8-900-374-94-44
Двухтрубные и однотрубные, «масляные» и «газовые», регулируемые и адаптивные — все это современные амортизаторы. Будем разбираться в конструкциях, их достоинствах и недостатках.
Напомним, что амортизатор представляет собой специальный компонент ходовой части, предназначенный для гашения колебаний кузова, вызываемых работой упругих элементов подвески — листовых рессор, пружин или пневмобаллонов. Комфортность езды и управляемость автомобиля напрямую зависят от работы и характеристик амортизаторов, что во многом определяется их конструкцией. Попробуем рассмотреть основные виды амортизаторов: от проверенных временем до технологических новшеств.
Конструкция, появившаяся еще в 30-е годы прошлого столетия и до сих пор не потерявшая актуальность. Телескопический гидравлический двухтрубный амортизатор (он же «масляный») состоит из двух полостей в виде труб, вставленных одна в другую.
Во внутренней трубе располагается шток с поршнем, прикрепляемый к кузову.
При наезде колесом на препятствие происходит процесс сжатия амортизатора — шток с поршнем во внутренней (рабочей) трубе перемещается вниз, выдавливая специальную жидкость определенной вязкости во внешнюю (компенсационную) трубу. При прохождении препятствия можно наблюдать обратный процесс — отбой амортизатора, при котором жидкость возвращается в рабочую полость. Гашение колебаний кузова происходит за счет вязкости жидкости — при перекачивании из одной полости амортизатора в другую она поглощает кинетическую энергию.
Двухтрубный амортизатор в разрезе: 1 - перепускной клапан; 2 - рабочая камера; 3 - поршень; 4 - компенсационная камера
На основе данной конструкции и по тому же принципу к настоящему времени разработано множество других амортизаторов, таких как трехтрубные, регулируемые и адаптивные. Но о них поговорим чуть позже.
Конструктивно практически полностью схож с «масляным».
Единственная разница: во внешней трубе у такого амортизатора закачан газ (как правило, азот). Такое решение позволяет уменьшить вредное пенообразование в жидкости амортизатора, из-за которого масло перекачивается неравномерно и амортизатор теряет в функциональности.
Компоненты / Статьи
Формально двухтрубные газовые амортизаторы считаются средними по жесткости. Благодаря наличию газового подпора они оказываются более жесткими, чем двухтрубные гидравлические. Но при этом за счет двухтрубной конструкции и невысокого давления газа такие амортизаторы мягче, чем однотрубные «газовые».
Конструкция имеет одну трубу, где перемещается поршень с клапаном, через который перекачивается рабочая жидкость. Также в трубе амортизатора находится механически не связанный ни с чем плавающий поршень, разделяющий рабочую жидкость и газ под высоким давлением.
По сравнению с двухтрубной однотрубная конструкция считается более совершенной, обеспечивающей лучшую теплоотдачу и демпфирующие свойства.
Единственный серьезный недостаток — полная непереносимость механических воздействий. Если стенку однотрубного амортизатора даже совсем немного замять, его сразу заклинит и он выйдет из строя. При этом гидравлический двухтрубный небольшой вмятины даже не заметит.
Однотрубный амортизатор в разрезе: 1 - газонаполненная область; 2 - плавающий поршень; 3 - область с рабочей жидкостью; 4 - рабочий поршень
Однотрубные амортизаторы считаются самыми жесткими, так как обеспечивают большее усилие сжатия. На практике это означает, что автомобиль с такими амортизаторами меньше кренится при скоростном прохождении поворотов. Но при езде по грунтовке с множеством мелких ям вибрация и толчки на кузов будут передаваться сильнее, чем у двухтрубных амортизаторов.
Возможность изменять характеристики амортизатора в зависимости от дорожного покрытия привлекала конструкторов достаточно давно, и уже к 80-м годам прошлого столетия было предложено несколько систем.
Так появились амортизаторы с выносной камерой, соединяемой с рабочей полостью через трубку или канал, в котором находится клапан. Поворачивая его в то или иное положение, можно изменять жесткость амортизатора.
Также были разработаны трехтрубные амортизаторы, у которых одна рабочая полость (где перемещается поршень) и две компенсационные (куда выдавливается жидкость). Компенсационные полости соединены между собой через клапан, задав положение которого также можно менять жесткость амортизатора.
Амортизаторы с внешней выносной компенсационной камерой
На практике это выглядит так: нужно остановиться, залезть под машину и повернуть регулировочные болты на каждом из амортизаторов. Поэтому в серийных версиях автомобилей такие амортизаторы не устанавливаются и являются компонентом для тюнинга.
