8-900-374-94-44
Амортизатор – крайне важное устройство, которое гасит колебания, поглощает удары и столкновения деталей подвески и колес, а еще снижает вероятность раскачки всего автомобиля.
Телескопические амортизаторы функционируют в комплексе с упругими рессорами или пружинами, подушками, торсионами, и другими аналогичными приспособлениями.
Стабильная деятельность данных механизмов обеспечивает безопасный уровень координированности автомобиля.
Однотрубный телескопический (иначе газонаполненный, газовый, или гидропневматичесикий) амортизатор способен создавать легкое сопротивление в процессе езды, вбирая в себя энергию при обратном ходе штока. Посредством такой работы он гарантирует более гладкое движение, но с увеличением скорости и ухудшением поверхности дороги механизмы не всегда успевают вернуться в исходное положение для очередного срабатывания. А уже в 30-е года ХХ века, когда появился двухтрубный вариант, постепенно стали вытесняться однотрубные устройства.
Двухтрубный амортизатор телескопический (еще называемый масляным или гидравлическим) отличается от однотрубного наличием 2-х труб: цилиндра и резервуара, которые разъединены клапаном сжатия. Цилиндр является рабочей трубой, а резервуар выполняет функцию компенсационной. В резервуар наполовину залита жидкость и в случае ее нагрева (а значит и преумножения ее объема), в свободную его область поступают все излишки масла, которые выдавливаются штоком в процессе сжатия. В свою очередь, функцию определения мощности сопротивления, возникающей в момент работы, выполняют клапан сжатия (донный клапан) и клапан отбоя, размещенный на поршне.
Двухтрубное устройство действует в 2-х направлениях, а именно, устраняет энергию во время перемещения штока в одну и другую стороны, передавая некую доли силы колебаний на весь автомобиль при езде.
По мнению некоторых автовладельцев, данный вариант устройства лучше, чем однотрубный, поскольку двухтрубный устроен так, чтобы достичь нужного взаимодействия среди плавности движения и стабильной координированности автомобиля. Масляные амортизаторы на спортивных или скоростных машинах настроены более жестче, а на комфортабельных – лучше и мягче (большая доля работы производится в момент движения штока в обратном направлении).
Рабочий ход (момент соприкосновения колеса с неровностью), как правило, действует с меньшей эффективностью, нежели отбой. Так, при сжатии пружины кузову передается наименьшая сила толчков от колес, а при растяжении как бы придерживает колесо от удара об основание углублений дороги.
Недостатки двухтрубных амортизаторов относительно однотрубных.
Двухтрубные амортизаторы требуют как установки, так и перевозки, и даже хранения, строго под углом не менее 45˚ к вертикали, чтобы исключить попадание воздуха из свободной части резервуара в рабочую полость. В противном случае наличие воздуха в амортизаторной жидкости приведет к полной неисправности устройства. К однотрубным – это правило не применяется, так как «свободного» воздуха в них нет.
Интенсивная работа приводит к смешиванию масла с воздухом, присутствующим в амортизаторе, Вследствие чего происходит эффект кавитации, то есть вспенивания масла, что стремительно снижает эффективность работоспособности конструкции. Таким образом, активная работа в сочетании с очень плохой дорогой, ухудшает эксплуатационные качества двухтрубника, следовательно, управляемость транспортного средства: устойчивость на поворотах, торможение и т.п.
Так как двухтрубный амортизатор подразумевает использование 2-х полостей, амортизаторное масло быстро нагревается, а охлаждение его требует большего времени, чем в однотрубных. Перегретая жидкость теряет необходимую вязкость, из-за чего усиливается процесс образования пены. А значит, эффект смягчения столкновений и колебаний становится менее ощутим.
Большая вероятность перегрева жидкости и пенообразования влечет за собой перебои демпфирования (устранения ударов), что подталкивает водителя продолжить движение с меньшей скоростью и предельно осторожно. Иначе некоторые детали быстро придут в негодность и потребуют ремонта, а лучше полноценной замены.
Две полости, из которых сделаны двухтрубные амортизаторы, а еще клапан отбоя на поршне и клапан сжатия исключают наличие газа под высоким давлением. Отсюда следует, что посредством низкого давления газа колебания становятся более мягкими. Стало быть, плавность движения смягчается, и делает комфортные ощущения, во время езды, лучше.
