Амортизатор подвески авто — их виды, работа и неисправности
Основные нагрузки при движении авто в подвеске воспринимает на себя пружинистый элемент – рессора или винтовая пружина. За счет возможности изгибаться или сжиматься эти элементы принимают вертикальное движение колеса, которое оно получает от дорожного покрытия, предотвращая полную передачу этого движения на кузов или раму авто.
Однако в работе этих элементов имеется один серьезный недостаток – при работе на изгиб или сжатие, в них образуется инерционные колебательные движения, которые как раз на кузов и передаются, раскачивая его. При этом эти колебательные движения приводят к тому, что колесо теряет постоянный контакт с дорожным полотном, что сказывается на управляемости авто.
Чтобы убрать эти колебательные движения, в конструкцию подвески включены амортизаторы. В их задачу входит снижение инерции в пружинистых элементах за счет создания сопротивления, поглощающего данную энергию.
Внешне все амортизаторы очень схожи и представляют собой цилиндрический продолговатый герметичный корпус, из которого выходит шток, перемещающийся внутри его.
В нижней части корпуса имеется крепежный элемент, которым амортизатор крепится к оси колес. В авто, использующих стойки МакФерсона, амортизатор помещен в саму стойку, а вот она уже прикрепляется к ступице колеса. Шток в верхней части тоже имеет крепежные элементы, которым он присоединен к кузову или раме авто.
А внутренняя конструкция отличается. Они бывают двухтрубными и однотрубными. Из-за конструктивных особенностей амортизаторы подразделяются на масляные и газовые. Существуют еще так называемые газомасляные, но они скорее — подвид масляных. Интересно, что в газовых тоже присутствует масло, которая является рабочей жидкостью амортизатора.
Двухтрубные амортизаторы. Конструкция, принцип действия
Двухтрубные амортизаторы производятся как масляные, так и газомасляные. Внутри такого корпуса установлен резервуар, который является рабочим цилиндром. Между корпусом и этим цилиндром имеется небольшое расстояние.
В нижней части цилиндра установлен перепускной клапан, который называется клапаном прямого хода.
В этот цилиндр помещен шток с поршнем на конце. В поршне проделаны отверстия, которые являются клапаном обратного хода. Вся внутренняя полость рабочего цилиндра заполнена маслом.
Газовый и масляный амортизаторы
Работает этот амортизатор так: при движении колеса вверх, когда производится разгибание рессоры или сжатие пружины, шток начинает перемещаться вниз – при этом поршень давит на масло, часть его уходит через клапан прямого хода в пространство между стенками корпуса и рабочего цилиндра, а часть через клапан обратного хода переходит в надпоршневое пространство. Поскольку пропускная способность клапанов незначительная, то в подпоршневом пространстве создается избыточное давление, которое является противодействием инерции пружинистых элементов.
При возврате рессоры или пружины в исходное положение – происходит обратное действие – поршень движется вверх, часть масла переходит из надпоршневого пространства в подпоршневое, а часть возвращается из пространства между стенками.
Таким образом гасятся все колебательные движения пружинистых элементов.
Ещё кое-что полезное для Вас:
- Какие амортизаторы лучше — рейтинг фирм-производителей
- Почему стучит амортизатор?
- Замена амортизатора передней стойки
Видео: Monroe — двухтрубные амортизаторы.
В масляном амортизаторе все внутренние полости не полностью заполнены маслом, поскольку требуется определенное место для вытеснения масла при работе. То есть часть пространства заполняет воздух. В этом и кроется основной недостаток этих амортизаторов. Масло при работе нагревается, что приводит к снижению его вязкости, а затем и вспениванию масла. Эти эффекты связаны с тем, что охлаждение двухтрубного амортизатора затруднено, и приводят они к ухудшению его работы.
Частично данная проблема устранена в газомасляных амортизаторах. В них свободное пространство заполнено не воздухом, а газом (зачастую использую азот), причем он находится под давлением.
Избыточное давление газа приводит к тому, что масло не может вспениться, но нагрев масла и потерю вязкости устранить так и не удалось.