Кроме того, для спорта и тюнинга предназначаются байпасные (от англ. bypass — обводная трубка) амортизаторы и койловеры. В первых перетекание рабочей жидкости происходит не внутри корпуса амортизатора, а по внешним трубкам, снабженным регулируемыми клапанами.
При этом здесь можно отдельно настроить характеристики амортизатора на сжатие и отбой.
В свою очередь, койловер ( от англ. сoil-over) представляет собой амортизатор с надетой на него пружиной. Некоторые модели позволяют отрегулировать высоту амортизатора и, соответственно, клиренс автомобиля.
Амортизаторы с внешней пружиной и возможностью ручной регулировки по высоте
Настраивать жесткость амортизатора, не выходя из машины, — вот основной современный тренд разработчиков подвесок. Весьма интересно здесь выглядит гидромеханическая адаптивная система с дополнительным клапаном, предложенная Koni. В зависимости от частоты колебаний подвески клапан открывается, перепуская жидкость и делая амортизатор более мягким. Таким образом, на ровной дороге амортизаторы сохраняют жесткость, не давая кузову крениться в поворотах, а при въезде на разбитую грунтовку, где колеса начинают прыгать, клапаны в амортизаторах открываются, обеспечивая более плавную езду.
Другой вариант — изменение давления газового подпора. Здесь применяются амортизаторы с выносными камерами, в которых установлены вентили и подведены пневматические магистрали. Нагнетая компрессором или сбрасывая давление, можно регулировать жесткость амортизаторов, а в некоторых системах — и клиренс автомобиля. Регулировка давления осуществляется из салона через специальный электронный блок управления компрессором. Используется данная система для тюнинга, в продаже множество комплектов для установки в гаражных условиях.
Элеуктронно-управляемые амортизаторы, в которых жесткость меняется постредством изменения степени пропускания жидкости перепускными клапанами
Свое видение автоматически регулируемого амортизатора предложила компания Monroe. Конструкторы фирмы разработали систему с управляемыми электроникой перепускными клапанами. Получая сигнал, встроенный в клапан соленоид меняет его сечение, делая амортизатор более жестким или мягким. В зависимости от модели система либо управляется вручную, когда водитель может выбрать один из нескольких режимов, либо работает как адаптивная, автоматически меняя жесткость амортизаторов по показаниям датчиков.
Иным путем пошли инженеры Delphi, создав технологию MRC (Magnetic Ride Control). Здесь для амортизаторов была разработана специальная магнитореологическая рабочая жидкость, меняющая вязкость в магнитном поле. В шток амортизатора встроен электромагнит, управляемый отдельным контроллером. В данной системе удалось добиться самой быстрой реакции, когда амортизаторы могут менять жесткость практически мгновенно и бесступенчато, в зависимости от скорости движения, положения руля и работы подвески каждого колеса. Технология выглядит весьма перспективно, однако остаются проблемы со сроком службы рабочей жидкости и стабильности ее свойств при разных температурах.
Принципиальная схема работы технологии MRC: под воздействием электромагнитного поля рабочая жидкость меняет вяхкость, частицы "выстраиваются в линию", отчего изменяется и жесткость амортизатора
Сохраняя свою принципиальную конструкцию, сейчас амортизаторы превратились в высокотехнологичный компонент с электронным управлением, незаменимый при создании различных «умных» подвесок, адаптирующихся к дорожному покрытию и режиму движения.
Есть где разгуляться и любителям тюнинга: разнообразие амортизаторов для доводки очень велико — выбирай на вкус и настраивай подвеску как угодно. Но не будем сбрасывать со счетов и старую проверенную двухтрубную «гидравлику»: пока существует парк бюджетных автомобилей и доступного секонд-хенда, недорогим «обычным» амортизаторам всегда найдется работа.
При ходе сжатия подвески происходит укорачивание амортизатора, поршень 1 перемещается вниз и часть масла перетекает из нижней части рабочей полости через клапан II в его верхнюю часть А (см. рисунок 1). Количество жидкости, соответствующее объему погруженного штока, вытесняется при этом в компенсационную полость С через клапан IV, расположенный в донышке 9 цилиндра. За счет этого получаются в основном усилия сопротивления при сжатии, и только в том случае, если этого не достаточно, осуществляется дополнительное включение клапана на поршне (рисунок 2).
Клапан на поршне, называемый в отечественной литературе перепускным, включается всегда.Обычно его сопротивление ничтожно мало и оно не влияет на усилие сжатия. Однако, если его сопротивление предусмотрено конструкцией, оно дополняет сопротивление сжатию донного клапана.
Рисунок 1 — Схема для пояснения работы двухтрубного амортизатора
Как показано на рисунке 2, клапан II состоит лишь из диска 5, нагруженного конической пружиной.
Рисунок 2 — Усиленный перепускной клапан, применяемый фирмой Боге в двухтрубных амортизаторах Т27 и Т32 для повышения усилия сжатия, который устанавливается на верхнем торце поршня вместо обычного перепускного клапана.
При ходе отбоя возникает повышенное давление между перемещающимся вверх поршнем 6 и направляющей 1 штока. При этом основное количество жидкости вытесняется через регулируемый клапан I, который и осуществляет усилия отбоя. Небольшое количество жидкости проникает через зазор между направляющей и штоком, обозначенный S1 на рисунке 3, а также через показанный там же угловой канал E—G.
Выдвигание штока приводит к нехватке жидкости в рабочей полости A, и недостающее количество подсасывается из полости C (см. рисунок 1) через клапан III, представляющий собой простой обратный клапан. Жидкость, пульсирующая между рабочей и компенсационной камерой, охлаждается через резервуар 8.
Рисунок 3 — Уплотнение, применяемое фирмой «Боге» для двухтрубных амортизаторов крупносерийного производства. Готовый амортизатор закрывается путем закатки резервуара 4 по кромке U направляющей 5 штока
Это явление получило название «утренней болезни». Необходимо конструктивно обеспечить, чтобы жидкость, заполняющая доверху рабочую полость, на стоящем автомобиле не могла стечь обратно в компенсационную полость, а также чтобы жидкость заполняла объем, освобождающийся при ее сжатии.
Фирма «Boge» решает эту проблему за счет кольца 3 уголкового сечения, которое показано на рисунке 3, и нескольких, отформованных по наружной поверхности направляющей штока канала E и G, расположенных под прямым углом друг к другу. Кольцо 3 образует резервуар R2, из которого осуществляется подпитка через оба указанных канала при охлаждении. Другое преимущество этого решения состоит в том, что воздух, попавший в рабочую полость при неправильном хранении или проверке от руки (при горизонтальном положении амортизатора), можно удалить оттуда. Каналы E и G служат в таких случаях для выпуска воздуха: за счет ходов подвески воздушная подушка быстро удаляется.
Кроме того, уголковое кольцо предотвращает прямое соударение со стенкой резервуара 4 струй, «выстреливающих» из канала Е при движении поршня вверх, что привело бы к вспениванию жидкости.
При ходе отбоя над поршнем возникает повышенное давление, которое вызывает, как говорилось выше, вытеснение жидкости вверх через зазор S1(между штоком и направляющей) и угловые каналы E—G. Это небольшое количество жидкости (осуществляющее, между прочим, смазывание штока) собирается в резервуаре R2 и через кольцевой зазор S2, образованный уголковым кольцом 3 и резервуаром 4, стекает в компенсационную полость C. При этом происходит охлаждение жидкости через обдуваемый встречным воздухом резервуар 4. Однако кольцевая щель S1 а также размеры и количество поперечных каналов G соответствуют постоянному дросселю, так что их сечение должно учитываться при регулировке амортизатора.
При ходе сжатия поршень вдвигается, вытесняет определенный объем и создает тем самым опять-таки повышенное давление в рабочей полости A, т.
е. и при сжатии жидкость вытесняется через зазор S1 а также каналы E и G, и охлаждается, стекая через резервуар 4.
Рисунок 4 — Амортизатор для грузового автомобиля Т36-D2V + hA фирмы «Fichtel & Sachs» с двойным фитоновым уплотнением (D2V), гидравлическим буфером отбоя (hA) и резьбовой крышкой (T)
Резервуар сверху закрыт крышкой 2, а снизу — днищем 6. На поршне 4 и в донышке 5 цилиндра установлены дисковые клапаны; серийный гидравлический буфер отбоя 3.
Другим преимуществом этого амортизатора является комплект уплотнений 1, рассчитанный на высокие нагрузки и выдерживающий максимальную температуру масла 220 °С, а продолжительное время — 160 °С.
Как показано на рисунке 5, этот комплект состоит из двух отдельных уплотнений 2, которые по мере износа поджимаются через шайбы 5 конической или цилиндрической винтовой пружиной 3; последняя имеет опору в направляющей 4 штока.
Рисунок 5 — Самоподжимной комплект уплотнений, выдерживающий высокие температуры, устанавливаемый фирмой «Fichtel & Sachs» в амортизаторы для грузовых автомобилей, с диаметром поршня 30—70 мм и диаметром штока 15—25 мм; пружина 3 в зависимости от размера выполняется цилиндрической или конической. Здесь показан еще одни вариант закрывания амортизатора — сваркой
Кроме того, имеется грязесъемный элемент 1, который (как и остальные элементы уплотнения) изготовлен из фитона и предотвращает проникновение пыли, песка и влаги.