Даже при большем количестве составляющих устройство деталей, гидравлические масляные двухтрубники по цене доступнее однотрубников. Поскольку изготовлены детали из менее дорогих материалов и просты в производстве.
Если представить, что в автомобиле нет амортизаторов, то будет не трудно догадаться, что контакт с поверхностью дороги был бы нарушен из-за регулярных ударов, колеса машины скакали бы на малейшей кочке или ямке и на самой минимальной скорости.
Отсутствие этого механизма делает езду на машине мучительной из-за непрекращающейся раскачки автомобиля.
Поэтому качество, тип, функционирование конструкций амортизации и их выбор – весьма острый вопрос в плане безопасности автомобиля и того, кто в нем находится.
portalmashin.ru
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.
carspec.info
Автомобильные амортизаторы – это тема, которую чаще всего обсуждают автолюбители. Разнообразие их видов, различные характеристики, вызывают разные мнения и споры. Однозначно можно сказать одно: при замене амортизатора характер движения автомобиля может резко измениться. Какой амортизатор лучше предпочесть газовый, масляный или газомасляный? Какая конструкция эффективнее, однотрубная или двухтрубная? Ответы на эти вопросы и советы экспертов – в данном обзоре.
Для удобства путешествия в гужевых повозках была придумана рессора. Но для автомобилей такой детали оказалось недостаточно, и разработчики должны были решить проблему вертикальных колебаний. Амортизаторы, изобретенные конструкторами, до сих пор являются необходимым инструментом для достижения лучшего соотношения между комфортом и управляемостью.
Внимание! Жесткость или мягкость амортизаторов зависит от количества масла (или другой амортизирующей жидкости), проходящей через отверстия за единицу времени.
Суть работы амортизаторов – снижение амплитуды и количества колебания пружин. Они действуют, как обычные масляные насосы. Малый цилиндр находится в большом. Колеблющаяся подвеска двигает шток. Они приводит в движение поршень, сжимающий масло в цилиндре. Масло выдавливается через микроскопические отверстия во второй цилиндр большего размера, замедляя поршень, а значит, и подвеску.
Амортизирующие механизмы делятся по содержания рабочего вещества на:
На самом деле масло содержится в каждом варианте.
По количеству трубок механизмы бывают:
По способу управления:
В зависимости от установки того или иного вида машина может двигаться плавно, как авто бизнес-класса или жестко, как спортивная модель.
Особенность конструкции в том, что вместо основного вещества в цилиндре газ под давлением. Он отделен от масла плавающим поршнем, который не дает газу и маслу смешиваться.
Газовые амортизаторы обеспечивают хорошую управляемость автомобилем
Преимущество использования механизма – обеспечение великолепной управляемости авто. К сожалению, такой амортизатор достаточно жесткий. Он подходит для тех, кому важнее управляемость на высокой скорости во время движения по трассам, чем комфортное движение по камням, ямкам и ухабам. Стоимость данного механизма на порядок выше, т.к. его производство отличается трудоемкостью и сложностью технологического процесса.
Механизмы обладают наиболее простой конструкцией, поэтому они практически не ломаются. Слабым местом конструкции является быстрое перемещение по неровным дорогам. Поршень амортизатора может неожиданно сместится, масло вспенится и не будет двигаться через отверстия с нужной скоростью. Т.е. амортизирующий механизм в таких условиях практически не сможет работать.
Масляные амортизаторы подходят для спокойного стиля вождения на серийных автомобилях среднего класса.
Газ и масло работают в механизме одновременно. Чем сильнее газ давит на масло, чем выше управляемость и жестче амортизатор.
Преимущество устройства в том, что вспенивание в нем сведено к минимуму. Водитель может спокойно двигаться с высокой скоростью по плохим дорогам, не опасаясь, что амортизатор подведет.
Двухтрубные масляные или газомасляные механизмы считаются наиболее распространенным и простым вариантом. Особенность конструкции в наличии двух емкостей. Масло перетекает из одной в другую через специальный клапан.
Масляные амортизаторы предназначены для передвижения по ровным дорогам
Преимущество конструкции:
Недостатки:
Эксперты рекомендуют устанавливать двухтрубные амортизаторы на семейные автомобили, водитель которых обладает спокойной манерой езды. Для спортивных авто, кроссоверов и внедорожников они не подходят.
В газовых амортизаторах используется одно вещество, значит, нет необходимости в наличии второй полости (трубы). Интересно, что из-за особенности конструкции механизм можно установить наоборот, вверх ногами. А двухтрубные можно устанавливать только в одном положении.
Совет. Необходимо знать, что чем выше давление в газовом амортизаторе, тем быстрее он реагирует на каждое движение.
Рассматриваемый вариант считается самым эффективным, т.к. он лишен недостатков двухтрубных собратьев. Единственный минус – относительно высокая стоимость.
Если водитель мечтает о возможности мчаться по трассе, а потом пробираться к месту рыбалки по бездорожью, то ему подойдет регулируемый амортизатор. Его настройки легко поменять в зависимости от вида планируемой поездки. Стоимость такого изделии немного выше, чем газового однотрубного варианта.
Нерегулируемое устройство не переключается.
Оптимальный выбор зависит от стиля вождения. Если водитель предпочитает неторопливое, спокойное передвижение то ему больше всего подойдет масляный механизм. Для того, кто не может жить без больших скоростей и часто передвигается по трассам и автобанам идеальный вариант – газовый амортизатор.
Совет. Опытные водители советуют не экономить на амортизаторе. Некачественные механизмы замедляют разгон и торможение и ухудшают управляемость.
Если автовладельцу приходится путешествовать по ухабам, грунтовке и бездорожью то масляный вариант ему не подойдет, ведь масло может вспениться. Газовый амортизатор тоже не лучшее решение. С ним водитель и пассажиры чувствуют каждую кочку. В таких условиях подойдет газомасляный вариант.
Грамотный подбор амортизатора обеспечивает комфортное и безопасное передвижение.
viborprost.ru
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.
dvizhok.su
Принцип работы амортизаторов. Виды амортизатров — преимущества и недостатки
Амортизаторы.
Упругие элементы подвески.
Основой подвески любого современного автомобиля является упругий элемент — пружина, рессора или торсион. Хотя эти конструкции прекрасно справляются со своей основной задачей — смягчением толчков, вызванных неровностями дороги и неравномерностью движения, всем им присущ один существенный недостаток. Полученная в результате механического воздействия кинетическая энергия запасается в упругом элементе и вызывает ответные колебания. Естественно, возникающие колебания подрессоренной части автомобиля не способствуют комфорту и безопасности как водителя, так и пассажиров.
Для чего нужны амортизаторы.
Для гашения колебаний, создаваемых упругими элементами подвески автомобиля используются амортизаторы. Наибольшее распространение получили так называемые гидравлические амортизаторы, так как в качестве рабочего элемента в них используется жидкость. Часто такие амортизаторы также называют масляные, потому что используемая в них жидкость представляет собой специальное масло. (К гидравлическим также относятся и газонаполненные амортизаторы).
Конструкция амортизаторов.
Конструктивно любой гидравлический амортизатор состоит из заполненного рабочей жидкостью (маслом) цилиндра и помещенного внутрь него поршня. Внутри поршня имеются узкие отверстия, предназначенные для пропускания масла. Поршень перемещается под воздействием штока, закрепленного на кузове автомобиля, а цилиндр амортизатора крепится на подвижной части подвески автомобиля (рычаге или опоре подшипника колеса).
Принципы работы амортизаторов.
Принцип работы гидравлических амортизаторов заключается в демпфировании возникающих колебаний путем прогона масла через клапаны поршня. Механическая энергия колебаний упругих элементов подвески при этом переходит в нагрев рабочей жидкости амортизатора. Благодаря значительному гидравлическому сопротивлению масла, затухание колебательного процесса происходит практически не начавшись.
Проблемы, возникающие при работе амортизаторов.
Однако, в процессе сжатия гидравлического амортизатора в его цилиндр входит часть штока поршня и рабочий объем цилиндра уменьшается. Так как используемое в амортизаторах масло (как и любая жидкость) практически не сжимается, то приходится использовать специальные устройства для компенсации занимаемого штоком поршня объема. В зависимости от конструкции таких устройств можно выделить два основных типа амортизаторов: однотрубные и двухтрубные.
Двухтрубные амортизаторы.
Для создания дополнительного объема в двухтрубных амортизаторах используется дополнительный, соосный основному цилиндр, немного большего диаметра. При сжатии такого амортизатора часть рабочей жидкости проходит через отверстия поршня в пространство над поршнем. Другая часть масла, соответствующая по объему входящему в цилиндр амортизатора штоку, вытесняется из основного цилиндра в дополнительный через расположенный в дне основного цилиндра клапан. При растяжении (отбое) амортизатора процесс происходит в обратном направлении. Отличие состоит лишь в том, что при сжатии амортизатора основное усилие приходится на клапан, а при растяжении — на поршень.
Однотрубные газонаполненные амортизаторы.
В однотрубных амортизаторах в качестве компенсационной полости используется часть цилиндра, которая заполняется газом под высоким давлением. В качестве наполнителя обычно используется нейтральный азот, закачанный под давлением 15-20 кгс/см2. Несмотря на распространенное название такого амортизатора «газовый», в качестве рабочего тела здесь также используется масло, а не газ. Сжатие газа лишь позволяет скомпенсировать объем, вытесняемый штоком поршня. Используемый в однотрубных амортизаторах газ закачан в отдельную камеру и отделен от рабочей области цилиндра разделительным поршнем. При этом, в отличие от двухтрубных амортизаторов, вся нагрузка по демпфированию колебаний, как при сжатии, так и при растяжении (отбое) амортизатора приходится на клапаны основного поршня.
Каждая из основных конструкций амортизаторов имеет свои достоинства и недостатки.
Недостатки и преимущества двухтрубных амортизаторов.
Основной недостаток двухтрубных амортизаторов, это вспенивание (кавитация) масла, возникающее при интенсивной работе амортизатора. Кроме того, рабочая площадь (сечение основного цилиндра) у двухтрубных амортизаторов меньше, чем у однотрубных, что существенно уменьшает эффективность его работы при небольших смещениях штока. И, наконец, двухтрубный амортизатор весьма чувствителен к своему расположению — при углах установки, превышающих 45 градусов, находящийся в компенсационной камере воздух может попасть в основной цилиндр и нарушить работу амортизатора. Основным преимуществом двухтрубных амортизаторов является их сравнительная невысокая стоимость, благодаря чему, ими укомплектованы большинство серийных автомобилей.
Особенности однотрубных амортизаторов.
Конечно, имеются свои недостатки и однотрубных амортизаторов. Основная проблема заключается в том, что изготовление таких амортизаторов требует очень большой точности, что, соответственно, отражается на их стоимости. Например, чтобы обеспечить необходимое уплотнение штока, шероховатость его поверхности должна быть менее 0,1 микрона. Вторым недостатком газонаполненных амортизаторов является их большая (по сравнению с двухтрубными) длина. Кроме того, при толстом штоке и больших смещениях поршня, наполненная газом камера становится как бы дополнительной пружиной, что также не лучшим образом отражается на управляемости автомобиля.
Преимущества однотрубных амортизаторов.
Несмотря на присущие однотрубным амортизаторам недостатки и их сравнительно высокую стоимость, газонаполненные амортизаторы превосходят двухтрубные по основным техническим параметрам. Особенно важно то, что однотрубные амортизаторы способны работать при весьма неблагоприятных условиях и выдерживать значительные нагрузки. Благодаря этой особенности, однотрубные амортизаторы получили широкое распространение в спортивных автомобилях. Кроме того, гидравлическая характеристика однотрубных пневматических амортизаторов имеет более «жесткий» характер, что обеспечивает более уверенный контакт колес автомобиля с дорожным покрытием, улучшает устойчивость, плавность хода, управляемость, топливную экономичность и тормозные свойства.
Газонаполненные амортизаторы с выносными резервуарами.
Дальнейшее развитие газонаполненные амортизаторы получили в конструкции спортивных амортизаторов с выносными резервуарами. Выносная камера этих амортизаторов позволила значительно увеличить рабочий объем газа и масла, что существенно улучшило их технические характеристики (в частности, облегчило процесс охлаждения амортизатора). Кроме того, система клапанов, соединяющая рабочий цилиндр и дополнительную камеру, позволяет произвести точную независимую регулировку усилий сжатия и отбоя. Практически, конструкция газонаполненных амортизаторов с выносной камерой объединила достоинства однотрубных и двухтрубных амортизаторов.
К сожалению, при всех своих преимуществах, стоимость таких амортизаторов оказалась довольно-таки высокой, что ограничило их применение в серийном производстве автомобилей.
Двухтрубные гидропневматические амортизаторы.
Разумным компромиссом между однотрубным газонаполненным амортизатором и классическим гидравлическим амортизатором стал двухтрубный гидропневматический амортизатор. Благодаря закачанному под небольшим давлением (4 атм) инертному газу, значительно улучшается эффективность его работы. Кроме того, разделяя рабочую жидкость и резервуар, инертный газ (азот) исключает явление кавитации (вскипания) масла. Гидравлические характеристики двухтрубных гидропневматических амортизаторов с газовым подпором низкого давления очень близки к характеристикам однотрубных амортизаторов с газовым подпором высокого давления. При этом, изготовление таких устройств не требует использования высокоточных деталей, что позволяет гидропневматическим амортизаторам оставаться в ценовой категории классических двухтрубных амортизаторов.
© 2010 - 2011 clubturbo.ru
clubturbo.ru
Амортизаторы вопреки распространенному мнению является достаточно важной составляющей любого автомобиля, и от их нормального состояния зависит не только комфорт и удобство во время поездки.
С необходимостью выбора той или иной конструкции амортизатора приходилось сталкиваться практически каждому автовладельцу.
Прежде всего, необходимо определиться с подходящей для конкретного применения конструкцией амортизаторов, каждая из которых преподносится продавцом как оптимальная для тех или иных условий эксплуатации.
Наиболее доступным и вполне хорошо зарекомендовавшим себя типом амортизаторов является двухтрубный. Конструктивно они представляют собой две коаксиально расположенные трубы. Внешняя труба является корпусом, а внутренняя – резервуаром для специального масла. Работа амортизатора основана на гашении колебаний подвески за счет перетекания масла из внутреннего резервуара во внешнюю полость. Благодаря этому двухтрубные амортизаторы считаются одними из самых простых и доступных, что во многом определяет их популярность на рынке для среднестатистического водителя. Однако при активной езде по пересеченной местности жидкость может не успевать охлаждаться, и перегреваться вплоть до закипания. Последствием этого может стать ухудшение характеристик амортизатора, что опасно уже само по себе.
Более высокими характеристиками обладают однотрубные амортизаторы. Их ключевой особенностью является иной принцип компенсации изменения объема рабочей жидкости – за счет закачанного на «дне» амортизатора газа под высоким давлением. Их эффективность не вызывает нареканий даже у опытных автомобилистов, а сам амортизатор менее критичен к монтажу, и допускает крепление даже штоками вниз. Стенка амортизатора фактически имеет возможность контактировать с атмосферным воздухом, что улучшает условия отвода тепла. Наконец, объем жидкости в однотрубных амортизаторах больше, чем в двухтрубных, что также положительно сказывается на характеристиках узла. Единственный недостаток – такие амортизаторы будут дороже, однако их эффективность того стоит.
Возврат к списку
amortizatory.net
Амортизаторы являются одним из главных элементов подвески автомобиля, его основная функция гашение вертикального колебания пружины. Это способствует улучшению сцепления с дорогой и управляемости автомобиля, повышению устойчивости и уровня комфорта для водителя и пассажиров. В настоящее время амортизаторы это гидравлические устройства, работа, которых основана на прохождении масленого потока через клапаны.
Скорость гашения колебаний зависит от скорости движения поршня поэтому, чем быстрее передвигается поршень, тем больше амортизатор сопротивляется движению и тем жестче он становится. Сегодня наиболее распространенный автомобильный амортизатор это гидравлический телескопический.
Так же на рынке представлены другие модели, состоящие из двух или одной цилиндрических стальных трубок с движущимся внутри вверх и вниз штоком, который прикреплен к раме или кузову автомобиля. В систему входят калиброванные клапаны, которые позволяют регулировать силу сжатия и отскока. А так же контролируют проход через них масло в зависимости от условия вождения. Двухтрубные амортизаторы, как следует из их названия, состоят из двух концентрических трубок. Эти трубки образуют рабочую и резервную камеры.
Для того, чтобы амортизатор функционировал правильно, рабочая камера всегда должна быть полностью заполнена маслом, в противном случае клапаны будут работать в воздушной среде, что приведет их к неисправности. Резервная камера заполняется частично, т.к. она должна обеспечивать заполнение рабочей камеры маслом не зависимо от степени сжатия амортизатора. Обе трубки разделены, а клапан сжатия расположен в основании рабочей камеры.
Стандартная конструкция двухтрубных амортизаторов так же включает в себя шток с поршневым клапаном. Шток перемещается вверх и вниз внутри наполненного маслом цилиндра, называемого рабочей камерой. Клапан отдачи состоит их трех типов базовых элементов, контролирующих поток масла:
— перфорированных гибких дисков, необходимых для контроля усилий при малой скорости поршня 0,12м/сек.;
— набора гибких дисков для контроля усилий при средней скорости 0,42м/сек.;
— перфорированного центрального цилиндра или спряженного клапана, контролирующего усилия, возникающего, при движении штока с высокой скоростью 0,76 м/сек.
Так же в двухтрубных амортизаторах в основании рабочей камеры расположен клапан сжатия. Конфигурация этого клапана схожа с поршневым клапаном, но составные части расположены в обратном порядке. Размер этого клапана меньше, т.к. он рассчитывается с учетом упругой силы сжатой пружины и других эластичных элементов подвески.
Когда амортизатор сжимается при движении автомобиля по неровной дороге, шток входит в рабочую камеру, увеличивая давление масла внутри камеры. Во время фазы сжатия, клапан сжатия контролирует сопротивление движения поршня. В это время масло почти свободно перетекает из нижней части рабочей камеры в верхнюю часть через поршневой клапан.
Увеличение давления масла в рабочей камере заставляет клапан сжатия постепенно открываться, и направлять излишек масла в резервную трубку. При отскоке шток поршня выходит из рабочей камеры под контролем клапана отдачи. Такое движение создает вакуум, способствующий втягиванию масла из резервной камеры в объеме равному вышедшему за это время из рабочей камеры штоку поршня. Благодаря этому рабочая камера постоянно заполнена маслом.
Двухтрубные амортизаторы, в которых вместо воздуха для резервной камеры, используется сжатый азот при низком давлении от 2,5 до 8,0 бар, называются газонаполненными амортизаторами или газовыми двухтрубными. Заполнение газом происходит в процессе изготовления амортизатора. Жидкий азот помещается в камеру перед установкой сальников, расположенных в верхней части амортизатора для предотвращения утечек.
Ключевым преимуществом, которое дает наполнение двух трубного амортизатора инертным газом под давлением является тот факт, что это позволяет избежать аэрации или вспенивания гидравлической жидкости. Это явление характеризуется появлением в масле воздушных пузырьков, которые возникают при резком изменении давления масла, проходящего через клапан быстродвижущегося поршня.
Аэрация является причиной шума и не стабильной работы амортизатора из-за прохождения воздуха через клапаны. В случае с двухтрубным газовым амортизатором сжатый азот под низким давлением предотвращает образование воздушных пузырьков, который вызывают аэрацию и её негативные последствия для безопасной эксплуатации автомобиля. Газонаполненные амортизаторы имеют и другие существенные преимущества по сравнению с гидравлическими амортизаторами.
Сжатый газ в резервной камере выталкивает масло в рабочую камеру. Таким образом рабочая камера постоянно наполнена маслом. Поэтому нет необходимости прокачивать такой амортизатор перед установкой. Наполнение газом создает в амортизаторе эффект усиления, что улучшает амортизирующие свойства автомобиля, когда амортизатор сжат, избыточное масло из рабочей камеры переходит в резервную, сжимая находящийся там газ. Когда амортизатор растягивается, расширяющийся газ помогает амортизатору реагировать быстрее, помогая поддерживать более длительный контакт шин с дорогой, тем самым повышает безопасность автомобиля за счет лучшего сцепления шин и более эффективной управляемости.
Об авторе
Название
Технология амортизаторов. Двухтрубный амортизатор.
Описание
Сегодня мы расскажем саму технологию амортизатора, заглянем вовнутрь его конструкции. Амортизаторы являются одним из главных элементов подвески автомобиля, его основная функция гашение вертикального колебания пружины, это способствует улучшению сцепления с дорогой и управляемости автомобиля, повышению устойчивости и уровня комфорта для водителя и пассажиров. В настоящее время амортизаторы это гидравлические устройства, работа, которых основана на прохождении масленого потока через клапаны.
Автор
Анна Андрейченко
Сайт
Instrumenty.info
Фото
instrumenty.info