Однотрубные амортизаторы. Конструкция и принцип действия
Конструкция однотрубных амортизаторов несколько отличается, и они все делаются газовыми. Особенностью их является отсутствие внутреннего рабочего цилиндра – корпус амортизатора им и является. Внутри на штоке так же имеется поршень, но на нем уже размещены оба клапана – и прямого и обратного хода.
Также в конструкцию входит еще один поршень-поплавок, ни с чем не связанный, в его задачу входит разделение масла и газа, который находится внизу цилиндра.
Вся верхняя полость до поршня поплавка заполнена маслом, а нижняя – газом, причем с высоким давлением.
Видео: Как определить разборный или нет амортизатор стойка
Работа данного амортизатора такова: при сжатии, когда колесо движется вверх, шток с поршнем движется вниз – часть масла перетекает в надпоршневое пространство, остаток же смещается вниз, толкая поршень-поплавок и газ сжимается.
При движении колеса вниз – производится обратное действие.
Из-за отсутствия внутри дополнительного резервуара, в однотрубном амортизаторе охлаждение масла происходит более эффективно, а отсутствие свободного пространства, поскольку все оно до поршня-поплавка заполнено маслом, исключает вспенивание.
Но имеется и отрицательное качество в работе амортизатора такой конструкции – при возвратно-поступательном движении штока с поршнем, с постоянным воздействием масла на газ, которое заставляет его постоянно сжиматься и разжиматься, происходит нагрев газа, сопровождающееся увеличением его объема и как следствие – давления. В итоге при активной работе амортизатора жесткость его возрастает из-за увеличивающегося давления внутри амортизатора.
Основные неисправности амортизаторов
На какие элементы подвески влияют неисправные амортизаторы
Неисправностей амортизаторов не так уж и много, но все они приводят к тому, что данные элементы заменяются, поскольку они не ремонтопригодны.
Что касается масляных и газомасляных амортизаторов, то самой частой неисправностью в них является разгерметизация, вследствие которой часть масла выходит наружу. А из-за недостатка масла нарушается общая работоспособность, амортизатор уже не способен выполнять полностью свою функцию.
Вполне возможен и изгиб штока, в результате чего он заклинивает в одном из положений.
Ударные нагрузки, приводящие к появлению вмятин на корпусе, не всегда оказывает значительное влияние на работу двухтрубного амортизатора. Ведь между ним и рабочим цилиндром имеется расстояние, поэтому вмятина приводит лишь к уменьшению свободного пространства внутри.
А вот в однотрубном амортизаторе вмятина на корпусе является губительной. Она перекроет возможность поршню со штоком перемещаться – амортизатор заклинит и перестанет работать.
Также в однотрубном амортизаторе встречается и разгерметизация корпуса, которая приводит к нарушению работы.
Как проверить амортизатор?
Выявить выход из строя амортизатора вполне возможно и самому.
Для начала нужно внимательно проверить его на наличие подтеков. Даже незначительные следы масла на поверхности будут указывать на разгерметизацию.
Если наблюдаются вмятины на корпусе масляного или газомасляного амортизатора, то еще не означает, что он вышел из строя, а вот изгиб штока будет сигнализировать о надобности в замене.
Выявить неработоспособность амортизатора можно и путем раскачивания кузова. Однако таким способом можно выявить только полную неисправность, частичное вытекание масла выявить раскачкой не удастся.
Проверяется амортизатор так: нужно с силой надавить на кузов авто со стороны проверяемого амортизатора, а затем отпустить. При исправном амортизаторе кузов сразу же станет в исходное положение, а вот если он неисправен, то кузов будет раскачиваться.
Самым же достоверным способом проверки состояния амортизатора является диагностика на специализированном стенде.
Такая диагностика не только покажет состояние амортизаторов, она полностью оценит состояние подвески авто.
Как работают амортизаторы для грузовых автомобилей
Амортизаторы от разных производителей могут выглядеть одинаково внешне. Действительно важно то, что находится внутри — под «кожей». Игнорирование внутренних различий и рабочих характеристик, отделяющих один тип амортизатора от другого, может привести к дополнительным расходам и снижению производительности транспортного средства.
Чтобы рассказать об этих различиях, мы рассмотрим амортизаторы Monroe® Magnum изнутри. Эти амортизаторы выбирают многиеи автопарки коммерческих автомобилей по всему миру. Амортизаторы Monroe Magnum имеют клапанную систему двойного действия, которая работает на сжатие и отбой, чтобы обеспечить точные и безопасные характеристики управления. Эти амортизаторы также рассчитаны на длительный срок службы и лучшую в своем классе рентабельность инвестиций.
Начнем с основ
Большинство амортизаторов грузовых автомобилей имеют двухтрубную конструкцию, что означает наличие внутренней, напорной или «рабочей» трубки, и внешней трубки, между которыми создается резервная камера, куда поступает избыток гидравлической жидкости.
Шток поршня в двухтрубном амортизаторе проходит через направляющую штока и уплотнение на верхнем конце внутренней трубки. Направляющая штока поддерживает его выравнивание внутри корпуса и позволяет поршню свободно перемещаться. Уплотнение удерживает гидравлическое масло амортизатора и помогает исключить попадание в него загрязнений и влаги.
Донный клапан, расположенный в основании внутренней трубки, называется клапаном сжатия (см. (1) на рисунке). Он контролирует движение жидкости при такте сжатия амортизатора. Во время такта сжатия некоторое количество масла в нижней части внутренней трубки проходит через впускные клапаны в поршне. Оставшееся масло проходит через систему отверстий в клапане сжатия и затем попадает в резервную камеру. Ключевой момент: сила сопротивления или демпфирование, создаваемое амортизатором, определяется скоростью, с которой шток сжимается, и конструкцией клапана сжатия.
Теперь давайте рассмотрим ход отбоя, означающий, что шток поршня выходит из внутренней трубки, а амортизатор раздвигается.
Во время этого процесса впускной клапан поршня закрывается, и масло в верхней части рабочей полости амортизатора проходит через клапанную систему внутри поршня. Для компенсации объема штока, выходящего из рабочей камеры внутренней трубки, масло проходит из компенсационной полости в нижнюю часть рабочей камеры через перепускную систему клапана сжатия. Скорость штока поршя и клапаны (см. (2) на рисунке) определяют силу сопротивления, создаваемую амортизатором во время хода отбоя.
Амортизаторы также имеют дренажное отверстие под уплотнением, которое позволяет маслу стекать в резервную камеру. Это позволяет воздуху выходить из внутренней трубки, что помогает предотвратить вспенивание жидкости.
Размер имеет значение
Размер отверстия — это диаметр поршня и внутренней части напорной трубки. Как правило, чем больше амортизатор, тем выше потенциальная степень демпфирования и способность восприятия больших нагрузок. Кроме того, с увеличением площади поршня внутреннее рабочее давление и температура амортизатора обычно снижаются.
Это также обеспечивает более высокие возможности демпфирования.
Так как же амортизаторы «настраиваются» под характеристики конкретного автомобиля? Инженеры подбирают настройки клапанов или значения усилий демпфирования для каждой модели, чтобы достичь оптимального баланса и устойчивости в различных условиях движения. Их выбор размера дренажных отверстий, дисков клапанной системы, жесткости пружин и конфигурации отверстий помогает контролировать поток жидкости внутри устройства, что в конечном итоге определяет устойчивость и управляемость автомобиля.
Еще одна ключевая деталь конструкции — это способ крепления амортизатора к оси и раме автомобиля. Большинство качественных амортизаторов оснащены резиновыми втулками, установленными внутри крепления, чтобы помочь отфильтровать дорожный шум и вибрацию подвески. Эти втулки должны быть эластичными для обеспечения подвижности во время хода подвески. Но они также должны быть очень прочными, поскольку им приходится выполнять тяжелую работу, учитывая специфику большинства коммерческих автомобилей.
Monroe: разработаны, чтобы служить дольше
Теперь, когда мы понимаем базовую конструкцию, а также устройство амортизатора грузового автомобиля, давайте посмотрим, как одна марка амортизаторов использует передовые технологии для повышения производительности и увеличения срока службы.
Содержание данной статьи предназначено только для информационных целей и не может использоваться вместо профессиональной консультации сертифицированного специалиста. По конкретным вопросам или проблемам, относящимся к любой из тем этой статьи, рекомендуем консультироваться с сертифицированными техническими специалистами или механиками. Ни при каких обстоятельствах мы не несем ответственности за какие-либо потери или неисправности, вызванные вашей интерпретацией содержания этого материала.
ДРУГИЕ СТАТЬИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНЫ ДЛЯ ВАС
Защита коммерческого транспорта от дорогостоящего ремонта
Грузовики, трейлеры и коммерческие фургоны работают в интенсивном режиме.
Подробнее
Как выбрать лучшие амортизаторы осей для коммерческих автомобилей
Многие амортизаторы могут выглядеть одинаково внешне, но внутри могут иметь существенные отличия. Вот что следует учитывать, прежде чем при выборе новых амортизаторов для грузовых автомобилей.
Подробнее
ознакомьтесь с ассортиментом monroe
®Monroe предлагает полный ассортимент деталей системы рулевого управления и подвески автомобилей. Узнайте больше об амортизаторах, монтажных и защитных комплектах, газовых упорах, пружинах и сферах и многих других деталях подвески и рулевого управления.
Объяснение амортизаторов — Амортизаторы Monroe
В своей простейшей форме амортизаторы представляют собой гидравлические (масляные) насосы, похожие на устройства, которые помогают контролировать удар и отскок пружин и подвески вашего автомобиля.
Наряду со сглаживанием неровностей и вибраций, ключевая роль амортизатора заключается в том, чтобы шины автомобиля всегда оставались в контакте с дорожным покрытием, что обеспечивает максимально безопасный контроль и реакцию автомобиля на торможение.
Это то, что мы называем Треугольником безопасности Монро, побуждая автомобилистов проверять шины, тормоза и амортизаторы при каждом обслуживании, чтобы обеспечить оптимальную остановку, управляемость и устойчивость.
Что делают амортизаторы?
По сути, амортизаторы выполняют две функции. Помимо управления движением пружин и подвески, амортизаторы также постоянно удерживают ваши шины в контакте с землей. В покое или в движении нижняя поверхность ваших шин является единственной частью вашего автомобиля, соприкасающейся с дорогой. Каждый раз, когда контакт шины с землей нарушается или уменьшается, ваша способность управлять автомобилем, управлять автомобилем и тормозить серьезно снижается.
Вопреки распространенному мнению, амортизаторы не выдерживают вес автомобиля.
Амортизаторы Подробнее
Для начала немного науки. Амортизаторы работают, забирая кинетическую энергию (движение) вашей подвески и преобразовывая ее в тепловую энергию (тепло), которая затем рассеивается в атмосферу посредством механизма теплообмена.
Но это далеко не так сложно, как может показаться.
Как уже упоминалось, амортизаторы в основном представляют собой масляные насосы. Поршень прикреплен к концу поршневого штока и воздействует на гидравлическую жидкость в напорной трубке. Когда подвеска движется вверх и вниз, гидравлическая жидкость проталкивается через отверстия (крошечные отверстия) внутри поршня. Поскольку отверстия пропускают только небольшое количество жидкости через поршень, поршень замедляется, что, в свою очередь, замедляет движение пружины и подвески.
Амортизаторы автоматически адаптируются к дорожным условиям, потому что чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление они оказывают.
Типы амортизаторов
Хотя все амортизаторы выполняют одну и ту же функцию, для разных типов транспортных средств и конструкций подвески требуются разные типы амортизаторов, которые могут быть совершенно разными.
Независимо от области применения все амортизаторы относятся к одному из трех основных типов: обычные телескопические амортизаторы, стойки или пружинные амортизаторы.
Обычные телескопические амортизаторы
Это самый простой тип амортизатора, который обычно заменяют, а не ремонтируют.
Амортизаторы этого типа можно найти как на передней, так и на задней подвеске, и они относительно недорогие.
Амортизаторы стоечного типа
Хотя они выполняют ту же основную работу, стойки заменяют часть системы подвески и должны быть более прочными, чтобы выдерживать большие нагрузки и усилия.
Хотя чаще всего их можно увидеть спереди и сзади на автомобилях малого и среднего размера, в настоящее время более крупные автомобили имеют тенденцию к конструкции подвески на основе стоек. Категория стойки далее делится на герметичные и ремонтопригодные узлы.
Как следует из названия, герметичные блоки рассчитаны на полную замену, тогда как ремонтопригодные (McPherson) стойки могут быть оснащены сменными картриджами.
Пружинные амортизаторы
Пружинные амортизаторы имеют характеристики как телескопических, так и стоечных амортизаторов. Как и стойки, пружинный амортизатор представляет собой узел подвески и демпфирующее устройство в одном блоке.
Однако, в отличие от стоек, они не рассчитаны на высокие боковые нагрузки. Построенные с использованием компонентов, аналогичных обычным амортизаторам, пружинные седла амортизаторов также герметизированы и требуют полной замены.
Как они работают?
Амортизаторы — это устройства, похожие на насосы, которые удерживают шины вашего автомобиля в контакте с поверхностью дороги, контролируя отскок пружин подвески. Пока шины вашего автомобиля остаются в контакте с дорогой, рулевое управление, управляемость на дороге и реакция торможения будут оптимальными, помогая вам оставаться в безопасности.
Амортизаторы и подвеска
Репутация Monroe в области инноваций определяется двумя тремя факторами.
Тестирование, тестирование и тестирование. Как вы увидите, мы следим за тем, чтобы эффективность нашей продукции в отношении торможения, управляемости и стабильности всегда была на 100%.
Вы также скоро узнаете, как ваше управление зависит от монтажных и защитных комплектов Monroe. Поэтому каждый раз, когда вы проверяете свои амортизаторы и подвеску… проверяйте также жизненно важные крепления Monroe и компрессионные бамперы.
Как работает амортизатор — подвеска
Амортизатор, или, точнее, демпфер, представляет собой гидравлическое или пневматическое устройство, которое срабатывает до 1900 раз на милю, чтобы стабилизировать управляемость автомобиля и обеспечить максимальный контакт между дорогой и шинами. возможный.
Без установленного амортизатора ваши пружины будут постоянно сжиматься и расширяться, пока не рассеется накопленная в них энергия. Это сделало бы адски бодрую езду с совершенно непредсказуемым управлением.
Краткая история амортизатора
Ранние автомобили были оснащены амортизаторами с фрикционными дисками, которые были невероятно простыми и потрясали пассажиров до глубины души.
Они состояли из соединенных между собой рычагов, разделенных кожаным фрикционным материалом, что помогало контролировать движения пружины.
Компания Gabriel Suspension утверждает, что изобрела первый в мире гидравлический амортизатор в 1918 году. К 1930-м годам гидравлические амортизаторы стали стандартным оборудованием.
С технической точки зрения, амортизаторы представляют собой форму линейного амортизаторного механизма.
Как работает амортизатор?
Амортизаторы бывают разных форматов, например:
- Однотрубный
- Двойная трубка
- Газонаполненная однотрубная
- Внешний резервуар
Эти два варианта доступны во многих различных формах и размерах, в виде стоек (McPherson), традиционных телескопических амортизаторов и патронных типов. Корпуса амортизаторов имеют множество различных креплений, которые варьируются от автомобиля к автомобилю, включая байонетное и кольцевое крепление, встроенные втулки и фитинги для крепления стержня, и это лишь некоторые из них.