Двухтрубный амортизатор и однотрубный амортизатор
Что действительно лучше?
Ходит много слухов о том, что лучше, но компания TEIN, специалист по подвеске
, положила конец всем этим слухам!
Это однотрубные и двухтрубные амортизаторы, которые вы часто видите в журналах и т.
д.
Для тех из вас, кто когда-либо думал про себя: «Я думаю, что знаю различия в конструкции, но в чем именно разница? » Вот объяснение.
Основное различие между однотрубными и двухтрубными системами, как показано выше, заключается в количестве трубок, используемых для амортизатора.
Прочие конструктивные отличия
В монотрубке используется свободный поршень, который полностью отделяет масляную камеру от газовой. В то время как у двухтрубного ничто не разделяет масляную и газовую камеры внутри гильзы.
Различия между однотрубными и двухтрубными амортизаторами, как видите, заключаются не только в количестве трубок, но и во внутреннем механизме.
Рассмотрим достоинства и недостатки однотрубного амортизатора.
Рассмотрим достоинства и недостатки двухтрубного амортизатора.
Вы поняли достоинства и недостатки моно- и двухтрубных ламп?
Теперь давайте сравним их напрямую.
Некоторые производители говорят, что монотрубка лучше, но так ли это на самом деле?
В последние годы ходовые качества стали наиболее важными для дорожных амортизаторов.
Чтобы обеспечить оптимальное качество езды с дорожными амортизаторами, очень важно иметь правильные настройки, а также обеспечить достаточный ход.
Гоночный амортизатор, предназначенный для плоских трасс, не требует такого большого хода, как уличный амортизатор, которому всегда приходится иметь дело с неровностями поверхности, неровностями и другими условиями обычных улиц.
Существует прямая связь между недостаточным ходом и ухудшением плавности хода, например внезапными толчками и т. д., для уличных амортизаторов.
В дополнение к проблеме недостаточного хода, использование газа под высоким давлением приводит к более жесткой езде, увеличивает трение и т. д. и является основной причиной ухудшения ходовых качеств.
Для двухтрубных клапанов поршневой клапан и базовый клапан разделяют роль создания силы демпфирования сжатия, поэтому нет необходимости вводить газ под высоким давлением.
Однако однотрубная конструкция создает демпфирующее усилие сжатия/отбоя только с помощью поршневого клапана.
Однотрубный ход, когда свободный поршень смещается вниз за счет смещения сжимающегося штока поршня. Если в это время с другой стороны свободного поршня недостаточно давления, свободный поршень будет двигаться довольно легко, не создавая адекватной демпфирующей силы сжатия, и, таким образом, шток поршня полностью сожмется.
Чтобы предотвратить это, в газовую камеру должно быть впрыснуто достаточное количество газа под высоким давлением, чтобы контролировать свободное движение поршня.
Мало ли что лежит на поверхности обычных дорог.
Если что-то ударит по амортизатору и повредит корпус, монотрубка, состоящая только из одного цилиндра, больше не сможет работать.
Учитывая это, действительно ли однотрубная конструкция подходит для улицы?
Ответ, к сожалению, «НЕТ».
Теперь вернемся к достоинствам двухтрубки.
Конструкция с двумя трубками решает все проблемы с уличными амортизаторами.
Кроме того, он имеет более низкие производственные затраты благодаря более совершенным производственным процессам по сравнению с однотрубной конструкцией.
Чрезвычайно важными факторами для уличных амортизаторов являются высокое качество и приемлемая цена.
Двухтрубная конструкция больше подходит для дорожных амортизаторов.
Далее сравним их по схеме. Недостатки однолампового усилителя кажутся очевидными при уличном использовании, но на трассах он раскрывает весь свой потенциал.
Давайте вернемся к достоинствам монотрубки.
Гонки по кольцевой трассе чрезвычайно опасны для амортизатора.
При непрерывной гонке в течение долгих часов не только сам амортизатор выделяет тепло, но и расположенные рядом компоненты тормозной системы могут нагреваться до 1000 градусов по Цельсию.
Амортизатор полностью подвергается такому нагреву.
По этой причине крайне важно, чтобы амортизаторы контура стабильно работали даже при длительном использовании в тяжелых условиях. Таким образом, достоинства моноламп действительно подходят для жесткого вождения на трассах.
Проблема хода на трассе на самом деле не вызывает беспокойства, потому что плоские поверхности и более жесткие пружины не требуют такого большого хода, как на улице.
Вот почему одноламповая конструкция лучше подходит для контура.
Из-за этих недостатков, к сожалению, нельзя сказать, что он считается пригодным для жестких условий эксплуатации.
Но это только на основе прямого сравнения с монолампой. Фактически, двухтрубная конструкция TYPE FLEX, доступная на рынке, одержала победу в своем классе на 24-часовой гонке Нюрбургринга 2005 года.
Между однотрубными и двухтрубными двигателями нет большой разницы с точки зрения долговечности и т. д. Только некоторые люди, например профессиональные водители, чувствуют разницу в производительности в очень ограниченных условиях.
Как описано ранее, как однотрубная, так и двухтрубная конструкции имеют свои достоинства и недостатки, и обе имеют соответствующие области знаний.
Вопрос не в том, какая конструкция лучше другой, а в том, чтобы обеспечить наиболее подходящую для этой цели конструкцию.
TEIN обладает большим объемом «ноу-хау» как по однотрубным, так и по двухтрубным, накопленным за годы опыта, что позволяет нам производить однотрубные амортизаторы с комфортом европейского автомобиля и/или сдвоенные -трубные амортизаторы, которые могут выиграть 24-часовую гонку Нюрбургринга. Продукция TEIN отличается превосходным качеством, производительностью и технологиями, которых не могут достичь даже другие производители.
TEIN — один из немногих производителей автозапчастей, выпускающих как однотрубные, так и двухтрубные конструкции.
Для удовлетворения разнообразных потребностей необходимо иметь большое разнообразие амортизаторов с различными настройками.
TEIN продолжит производить и поставлять как однотрубные, так и двухтрубные амортизаторы, чтобы удовлетворить постоянно меняющиеся потребности клиентов в высоком качестве, высокой производительности и доступной цене.
Однотрубные и двухтрубные амортизаторыДвухтрубные и однотрубные амортизаторы имеют разные преимущества и недостатки, поэтому какие из них установлены на вашем автомобиле и как они работают?
Напомнить позже
Двухтрубный койловер OhlinsИногда можно заметить конкретные ссылки на однотрубные и двухтрубные амортизаторы. Они оба сконструированы так, чтобы выполнять одну и ту же работу по поглощению энергии, передаваемой вверх от неровностей дороги, но их конструкция удивительно отличается.
Начнем с двухтрубных амортизаторов: этот старый тип проще в изготовлении и в результате более распространен, но ни одно из этих обстоятельств не означает, что это не очень эффективная конструкция. Основы конструкции двухтрубных амортизаторов включают две трубы (да), одна внутри другой. Во внутренней трубе находится основной масляный резервуар, в котором движется поршень, более подробная информация о котором объясняется в нашей функции основных демпферов.
При сжатии подвески поршень вытесняет масло из внутренней трубы через клапан в резервную трубку. Когда поршень движется назад, происходит обратное; масло подсасывается из резервной трубки во внутреннюю.
Двухтрубные амортизаторы разрабатывались по-разному на протяжении многих лет. Возможно, наиболее важным является заправка газом. Либо воздух (дешево и в основном эффективно), либо азот (дорого, но лучше) под низким давлением подается во внешнюю трубу достаточно далеко над клапаном, чтобы он не мог случайно попасть во внутреннюю трубу. Его цель состоит в том, чтобы удерживать давление на этом конце объема масла, сводя к минимуму аэрацию или «вспенивание», которое может возникнуть в двухтрубном демпфере при интенсивном использовании.
Некоторые производители используют грубый способ добавления элемента чувствительности к небольшим неровностям в двухтрубные амортизаторы, сохраняя при этом возможность срабатывания на большие неровности. Он заключается в выполнении небольших канавок в верхней и нижней частях стенки внутренней трубы, по которым перемещается поршень. Они эффективно замедляют движение поршня и помогают предотвратить движение вверх или вниз, оставляя центральную часть хода амортизатора свободной для легкого перемещения по небольшим неровностям.
Пара двухтрубных койловеров Ohlins 9Амортизаторы 0002 Monotube были инновацией Bilstein в 1950-х годах. Они длиннее, чем двухтрубная установка, они помещают масляный резервуар и заряд газа высокого давления в линию внутри одной оболочки. «Плавающий» поршень разделяет жидкость и газ. Поршень основного демпфера проталкивает масло как обычно, но вместо того, чтобы проталкивать масло в отдельную камеру, жидкость проходит через клапаны в самом поршне.
Обычно его сопротивление ничтожно мало и оно не влияет на усилие сжатия. Однако, если его сопротивление предусмотрено конструкцией, оно дополняет сопротивление сжатию донного клапана.