключом на 6.

Как подготовить к установке

Процесс установки амортизаторов на ВАЗ 2107 не вызывает никаких сложностей. Однако для правильной и продолжительной работы их требуется подготовить — прокачать. Поскольку процедура отличается в зависимости от типа устройства, на подготовке каждого из них остановимся подробнее.

Прокачка масляных амортизаторов

Демпферы масляного типа прокачиваем по следующему алгоритму:

Устанавливаем изделие штоком вниз и постепенно сжимаем.
Ожидаем несколько секунд, удерживая деталь руками в таком же положении.

Прокачка газовых амортизаторов

Порядок действий с газовыми демпферами таков:

Переворачиваем деталь штоком вниз.
Плавно утапливаем шток и фиксируем его на несколько секунд.
Снова переворачиваем изделие и удерживаем не более 6 секунд.
Полностью выдвигаем шток.
Деталь переворачиваем, делаем паузу в пару секунд и повторяем п. п. 1–4 несколько раз.
Заканчиваем прокачку на п. 4.
Для проверки работоспособности детали выполняем п. 7 по прокачке масляного амортизатора.

Видео: подготовка к работе газо-масляных амортизаторов

Как поставить

Перед монтажом амортизатора шток рекомендуется полностью вытянуть. Если демпфер снимался по причине износа резиновых подушек или сайлентблока, меняем их на новые. Установку производим в порядке, обратном снятию.

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.

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:

гашение колебаний кузова и колес автомобиля;
сохранение контакта колеса с опорной поверхностью;
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.

Конструкция гидравлического амортизатора

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.

Конструкция и устройство амортизатора

Правильный подбор амортизаторов в настройке подвески автомобиля – процесс сложный и компромиссный. Близкая к спортивным характеристикам жесткая подвеска гарантирует минимальные крены и желаемый контакт с дорожным покрытием. И это хорошо.

Далее вопрос – аэрация. Поскольку в современных амортизаторах наряду с маслом присутствует и некий газ, они могут смешиваться в процессе работы, и масло превращается в пену. А поскольку пена, в отличие от масла, может быть сжата, это резко снижает эффективность демпфирования.

Не менее важный вопрос – расположение амортизаторов. Наиболее выгодное, с точки зрения работы, место – как можно ближе к колесу, точно перпендикулярно плоскости подвески. Установка амортизатора под углом (как это часто бывает) снижает его демпфирующую эффективность (отклонение от перпендикуляра подвески +/– 50 О – эффективность амортизатора 68%). Все вышесказанное возводит амортизаторы с позиции банального (с точки зрения простого обывателя) автомобильного узла в сложнейшую и многогранную науку. И как в любой другой области, здесь также существуют различные конструкторские и компоновочные решения поставленных задач. По своей конструкции амортизаторы можно разделить на несколько основных типов. По архитектуре их принято делить на одно– и двухтрубные. По наполнению: жидкостные (гидравлические) и газовые (с гидравлическим газовым подпором). Существуют и чисто газовые амортизаторы, в которых используется очень высокое давление газа (порядка 60 атм), но они не столь распространены.

Принципиальная схема двухтрубного гидравлического амортизатора

Гидравлические двухтрубные амортизаторы– некогда самый распространенный и дешевый тип демпфирующих стоек. Они довольно просты по конструкции и не столь требовательны к качеству изготовления. Состоит такой амортизатор из двух трубок: рабочей колбы, где и находится поршень, и внешнего корпуса, предназначенного для хранения избыточного масла. Поршень перемещается во внутренней колбе, пропуская масло через собственные каналы и выдавливая часть масла через клапан, находящийся снизу колбы. Этот клапан иногда называют клапаном сжатия, поскольку зачастую он отвечает за перетекание масла именно в данном такте. Эта часть жидкости просачивается в полость между колбой и внешним корпусом, где сжимает воздух, находящийся при атмосферном давлении в верхней части амортизатора. При движении назад задействуются клапана самого поршня, регулируя усилие на отбой.

Длительное время именно такая конструкция превалировала на рынке амортизаторов. Но годы эксплуатации выявили ряд ее недостатков. Основным минусом является вышеупомянутая аэрация. Особенно при интенсивной работе такого амортизатора. Замена воздуха азотом (азот, будучи инертным газом, не давал деталям амортизатора корродировать, в отличие от воздуха) несколько улучшила его работу, но не решила проблему полностью. Кроме того, такие амортизаторы, имея фактически двойной корпус, хуже охлаждаются, что также отрицательно сказывается на их работе. С другой стороны, если делать их большего диаметра, удается повысить демпфирующие характеристики, одновременно снижая рабочее давление и, как следствие, температуру.

Гидравлика + газ

Такие гидропневматические амортизаторы имеют схожую конструкцию и принцип действия с обычными гидравлическими двухтрубными стойками. Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением находится инертный газ (чаще азот) под некоторым давлением (от 4 до 20 атм и более, в зависимости от назначения). Это и есть так называемый газовый подпор. Значение давления газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Кстати, чем больше диаметр патрона, тем меньшее необходимо давление газового подпора. Оно может различаться также для передних и задних амортизаторов.

Чем же помогает газовый подпор? Прежде всего – пресловутая аэрация. Будучи под давлением, газ не смешивается с маслом столь сильно, как в предыдущем случае, улучшая работу амортизатора. Но полностью данная проблема не решена и здесь. Кроме снижения аэрации масла, газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, выполняя роль дополнительного демпфера. То есть, даже если пружины уже сжались бы, газовый заряд в амортизаторе удерживает правильное положение автомобиля, что положительно влияет на его управляемость. Такой конструктивный подход позволяет инженерам более гибко подходить к настройкам работы амортизатора, делая его более универсальным, чем обычные гидравлические.

Такие амортизаторы, как следует из названия, имеют лишь одну колбу, которая является и рабочим цилиндром, и корпусом одновременно. Работают они так же, как и двухтрубные, но в данной конструкции газ находится в том же цилиндре и отделен от масла особым плавающим поршнем (так называемая схема De Carbon). Газ (чаще азот) находится в своей камере, отделенной от масла, под высоким давлением (20–30 атм).

Однотрубные амортизаторы не имеют нижнего клапана сжатия, как двухтрубные. Это означает, что всю работу по управлению сопротивлением и при сжатии, и при отбое берет на себя поршень. В этой связи, несмотря на кажущуюся простоту этого узла, подбор его конструкции, размера, формы и количества отверстий является весьма сложной задачей. В целом такие амортизаторы имеют высокие рабочие характеристики. Они еще точнее держат автомобиль, способствуя лучшей управляемости. Кроме того, они эффективнее охлаждаются, поскольку воздухом обдувается непосредственно рабочий цилиндр. Плюс к этому в тех же габаритах, что и двухтрубные амортизаторы, внутренний диаметр рабочей колбы будет больше, равно как и диаметр поршня. Это означает больший объем масла, более стабильные характеристики и, опять же, лучшая теплоотдача.

Здесь же нужно сказать и о том, что часто можно встретить амортизаторы с надетой на них пружиной. Этот вариант конструкции не относится исключительно к однотрубным стойкам. Просто так добавляется дополнительный упругий элемент, а порой он и вовсе заменяет основную пружину. Такие конструкции часто имеют возможность регулировки клиренса автомобиля. Подкручивая особую винтовую гайку на корпусе амортизатора, поддерживающую пружину снизу, можно поднять или опустить автомобиль, соответственно поджав либо отпустив пружину.

Читайте также: