8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Гидравлические амортизаторы – Гидравлические амортизаторы | Амортизаторы

Гидравлические амортизаторы | Амортизаторы

Амортизатор — это устройство предназначенное для гашения и поглощения поперечных колебаний рамы или кузова, возникающих в результате деформации рессор и пружин при движении автомобиля, путем превращения механической энергии движения в тепловую. В связи с повышенными требованиями к плавности хода амортизаторы стали одним из основных элементов подвески современных автомобилей.

На автомобилях и автобусах наиболее широко применяют гидравли­ческие амортизаторы, в которых используют сопротивление (внутреннее трение) сравнительно вязкой жидкости, проходящей через калиброванные отверстия малых диаметров и ограниченные сечения в клапанах. Полный цикл колебаний рамы кузова) относительно моста и колес включает в себя два периода:

  • ход сжатия рессоры (пружины), когда под­рессоренная часть (рама с платформой  сближается с неподрессоренной частью (мостами и колесами)
  • ход отдачи рессоры (пружины), когда под­рессоренная часть удаляется от не­подрессоренной

2 группы амортизаторов

  • амортизаторы двустороннего действия
  • амортизаторы одностороннего действия (гасят колебания только при ходе отдачи рессоры)

Амортизаторы двустороннего действия способствуют более плавной работе подвески, поэтому они почти полностью вытеснили амортизаторы одностороннего действия.

Схематично устройство гидравлического амортизатора двухстороннего действия показано на рисунок. Амортизатор состоит из уравновешивающего резервуара С, рабочего цилиндра 2, штока 6 с поршнем 1 и клапанов  перепускного IΙ, отдачи I, впускного IΙI, сжатия IV. В верхней части шток поршня перемещается в направляющей втулке 8 которая служит вместе с уплотнением 5 для предохранения штока амортизатора от возникающих изгибающих моментов и поперечных сил.

Рис. Схема гидравлического амортизатора двухстороннего действия:
1 – поршень; 2 – рабочий цилиндр; 3 – корпус; 4 – корпус клапанов; 5 – уплотнение; 6 – шток; 7 – защитный кожух; 8 – направляющая втулка; 9 – разгрузочное отверстие; А – рабочая полость; С – уравновешивающий резервуар; I – клапан отдачи; IΙ – перепускной клапан; IΙI – впускной клапан; IV – клапан сжатия

В рабочем цилиндре 2 вместе со штоком 6 перемещается поршень 1, в котором имеются сквозные отверстия, равномерно расположенные в два ряда по окружностям различных диаметров. Отверстия, находящиеся на большой окружности, закрыты сверху перепускным клапаном I, к которому прижимается пружинная шайба. Отверстия на меньшей окружности перекрыва­ются снизу дроссельным диском клапана отдачи IΙ .

В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан IΙ I и клапан сжатия IV, прижимаемый пружиной. Эти клапаны закрывают отверстия, расположенные в корпусе.

Между цилиндром 2 и кожухом 7 находится уравновешивающий резервуар С, заполненный маслом примерно на половину объема. Оставшийся незаполненным объем уравновешивающегося резервуара служит для заполнения маслом при изменении его температуры, которая может колебаться от -20° до +200°С. Уровень жидкости в уравновешивающем резервуаре рассчитан таким образом, чтобы воздух не попадал в рабочую полость амортизатора через клапан сжатия при снижении уровня в наклонном положении амортизатора (до 45°).

К штоку и резервуару приварены проушины. Нижней про­ушиной амортизатор крепится к балке или к нижним рычагам переднего моста при независимой подвеске, а верхней – к кронштейну рамы или основания кузова. От повреждений и попадания грязи шток защищен ко­жухом 7.

Во время хода сжатия (пружины) рессоры (наезд колеса на выпуклость) поршень амортизатора движется вниз, перепускной клапан I Ι открывается и жидкость перетекает через отверстия поршня в рабочую полость А. Под давлением жидкости клапан сжатия I V преодолевает усилие пру­жины и открывается, при этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется из рабочего цилиндра в уравновешивающий резервуар С. Усилие пружины клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора, в результате чего частота колебаний подвески и под­рессоренных масс автомобиля уменьшается. При перемещениях штока жидкость, частично просачиваясь через зазор между направляющей втулкой и штоком, через разгрузочное отверстие 9 поступает в полость уравновешивающего резервуара, разгружая тем самым сальники от действия рабочего давления жидкости.

Во время хода отдачи (попадание колеса во впадину) поршень движется вверх, вытесняя жидкость из верхней рабочей полости А в нижнюю. Перепускной клапан IΙ, расположен­ный со стороны надпоршневого пространства, закрывается, и жидкость через отверстия поршня поступает к клапану I отдачи и открывает его. При этом жидкость в объеме, равном выводимой части штока, поступает из уравновешивающего резервуара в рабочий цилиндр через отверстия, предварительно преодолев сопротивление впускного клапана IΙI.

Жесткость дисков клапана отдачи I и усилие его пружины создают необходимое сопротивление амортизатора  которое пропорционально квадрату скорости перетекания жидкости.

При движении автомобиля необходимо, чтобы амортизатор гасил в основном свободные колебания подвески при ходе отдачи (распрям­ления рессоры или пружины) и не увеличивал их жесткость при сжатии. Поэтому сопротивление хода сжатия составляет 25…30 % сопротивления хода отдачи.

Недостатком двухстороннего амортизатора является наличие уравновешивающего резервуара, который охватывает рабочий цилиндр и усложняет охлаждение его. Между тем, гашение колебаний сводится к тому, что их механическую энергию амортизатор преобразует в тепловую энергию, что в свою очередь приводит к повышению температуры масла, а значит и снижению его вязкости. Вследствие этого снижаются усилия сжатия и отбоя.

Усилие отбоя в одних случаях оборачивает­ся раскачиванием автомобиля как целого (на плавных, волнообразных неровностях дороги), в других – возникновением сильных вертикальных колебаний подвески с «отскакиванием» колес от покрытия. И тогда устойчивость, управляемость, тормозные свойства автомобиля на неровной дороге становятся неудовлетво­рительными.

К тому же в амортизаторах этого типа даже специально подобранное маловспени­вающееся масло при больших скоростях колебаний (пропорциональных произведению хода на частоту колебаний) порой вспенивается. Причина в том, что масло проходит через узкие проходы (зазоры в клапанах, каналы, сверления) с очень большими скоростями и при пониженных давлениях, в результате чего возникает кавитация (образование пузырьков разрежения). Этому способствует и повышение температуры амортизатора при интенсивной работе. Все это препятствует нормальной работе амортизатора, так как сопротивление вспененного масла во много раз меньше сопротивления нераз­рывного объема масла. Амортизатор перестает гасить колебания. Это одна из причин того, что некоторые амортизаторы, вполне приемлемые для езды с комфортом по обычным дорогам, непригодны для спортивного типа езды.

Видео: Какие амортизаторы лучше и надежнее — газовые, масляные или газомаслянные?

ustroistvo-avtomobilya.ru

Амортизаторы. Устройство и принцип действия

Амортизаторы передней и задней подвесок колес автомобиля предназначены для гашения колебаний кузова на упругих элементах при движении по неровностям дороги.

Принцип действия гидравлического амортизатора основан на перетекании жидкости из одной полости амортизатора в другую через малые проходные сечения, в результате чего амортизатор развивает сопротивление, поглощающее энергию колебательного движения. Сопротивление, развиваемое в переднем амортизаторе, при растяжении примерно в 3 раза больше сопротивления при его сжатии. Эти амортизаторы являются амортизаторами двухстороннего действия. Они гасят колебания как при ходе сжатия подвески (когда колесо приближается к кузову), так и при ходе отдачи (колесо отдаляется от кузова).

Гидравлические амортизаторы обеих подвесок телескопического типа, по принципу работы совершенно одинаковые и отличаются габаритными размерами, рабочей характеристикой клапанов отдачи (усилие растяжения в переднем амортизаторе в 2 раза больше), способом крепления (верхний конец заднего амортизатора имеет ушко) и отсутствием кожуха па переднем амортизаторе.

На рисунке показаны совмещенные разрезы переднего и заднего амортизаторов. В дальнейшем, при описании конструкции амортизаторов и их работы, иногда после порядкового номера детали в тексте будет помещен в скобках другой номер. Это будет повторяться лишь в тех случаях, когда одноименные детали переднего и заднего амортизаторов различные.

Устройство амортизатора

Амортизатор состоит из стального резервуара 4 (29), соединенного сваркой с нижней монтажной проушиной 1; внутри резервуара свободно помещен рабочий цилиндр 13 (30), изготовленный из стальной трубы. Снизу в рабочий цилиндр запрессован (до упора в торец) клапан сжатия, который состоит из корпуса 2, вставленного в него клапана 39 с пружиной 40 и седла 3 клапана. Седло клапана ввертывается в корпус; его положение подбирается заранее по заданной гидравлической характеристике клапана сжатия, а затем контрится ограничительной гайкой 38, которая, в свою очередь, имеет буртик, служащий упором пружинной звездочки 6, поджимающей к плоскости клапана сжатия тарелку 5 впускного клапана.

Рис. Амортизаторы подвесок колес автомобиля:
а — передний; б — задний; 1 — нижняя монтажная проушина; 2 — корпус клапана сжатии; 3 — седло клапана сжатия; 4 — резервуар переднего амортизатора; 5 — тарелка впускного клапана; 6 — звездочка впускного клапана; 7 — регулировочная шайба; 6 — пружина клапана отдачи переднего амортизатора; 9 — диск клапана отдачи; 10 — дроссельный диск клапана отдачи переднего амортизатора; 11 — звездочка перепускного клапана; 12 — ограничительная тарелка; 13 — рабочий цилиндр переднего амортизатора; 14 — шток переднего амортизатора; 15 — направляющая штока; 16 — пружина сальника; 17 — сальник резервуара; 18 — обойма сальника; 19 — обойма сальников; 20 — замочное кольцо переднего амортизатора; 21 — упорное кольцо переднего амортизатора; 22 — верхняя монтажная проушина; 23 — шток заднего амортизатора; 24 — гайка резервуара; 25 — нажимная шайба; 26 — войлочный сальник штока; 27 — резиновый сальник штока; 28 — кожух заднего амортизатора; 29 — резервуар заднего амортизатора; 30 — рабочий цилиндр заднего амортизатора; 31 — тарелка перепускного клапана; 32 — поршень; 33 — дроссельный диск клапана отдачи заднего амортизатора; 34 — тарелка клапана отдачи; 35 — регулировочная шайба клапана отдачи; 36 — пружина клапана отдачи заднего амортизатора; 37 — гайка клапана отдачи; 38 — ограничительная гайка впускного клапана; 39 — клапан сжатия; 40 — пружина клапана сжатия

Шток 14 (23) изготовлен из углеродистой стали. Рабочая поверхность штока 14 переднего амортизатора покрыта слоем хрома и отполирована. Шток 23 заднего амортизатора отполирован без покрытия слоем хрома. На верхнем конце штока 14 переднего амортизатора прорезана выточка под замковое кольцо 20, которое фиксирует упорное кольцо 21.

Верхний конец штока 23 заднего амортизатора приварен контактной сваркой к верхней монтажной проушине 22, а к фланцу проушины приварен кожух 28, защищающий шток и сальники от прямого попадания грязи и влаги. На нижнем конце штока гайкой 37 укреплен поршень 32 с деталями клапана отдачи и перепускного клапана.

Клапан отдачи включает дроссельный диск 10 (33), перекрывающий восемь отверстии поршня, расположенных по окружности ближе к его оси, диск 9, набор тонких регулировочных шайб 35, тарелку 31, тарированную пружину 8 (36), гайку 37, завернутую До упора, и комплект регулировочных шайб 7.

Перепускной клапан состоит из ограничительной тарелки 12 с шайбой, пружинной звездочки 11 и тарелки 31, закрывающей перепускные отверстия поршня, расположенные по окружности дальше от его оси.

Сверху рабочий цилиндр закрыт направляющей 15 штока, изготовленной из цинкового сплава. Внутри направляющей помещена металлокерамическая втулка, по которой перемещается шток. Войлочный сальник 26, расположенный под гайкой резервуара, защищает внутреннюю полость от проникновения грязи, а внутренний резиновый сальник 27, установленный в обойме 19 и поджимаемый пружиной 16 через обойму 18, препятствует выходу жидкости из амортизатора. Для уплотнения резервуара между обоймой и направляющей штока размещен уплотняющий сальник 17, который сжимается через фибровую шайбу 25 при завертывании гайки 24.