Все демпферы работают по одному основному принципу. По мере того, как рычаг управления или поперечный рычаг перемещаются, чтобы приспособиться к неровностям дорожного покрытия, эти первоначальные толчки амортизируются пружиной. Технически пружина амортизирует. Сжатая пружина теперь имеет запас кинетической энергии, и натяжение витка заставляет пружину расширяться, затем сжиматься и так далее, причем этот процесс повторяется до тех пор, пока энергия не исчезнет.
Демпфер превращает кинетическую энергию пружины в тепло. Это достигается заполнением корпуса цилиндра маслом и наличием поршня с закрепленным на конце плунжером. На конце плунжера есть несколько отверстий, которые контролируют, сколько масла проходит между двумя камерами в демпфере.
Это позволяет контролировать колебания пружины, а сопротивление внутри демпфера создает нагрев. Затем тепло передается от тела в атмосферу, и преобразование кинетической энергии в тепловую завершается. После езды по неровной поверхности вы можете заметить, что ваши амортизаторы на самом деле теплые на ощупь.
Что еще делает система подвески?
Система подвески не только обеспечивает плотный контакт колес с землей, но и выполняет ряд других важных функций:
Управление торможением носом
Поскольку вес перемещается вперед из-за импульса при торможении, подвеска помогает противостоять этому смещению и уравновешивать перенос веса.
Крен кузова
Если не остановить, тело будет отклоняться от направления движения. Это смещает вес и уменьшает сцепление. Система подвески помогает поддерживать тело и сопротивляться качению.
Acceleration Squat
Мощные гоночные автомобили испытают то, что по существу противоположно нырянию носом, когда передняя часть становится легче и поднимается при ускорении. Удары помогут противостоять этой силе.
Потеря сцепления с дорогой
Потеря сцепления с дорогой может произойти по ряду причин, но на одной ухабистой дороге подвеска заставляет шины соприкасаться с землей, увеличивая сцепление с дорогой.
Нижняя часть
На автомобилях с низким дорожным просветом вы можете столкнуться со скрежетом или нижней частью, когда кузов или кузов автомобиля соприкасается с гусеницей. Подвеска поможет предотвратить это.
Типы амортизаторов
Двухтрубный справа, однотрубный слева
Двухтрубные амортизаторы
Как правило, двухтрубные амортизаторы являются наиболее экономичным и распространенным типом амортизаторов. Вы найдете их установленными на многих легковых автомобилях и грузовиках. Эти амортизаторы состоят из двух взаимосвязанных трубок, внешнего корпуса и внутреннего цилиндра, в котором находится поршень. Крошечные отверстия в поршне работают с клапанами, которые предназначены для управления движением масла между внутренней и внешней трубками.
Эти амортизаторы перегреваются. Это будет наиболее заметно на пересеченной местности или ухабистых трассах. Постоянное движение может привести к взбиванию масла амортизатора в пену, что вызывает неустойчивое и неравномерное сжатие амортизатора.
Это приводит к вялой езде и увеличивает вероятность потери контроля над транспортным средством. Амортизаторы OEM обычно не подлежат обслуживанию.
Однотрубные
Однотрубные амортизаторы могут помочь уменьшить проблемы с накоплением тепла, которые мы наблюдаем в двухтрубных амортизаторах. Поскольку есть только одна трубка, в которой поршень движется вверх и вниз, меньше материала для изоляции амортизатора и удержания тепла. Эти амортизаторы с меньшей вероятностью перегреются на дорогах со стиральной доской, однако они, как правило, будут дороже, чем двухтрубные амортизаторы, поскольку затраты на производство и требования выше.
Газонаполненные амортизаторы
Чтобы предотвратить вспенивание масла амортизатора, называемое кавитацией, внутри амортизатора используется сжатый газ. Этот газ предотвращает смешивание масла с воздухом в масляной камере и образование пузырьков, которые обеспечивают непредсказуемое управление движением колеса.
Газонаполненные амортизаторы с меньшей вероятностью изнашиваются от перегрева или кавитации и используются командами гонщиков по бездорожью и ралли.