Принцип действия амортизатора

При плавном сжатии амортизатора жидкость, находящаяся под поршнем, испытывает сжатие, однако ввиду практической несжимаемости она вынуждена перетекать из полости В рабочего цилиндра в полость меньшего давления. Жидкость движется в двух направлениях. Большая часть жидкости перетекает через восемь отверстий К, приподнимая при этом тарелку перепускного клапана, прижатую слабой пружинной звездочкой, в полость Л (движение жидкости показано на рисунке а тонкими стрелками). Жидкость, вытесняемая из полости В, не полностью перетекает в полость А; часть ее, равная объему вводимого в амортизатор штока, выходит в полость С через два паза Т в корпусе клапана сжатия.

При резком нажатии на шток давление жидкости под поршнем в полости В возрастает, вследствие чего клапан сжатия открывается и сжимает пружину (движение жидкости показано жирными стрелками). Жидкость перетекает в верхнюю полость А рабочего цилиндра так же, как при плавном ходе сжатия. Перепускной клапан при ходе сжатия практически не влияет на гидравлическое сопротивление, развиваемое амортизатором. Требуемое сопротивление, необходимое при резком сжатии, обеспечивается клапаном сжатия.

При обратном ходе, т.е. при перемещении поршня вверх (ход отдачи), жидкость из верхней полости А рабочего цилиндра через отверстия П в поршне и четыре выреза Н дроссельного диска (дроссельный диск заднего амортизатора имеет шесть вырезов) перетекает в нижнюю полость В рабочего цилиндра. Объем жидкости, вытесняемый из полости А, меньше освободившегося объема полости В под поршнем на величину объема штока, извлеченного из амортизатора. Освободившийся объем заполняется жидкостью, поступающей из полости С через отверстия Р клапана сжатия, приподнимает при этом тарелку впускного клапана, прижатую в плоскости клапана сжатия лапками слабой пружинной звездочки (движение жидкости показано на рисунке б тонкими стрелками).

При ходе отдачи, когда кузов автомобиля подбрасывается на упругих элементах подвесок колес вверх, давление над поршнем в полости А рабочего цилиндра возрастает. Жидкость через отверстия П в поршне давит на диски клапана отдачи и отгибает их. Одновременно сжимается пружина клапана, подпирающая диски, а проходное сечение для перетекания жидкости увеличивается. Требуемое гидравлическое сопротивление для гашения колебаний при ходе отдачи обеспечивается тарированной пружиной клапана отдачи. Полость В при резкой отдаче заполняется так же, как и при плавном движении поршня. Впускной клапан не оказывает существенного влияния на гидравлическое сопротивление при работе амортизатора; он предназначен для свободного впуска жидкости в полость В.

Рис. Схема работы амортизатора:
а — сжатие; б — растяжение

ustroistvo-avtomobilya.ru

Устройство и работа амортизаторов.


Устройство и работа амортизаторов



На этой странице рассмотрены особенности устройства и принцип действия телескопических амортизаторов - гидравлического и газонаполненного (газового).

***

Гидравлический телескопический амортизатор

Гидравлические телескопические амортизаторы отличаются тем, что конструктивно они выполняются в виде двухтрубных, а в качестве рабочего тела используют только жидкости.

На рис. 1 показана типовая конструкция телескопического амортизатора, применяемого на отечественных автомобилях.

Поршень 14 через шток 18 и верхнюю проушину 1 соединен с несущей системой (рамой или кузовом) автомобиля. Труба 16, в которой закреплен цилиндр 17, соединена с колесом через нижнюю проушину 1.
Поршень 14 делит рабочее пространство цилиндра 17 на две полости. В верхней части шток 18 перемещается в направляющей втулке и уплотнен уплотнительной манжетой, расположенной в обойме 3. Уплотнение прижимается специальной гайкой по резьбе трубы 16 к направляющей втулке, а так прижимается к цилиндру 17.
Таким образом, амортизатор имеет три полости: в цилиндре над поршнем, под поршнем, а также между цилиндром 17 и трубой 16.

В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10, прижатый пружиной 11. Эти клапаны закрывают отверстия 13 и 12, расположенные в корпусе.

Кожух 2 защищает шток 18 от грязи и повреждений.
Во время хода сжатия рессоры (или пружины) поршень амортизатора движется вниз. При этом основная часть рабочей жидкости через перепускной клапан 5 со слабой пружиной перетекает в полость над поршнем, встречая незначительное сопротивление со стороны клапана. Другая часть жидкости переходит в кольцевую компенсационную полость между цилиндром 17 и трубой 16.

При резком сжатии амортизатора дополнительно открывается разгрузочный клапан 10, вследствие чего уменьшается нарастание сопротивления перетеканию жидкости в компенсационную полость.

Усилие пружины 11 клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора, в следствие чего частота и амплитуда колебаний подвески и подрессоренных масс автомобиля снижается.

При перемещении штока рабочая жидкость, частично просачиваясь через зазор между направляющей втулкой и штоком, поступает через отверстие 19 в полость между цилиндром 17 и трубой 16, разгружая тем самым уплотнительную муфту от действия высокого давления рабочей жидкости.

Таким образом, сопротивление сжатию определяется сопротивлением перетекания рабочей жидкости в компенсационную полость.

При ходе отбоя, когда поршень перемещается вверх, рабочая жидкость перетекает в нижнюю полость через каналы в поршне и калиброванное отверстие в клапане 7. В это же время жидкость через отверстия, преодолевая сопротивление впускного клапана 9, поступает в цилиндр 17.

При резком отбое перетекание жидкости дополнительно обеспечивается открытием разгрузочного клапана 7.
Существенную роль в надежной работе амортизатора играет узел уплотнения штока 18.

В качестве рабочей жидкости в гидравлических телескопических амортизаторах применяются амортизаторные жидкости АЖ-12Т, МГП-10, МГП-12 или смеси трансформаторного и турбинного масла.
Основные требования, предъявляемые к амортизаторным жидкостям – хорошие противопенные свойства, и малая зависимость вязкости от температуры.

***



Газонаполненный амортизатор

Газонаполненные амортизаторы, в отличие от гидравлических, конструктивно выполняются однотрубными. Если в гидравлическом двухтрубном амортизаторе рабочая жидкость находится в непосредственном контакте с воздухом, то в газонаполненном амортизаторе (рис. 2) рабочая жидкость изолирована от воздуха плавающим поршнем 8 с уплотнителем 9. Таким образом, корпус 7 в нижней части заполнен рабочей жидкостью 5, а в верхней части – газом 6.
Давление газа в верхней полости – 0,6…0,8 МПа.

Иногда газонаполненные амортизаторы называют газовыми, что не совсем правильно, поскольку основным рабочим телом в них является не газ, а жидкость. Сжатие газа в таких амортизаторах направлено лишь на компенсацию объема цилиндра, который вытесняется поршневым штоком. В качестве газа для газонаполненных амортизаторов чаще всего используется нейтральный азот, который закачивается под давлением.

Поршень 12 закреплен на штоке гайкой 10. В поршне выполнены каналы 11 переменного сечения, а на его цилиндрической поверхности имеются щели.
Каналы 11 перекрыты дисками 13, соприкасающимися с шайбой 15, образуя клапан.
Герметичность штока и корпуса обеспечивается уплотнительным узлом, в который входят резиновая шайба 3, уплотнительная манжета 1, направляющая 17 штока, фасонная шайба 4 и запорное кольцо 2.

Жидкость под давлением омывает резиновую шайбу 3 и уплотнительную манжету 1 и прижимает их к корпусу 7 и штоку 16.

При ходе сжатия (рис. 2, б) под давлением над поршнем диски 13 отжимаются от шайбы 15, и рабочая жидкость через звездообразные вырезы в дроссельной шайбе перетекает в надпоршневую полость.

При малых скоростях перемещения поршня диски 13 занимают первоначальное положение, и рабочая жидкость проходит в основном через зазор между поршнем и цилиндром. Таким образом, один клапан работает попеременно на сжатие и на отбой.

При резких перемещениях поршня гашение происходит в основном за счет газовой подушки. Так, при ходе сжатия плавающий поршень 8 сжимает газ 6 и компенсирует изменение объема рабочей жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа в нее штока.
При ходе отбоя давление сжатого газа перемещает плавающий поршень 8 вниз, компенсируя изменение объема рабочей жидкости вследствие выхода штока 16 из цилиндра амортизатора.

Рабочие жидкости, применяемые в качестве рабочего тела в газонаполненных амортизаторах, аналогичны жидкостям, применяемым в гидравлических телескопических амортизаторах.

***

Устройство зависимой и балансирной подвески



k-a-t.ru

Амортизаторы автомобилей

Строительные машины и оборудование, справочник
Амортизаторы автомобилей

Категория:

   Ходовая часть автомобиля



Амортизаторы автомобилей

Амортизаторы включены в подвеску автомобиля и служат для быстрого гашения колебаний рамы и кузова автомобиля, возникающих в результате деформации рессор или пружин подвески. Это повышает плавность хода автомобиля.

Применяют гидравлические амортизаторы двустороннего действия двух типов: поршневые и телескопические.

Гидравлический поршневой амортизатор двустороннего действия

Поршневой амортизатор данного типа состоит из корпуса с крышками, вала с кулаком и наружным рычагом, сальника с гайкой, поршней и клапанов.

Корпус изготовлен из чугуна и имеет внутри цилиндрические полости, закрытые снаружи навертывающимися крышками со стальными и фибровыми прокладками. В цилиндрах установлены два поршня, соединенных винтами и передвигающихся вместе. Между опорными пальцами поршней входит кулак, насаженный на внутреннем конце вала, на котором снаружи закреплен рычаг. Вал в корпусе уплотнен сальником. Сальник можно подтягивать наружной гайкой. Боковые полости корпуса могут сообщаться

с центральной камерой через пластинчатые впускные клапаны, установленные в отверстиях поршней и удерживаемые слабыми пружинами. Боковые полости сообщаются каналами, перекрытыми клапанами.

Рис. 1. Гидравлический поршневой амортизатор двустороннего действия и схема его работы

Клапан работает при приближении рессоры к оси, т. е. при сжатии рессоры, и называется клапаном сжатия. Тарелка клапана прижимается к гнезду слабой пружиной, установленной на стержне клапана. Кроме этой пружины, на стержне установлена другая, более сильная, но короткая пружина, не доходящая до пробки. Цилиндрическая часть клапана имеет косой срез и входит в канал корпуса амортизатора.

Клапан работает при удалении оси от рамы, т. е. при отдаче (отбое) рессоры, и называется клапаном отдачи (отбоя). Он состоит из стержня, закрепленного в пробке, на который надета гильза; тарелка гильзы прижата к гнезду пружиной. Конец гильзы клапана, входящий в канал корпуса амортизатора, имеет прорезь. На конце стержня клапана сделаны лыски.

Внутрь корпуса амортизатора через отверстие, закрываемое пробкой, заливают специальную амортизаторную жидкость (например, 60% по весу трансформаторного масла и 40% турбинного масла).

Амортизатор закреплен на раме автомобиля, и рычаг его при помощи тяги, имеющей в ушках резиновые втулки, соединен с осью.

При наезде колеса на неровность рессора сжимается, поворачивает рычаг амортизатора с валом и кулаком против часовой стрелки. Кулак перемещает поршни вправо; при этом объем правой полости (сжатия) уменьшается, и масло по каналам вытесняется в левую полость.

При незначительном и медленном сжатии рессоры масло успевает проходить в канал через лыски стержня клапана отдачи.

При более сильном и быстром сжатии рессоры под действием давления масла открывается клапан сжатия до упора в большую пружину, и масло проходит через щель, образованную косым срезом головки клапана.

При сильном и резком сжатии рессоры давление масла возрастает настолько, что клапан сжатия открывается полностью, сжимая большую пружину, и масло проходит в канал.

После сжатия рессора, стремясь вернуться в прежнее положение, отходит от рамы; тогда рычаг амортизатора с валом и кулаком поворачивается в другую сторону, и поршни перемещаются влево. При этом объем левой полости уменьшается и масло, находящееся в левой полости, перегоняется по каналу в правую полость.

В случае незначительной отдачи рессоры масло успевает проходить через лыски на стержне клапана, а при большом ходе отдачи масло открывает клапан отдачи, сжимая его пружину, и проходит через открытый клапаном канал. Вследствие сопротивления, оказываемого клапанами перетеканию масла в амортизаторе, работа рессор становится более плавной, а колебания кузова быстро гасятся.

Гидравлический телескопический амортизатор двустороннего действия

Телескопический амортизатор двустороннего действия (например, автомобиля «Москвич-408») состоит из корпуса, рабочего цилиндра с клапаном сжатия и впускным клапаном; штока с поршнем, в котором расположены клапан отдачи и перепускной клапан уплотняющего устройства штока с сальниками и крышки с защитным кожухом (на задних амортизаторах).

Корпус является резервуаром для жидкости. Внутрь корпуса вставлен рабочий цилиндр, опирающийся через нижнюю крышку, являющуюся корпусом клапана сжатия, в выступы дна корпуса амортизатора. Сверху рабочий цилиндр закреплен вместе с уплотняющим устройством гайкой, завернутой в корпус. Под гайкой поставлена фибровая прокладка. Уплотняющее устройство штока состоит из обоймы с войлочным сальником и резиновым сальником с шайбой и поджимной пружиной. Между обоймой и верхней крышкой цилиндра установлено резиновое уплотнительное кольцо, надежно уплотняющее внутреннюю полость корпуса при затяжке гайки.

Через уплотняющее устройство и направляющую металлокерамическую втулку верхней крышки рабочего цилиндра проходит шток. На нижнем конце штока закреплен гайкой поршень с двумя рядами отверстий. В поршне снизу установлены дроссельный диск и дисковый клапан отдачи с опорной тарелкой и поджимной пружиной. Под пружиной, закрепленной втулкой, сверху и снизу установлены регулировочные шайбы. Сверху на поршне под ограничительной тарелкой расположен дисковый перепускной клапан с пружинной звездочкой. В нижней части рабочего цилиндра установлена крышка, имеющая осевые отверстия. Сверху в центральное отверстие крышки завернуто седло, в котором установлен клапан сжатия с пружиной. На седло навернута ограничительная гайка, под которой установлен тарельчатый впускной клапан с пружинной звездочкой.

На наружной части штока закреплена крышка с цилиндрическим защитным кожухом. Верхний конец штока крепится в отверстии опоры через резиновые подушки, надетые на конец штока и располагаемые сверху и снизу опоры, или при помощи ушка с резиновой втулкой и пальца с основанием кузова.

Нижним ушком, приваренным к корпусу, с резиновой втулкой амортизатор при помощи пальца соединяется с задним мостом или нижними рычагами независимой подвески передних колес.

Внутренняя полость корпуса (не полностью) и рабочий цилиндр заполнены специальной жидкостью.

Работа амортизатора в зависимости от резкости прикладываемых к нему усилий несколько изменяется. При сжатии рессор или пружин подвески поршень в рабочем цилиндре опускается вниз. Полость А под поршнем уменьшается и вследствие повышения давления жидкость, проходя через наружные отверстия поршня, открывает перепускной клапан, удерживаемый слабой пружинной звездочкой, и перетекает в верхнюю полость Б. Так как объем освобождающегося пространства в этой полости за счет объема, занимаемого штоком, всегда меньше вытесняемого объема нижней полости, часть жидкости из полости А перетекает в резервуар С. При плавном ходе сжатия жидкость успевает перетекать через два паза в нижней крышке, расположенных под тарельчатым впускным клапаном.

Рис. 2. Гидравлический телескопический амортизатор двустороннего действия

При резком ходе сжатия давлением жидкости открывается клапан сжатия и жидкость перетекает в резервуар С. При этом проходное сечение клапана автоматически меняется в зависимости от усилия.

При распрямлении (отдаче) рессор или пружины подвески поршень в цилиндре поднимается вверх и верхняя полость Б уменьшается, при этом жидкость перетекает обратно в нижнюю полость А. При плавном ходе отдачи жидкость успевает проходить через щели, образованные дроссельным диском перепускного клапана. При резком ходе отдачи возрастающим давлением жидкости открывается перепускной клапан, пропуская более быстро жидкость в полость.

Одновременно жидкость поступает в полость А из резервуара С через открывающийся впускной клапан.

Вследствие автоматически изменяющегося в зависимости от действующих усилий сопротивления, оказываемого клапанами перетеканию жидкости в амортизаторах, работа рессор становится более плавной, а колебания подрессоренных масс автомобиля вместе с кузовом быстро гасятся.

Преимуществом телескопического амортизатора является его компактность и удобство размещения в подвеске автомобиля. При расположении амортизатора с некоторым поперечным наклоном такой амортизатор может частично выполнить назначение стабилизатора поперечных наклонов кузова.

Этим объясняется то, что телескопические амортизаторы получают все большее распространение.

В легковых автомобилях амортизаторы ставят на каждую рессору. В грузовых автомобилях амортизаторы используют обычно только на передней оси.

Рис. 3. Схема передачи толкающего усилия и реактивного момента от ведущего моста на раму автомобиля

Детали телескопического амортизатора имеют обычные дефекты, связанные с износом сопрягаемых поверхностей, погнутостью, вмятинами и другими деформациями. Особенно тщательно проверяются шток амортизатора с проушиной (непрямолинейность оси не должна превышать 0,05 мм), направляющая штока (износ отверстия не более 0,02 мм), цилиндр и поршень амортизатора (риски, надиры не допускаются), резервуар амортизатора, сальники. Резервуар Должен- быть испытан на герметичность сжатым воздухом под давлением 3 кгс/см2. Утечка воздуха не допускается.

Состояние деталей, поступающих на сборку, сборка и испытание амортизатора регламентируются соответствующими ТУ. Ниже приведены технические требования к сборке и испытанию амортизатора автомобиля FA3-53A и его модификацией.

Амортизаторы должны собираться на рабочем месте, обеспечивающем чистку сборки. Внутренняя поверхность цилиндра,’ все детали и каналы в них должны быть очищены сжатым воздухом.

Тарелки клапанов должны быть плоскими. При проверке деталей они должны свободно проходить от собственного веса сквозь калибр-щель шириной 0,48 и высотой 35 мм.

Конусная поверхность а втулки клапана сжатия должна быть притерта к конусной поверхности гайки клапана сжатия. Контакт обеих поверхностей должен быть в виде непрерывного кольца любой ширины (проверяется на краску). После сборки клапана сжатия должна быть проверена возможность осевого перемещения тарелки впускного клапана. Под действием пружины клапана тарелка должна возвращаться в” исходное положение.

Зазор в замке кольца поршня, вставленного в цилиндр, должен быть 0,3—0,75 мм. Кольца должны свободно перемещаться в канавках поршня. Торец тарелки 5 клапана отдачи должен быть плоским; отклонение допускается не более 0,03 мм. Тарелки впускного и перепускного клапанов и клапана отдачи должны быть притерты к поверхности поршня и к корпусу клапана сжатия.

Гайка 6 клапана отдачи после затяжки должна быть раскер-нена в двух противоположных местах. После сборки штока должна быть проверена возможность осевого перемещения тарелки перепускного клапана, установленного на поршне. Под действием пружины клапана тарелка должна возвращаться в исходное положение.

Рис. 4. Амортизатор автомобиля ГАЗ-53A

Внутренние поверхности резиновых сальников штока, соединяемые со штоком, должны быть смазаны смазкой ЦИАТИМ-201. Войлочный сальник 3 штока перед установкой должен быть пропитан в жидкости, заливаемой в амортизатор, в течение не менее 15 мин.

Шток в сборе с поршнем и клапанами должен свободно перемещаться в цилиндре.

В амортизатор должно быть залито 0,4 масла АМГ-10. Масло должно быть отфильтровано через металлическую сетку, имеющую 1200—1300 отверстий на 1 см2. Гайка 2 резервуара амортизатора должна быть затянута моментом 7—8 кгс-м.

Большинство современных автомобилей имеет достаточно мягкую подвеску, способную поглощать все толчки от неровностей дороги. Наличие мягкой подвески повышает плавность хода, улучшает комфортабельность автомобиля, но вместе с тем увеличивает период колебания кузова, а при значительных неровностях дороги приводит к слишком сильному сжатию упругого элемента (пробиванию), в результате которого происходит удар нижней части кузова о детали неподрессорен-ной части автомобиля.

Гашение колебаний подвески выполняют амортизаторы, играющие весьма существенную роль в поддержании устойчивого движения автомобиля. Испытания показывают, например, что при неработающем амортизаторе колесо при движении автомобиля находится в контакте с дорогой менее половины всего времени движения. При всяком отрыве колеса от поверхности дороги оно не может передавать ни тягового усилия, ни тормозной силы. В свою очередь это вызывает склонность к боковому заносу автомобиля и увеличению длины тормозного пути. При полном выходе из строя обоих амортизаторов передней оси автомобиль в значительной степени теряет свою управляемость.

Следует иметь в виду, что амортизаторы выполняют двоякую функцию: с одной стороны, они гасят колебания неподрессоренных частей автомобиля, а с другой — поглощают значительно более плавные колебания самого кузова под действием возмущающих усилий, уже частично поглощенных упругими элементами подвески.

При установке амортизаторов с поперечным наклоном они частично выполняют роль стабилизаторов поперечной устойчивости.

Гашение всех колебаний происходит в гидравлических амортизаторах (применяемых сейчас на всех типах автомобилей) за счет трения заключенной в них жидкости. Клапаны в гидравлических амортизаторах создают большие сопротивления при перетекании жидкости из одной полости в другую.

На грузовых и легковых автомобилях применяются почти исключительно телескопические амортизаторы двустороннего действия, которые гасят колебания при ходе сжатия и при ходе отдачи.

Установка телескопического амортизатора в подвеске грузового автомобиля показана на рис. 5. В верхней части амортизатора имеется монтажное кольцо. В кольцо входит палец, установленный в кронштейне, прикрепленном к лонжерону рамы. Снизу амортизатор при помощи монтажного кольца и пальца шарнирно соединяется с балкой переднего моста 1. При движении автомобиля по неровной дороге рессоры прогибаются и распрямляются. Соответственно и рама автомобиля то сближается с балкой переднего моста (ход сжатия), то удаляется от него (ход отдачи).

Рис. 5. Установка амортизатора в передней подвеске грузового автомобиля: 1 — передний мост, 2, 5 — монтажные кольца, 3 — амортизатор, 4 — рессора, 6 — палец, 7 — кронштейн, 8 — лонжерон рамы

Схема работы телескопического амортизатора показана на рис. 6. В рабочем цилиндре, во внутреннюю полость которого залита амортизаторная жидкость, перемещается поршень, соединенный со штоком. В поршне установлены перепускной клапан и клапан отдачи.

В днище поршня имеются калиброванные щелевидные отверстия, образуемые вырезами в дроссельном диске клапана отдачи. Сверху они прикрыты кольцевым выступом на поршне, а снизу самим диском клапана отдачи.

В днище цилиндра установлены впускной клапан и клапан сжатия. Работает телескопический амортизатор следующим образом. При наезде колеса на препятствие рессора сжимается, что вызывает перемещение штока с поршнем вниз. Опускание поршня повышает давление в полости под ним и приводит к открытию перепускного клапана. Амортизаторная жидкость проходит через калиброванное отверстие наружного ряда в полость над поршнем.

Быстрое нарастание давления под поршнем в результате резкого сжатия рессоры вызывает открытие клапана сжатия, давая свободный проход жидкости из цилиндра в резервуар. Одновременно повысившееся давление под поршнем закрывает впускной клапан.

При распрямлении рессоры шток амортизатора перемещается снизу вверх и поршень совершает ход отдачи. В этом случае давление повышается уже в пространстве над поршнем, соответственно закрывается перепускной клапан и открывается клапан отдачи. Амортизаторная жидкость перетекает через калиброванное отверстие внутреннего ряда в пространство под поршнем. Открывается впускной клапан, через который жидкость поступает в рабочий цилиндр.

Сопротивление жидкости при перетекании ее через клапаны тормозит относительное перемещение деталей амортизатора и связанных с ними частей, что способствует гашению колебаний. С увеличением скорости перемещения деталей амортизатора сопротивление его возрастает. Характерным для всех амортизаторов является в несколько раз большее сопротивление при ходе отдачи, чем при ходе сжатия.

В верхней части резервуар амортизатора имеет обойму с резиновым и войлочным сальниками, уплотняющими отверстие для прохода штока. Для предохранения штока от попадания на его поверхность каких-либо загрязнений верхнюю часть амортизатора иногда закрывают резиновым колпаком.

Рис. 6. Схема работы телескопического амортизатора: а — ход сжатия, б — ход отдачи; 1 — отверстие клапана сжатия, 2 — пружина клапана сжатия, 3 — клапан сжатия, 4 — впускной клапан, 5 — пружина клапана отдачи, 6 — клапан отдачи, 7 — калиброванные отверстия внутреннего ряда, 8 — перепускной клапан, 9 — калиброванное отверстие наружного ряда, 10 — шток, 11 — рабочий цилиндр, 12 — поршень

Реклама:


Читать далее: Передача усилий от ведущих мостов на раму

Категория: - Ходовая часть автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


stroy-technics.ru

Конструкции амортизаторов

Все амортизаторы принято делить на "гидравлические", "газовые" и "поддутые" ( c газом низкого давления). Деление это условно потому, что во всех трех случаях "центральный" узел - клапан остается принципиально неизменным и во всех трех случаях в качестве компенсационного элемента используется газ. Центральный клапан перемещается в центральном цилиндре и отличия начинаются дальше. Гидравлические амортизаторы и поддутые имеют еще и внешний цилиндр, куда перетекает масло через систему нижнего клапана. Газовый амортизатор внешнего цилиндра не имеет и вся его конструкция упакована в одном.

Таким образом, амортизаторы логичнее делить на двухтрубные и однотрубные. При работе любых амортизаторов, по определению, выделяется большое количество тепла, поэтому от применяемого в них масла требуется не только коррозионная, но и термическая стойкость - способность выдерживать температуры до 160 градусов не меняя структуры и свойств. Одновременно с этим актуальна задача отвода тепла. Двухтрубные гидравлические амортизаторы отводят тепло хуже чем однотрубные высокого давления, ведь у первых "генератор тепла" - центральный цилиндр закрыт сверху еще одним соосным цилиндром, наполненным маслом и компенсационным газом. Зачем нужен компенсационный объем газа? Жидкость, как известно, не сжимается. Вернее, сжимается, но очень незначительно. Поэтому, если бы не было компенсационного объема, поршень внутри цилиндра при резком перемещении (типа удар) натыкался на "каменную стену" масла, которое в силу своей большой инерции еще не начало течь через калиброванные отверстия клапанов. Именно компенсационный объем газа сжимается первым и принимает на себя удар и лишь потом масло начинает проходить через калиброванные отверстия клапанов центрального штока. К тому же при работе масло нагревается, часто до значительных температур. Увеличение его объема при этом необходимо компенсировать и делает это небольшая порция газа.

Гидравлические амортизаторы демпфируют мягче потому, что у них две системы клапанов, в отличие от однотрубных газовых, у которых только одна, расположенная на штоке, плюс газ у них под более низким давлением. Вместе с этим, они максимально инертны, медленно реагируют на перемещения колеса, особенно при низкочастотных колебаниях небольшой амплитуды. Чем выше давление газа, подпирающего масло, тем выше "быстрота реакции" амортизатора. В амортизаторах высокого давления и масло и газ расположены последовательно в одном цилиндре и разделены плавающим клапаном. Газ (обычно это азот) находится под давлением около 25 атмосфер. Таким образом, клапан штока находится все время в "поджатом", "подпружиненном" состоянии и гораздо быстрее реагирует на выбоины и ухабы дороги. Гидравлические двухтрубные амортизаторы имеют еще несколько особенностей, становящихся недостатками при определенных режимах эксплуатации автомобиля. При резком перемещении поршня на обратной стороне клапана создается разряжение и могут образоваться кавитационные пузырьки. Это резко изменяет характеристики демпфирования. При часто повторяющихся резких перемещениях, например, при прохождении раллийной трассы, амортизатор просто "вскипает" - кавитационные пузырьки и газ компенсационного объема смешиваются с маслом в подобие эмульсии, при этом демпфирование практически исчезнет.
Газонаполненные амортизаторы высокого давления появились, в основном, как ответ на необходимость решения этой проблемы. Подпружиненное масло практически не вспенивается, а отделение компенсационного объема плавающим поршнем снимает вопрос о возможном смешивании газа с маслом. Именно поэтому амортизаторы высокого давления можно переворачивать "вниз головой", например в стойках Макферсона, а гидравлические - нет. Двухтрубные амортизаторы тяжелее однотрубных. Установка первых на автомобиле ведет к увеличению неподрессоренной массы подвески и, как следствие, увеличению ее инертности. При частых перемещениях вверх-вниз на характерных участках дороги (типа раллийная трасса), инерция заставляет подвеску как бы "задумываться" поочередно то в верхней, то в нижней точки и пропускать очередное летящее на нее препятствие или яму. В этом заключается еще одна причина всеобщей любви спортсменов к однотрубным газонаполненным амортизаторам.

carakoom.com

Гидравлические амортизаторы - особенности

Рубрика: Ходовая

В настоящее время гидравлические амортизаторы — это самый распространенный тип амортизаторов используемых в области автомобилестроения. Рабочим телом этих амортизаторов является специальное масло, которое перепускается по отверстиям, имеющимся в поршне узла, способствуя гашению скорости штока.

Новые амортизаторы на любую модель FORD вы легко подберете в Украине на https://ukrzap.ua/select/Amortizator/FORD/ по году выпуска автомобиля, доступные цены и быстрая доставка компании ««UKR-ZAP» избавят вас от многих проблем, обращайтесь!

Сила сопротивления в этих амортизаторах определяется скоростью, с которой двигается шток. В процессе работы механическая работа превращается гидравлическими амортизаторами в тепло. Жесткость этих узлов определяется размерами, которые имеют клапана расположенные на поршне, и вязкостью масла.

Существуют следующие конструкции гидравлических амортизаторов:

  • Рычажные
  • Двухтрубные
  • Однотрубные

Использование рычажных прекратилось в шестидесятых годах прошлого века. Этим амортизаторам характерна необычайная надежность и высокая долговечность. В пятидесятых годах, стали производиться компактные трубчатые амортизаторы, практически полностью вытеснив рычажные системы.

Первыми появились двухтрубные амортизаторы, конструкция которых включает две соосные трубы. Внутри них, располагается рабочая жидкость и специальный поршень.

Внешняя труба используется как корпус. Между трубами имеется воздух, чтобы компенсировать его объем. Эти амортизаторы отличаются простотой в ремонт и производстве, обладают достаточной надежностью и долговечностью.

Эти гидравлические амортизаторы необходимо устанавливать корпусом вниз, благодаря чему происходит увеличение неподрессоренных масс. Помимо этого, вследствие интенсивной работы происходит сильный нагрева, и даже вспенивание масла в них. Это в свою очередь приводит к резкому ухудшению демпфирующих свойств узла.

Гидравлические амортизаторы — особенности

 

Следующим этапом развития двухтрубным амортизаторов стало появление гидропневматических узлов, где между трубами закачан инертный газ, который обычно является азотом. Благодаря этому можно добиться создания газового подпора.

Преимущества этой технологии очевидны. Газ не смешивается с жидкостью, по сравнению с воздухом, благодаря чему улучшается работа амортизатора. Помимо этого, газовый подпор используется как дополнительный демпфирующий элемент. Вот почему эти амортизаторы отличаются универсальностью.

Однотрубные гидравлические амортизаторы являются более прогрессивными. Они включают трубу, с рабочей жидкостью и поршень. Нижняя часть трубы содержит закачанный туда под давлением газ. Рабочая жидкость отделена от него подвижным поршнем. По сравнению с двухтрубными амортизаторами, на однотрубных отсутствует нижний клапан сжатия. Вот почему при отбое, и сжатии, сопротивление осуществляется поршнем.

Как видно, однотрубные амортизаторы тоже гидропневматические, только с одной разницей, в двухтрубные, газ закачан под давлением, составляющим от 5 до 20 атм., в однотрубные под давлением от 20 до 30 атм.

Гидравлические амортизаторы однотрубного типа отличаются более стабильными показателями и обеспечивают более эффективное охлаждение. Благодаря этому не перегревается и не вспенивается масло. Помимо этого, при одинаковых характеристиках, они являются более компактными. Кроме того их можно устанавливать в перевернутом положении штоком вниз.

В настоящее время появились более совершенные однотрубные гидравлические амортизаторы, имеющие выносную газовую камеру. Благодаря этому при небольшом размере камеры, значительно вырос объем газа и масла. Это обеспечило более стабильные показатели узла и более плавный режим температуры. Кроме того был существенно увеличен рабочий ход.

Также в них можно устанавливать дополнительные клапаны, которыми выполняется функция клапана сжатия, как на двухтрубных амортизаторах.

 

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!

sochi-avto-remont.ru

Гидравлический или газогидравлический амортизатор?

Рубрика: Устройство автомобиля  |  Дата публикации: 13 июня 2017  |  Комментариев нет

Амортизатор автомобиля необходим для того, чтобы гасить колебания автомобиля, толчки и удары подвижных элементов и корпуса авто.

При разгоне транспортного средства центр тяжести смещается в заднюю часть автомобиля, нагружая задние колеса. Передние при этом разгружаются и ослабляют сцепление с дорожным покрытием. При торможении можно наблюдать противоположный процесс. Идет нагрузка на передние колеса и сцепление теряют уже задние колеса. Маневрируя, автомобиль может также терять сцепление с одного бока кузова, в результате чего может произойти опрокидывание.

Амортизаторы предназначены для удержания постоянного контакта колес с дорогой. Причем пружины и рессоры в последние годы все меньше участвуют в этом процессе, сейчас они скорее только поддерживают вес автомобиля. Поэтому очень важно правильно выбрать амортизатор. Он должен быть качественным и надежным. Амортизатор, а также детали к нему можно приобрести здесь:




data-ad-client="ca-pub-3546249560047507"
data-ad-slot="3205991617"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

http://na-hodu.com.ua/rubricator/podveska_i_rulevoe/otboinik_amortizatora/.

Виды амортизаторов

Гидравлические

Гашение  колебаний с ними происходит за счет перетекания жидкости (масла) по клапанам, перераспределяя вес.

Недостатки масляного амортизатора

  • Воздух, который находится в системе, может постепенно уменьшаться в количестве, из-за этого масло перетекает без усилий, и функция детали ухудшается
  • Воздух может сжиматься вместо перетекания масла. Гашения не происходит
  • При перегреве масло разжижается и растекается по разным направлениям, не выполняя свою задачу
  • В холодную погоду масло вязкое, пока не прогреется, подвеска будет очень жесткой
  • Часто при езде по ухабистой дороге масло «завоздушивается», и эффект амортизации существенно снижается

Газогидравлические

Здесь колебания гасятся также за счет циркуляции жидкости, но она при этом находится в сжатом состоянии небольшим количеством присутствующего в системе газа. Управляемость автомобиля с такой деталью лучше, но подвеска будет жесткой. Зато газ совершенно не чувствителен к колебаниям температур.

Недостатки газогидравлического амортизатора

  • При тряске масло взбалтывается, пенится, и в смешении с газом образует воздушные ямы, которые крайне негативно сказываются на работе амортизатора.
  • Они дороже масляных на 20-30%
  • Жесткость

Газовые амортизаторы также намного жестче гидравлических. Это значит, что автомобиль будет себя лучше вести на поворотах, но езда не будет комфортной. При частой езде по бездорожью лучше выбрать масляные амортизаторы.

Выбирая амортизаторы, ориентируйтесь на рекомендации  автопроизводителя. Если их нет, вы всегда можете воспользоваться советами консультанта.

Не следует ставить дорогие амортизаторы на авто с большим пробегом или если вы не лихач. Дорогие, «нафаршированные» амортизаторы нужны любителям быстрой езды. Если вы прекрасно справляетесь с критическими ситуациями на дорогах, гоняете с большой скоростью по трассе, то

 

drivedrom.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *