Амортизаторы машины — какие бывают?

Автомобильные амортизаторы принято делить на «гидравлические», «газовые» и «поддутые» ( c газом низкого давления). Деление условно. Расскажем понятными словами — какие бывают амортизаторы для машины — их конструкция и устройство.

Как появились?

Амортизаторы появились на автомобилях задолго до внедрения цилиндрических конструкций с перемещающимся поршнем. Первоначально рессоры совмещали в себе одновременно и пружину и амортизатор. Пружинили листы, они терлись друг об друга, стянутые для этого в пакеты, переводя кинетическую энергию в тепловую и гася колебания авто.

Идея разделить функции пружин и демпфирующих устройств была вынужденной. С приходом винтовых пружин и внедрения независимой подвески вместо рессор просилось что-нибудь цилиндрическое. К тому же, разболтанную рессору приходилось менять целиком или перетягивать, что по трудоемкости превосходило замену пары амортизаторов, закрепленных двумя гайками каждый.

Задачи амортизаторов машины

Автомобиль построен вокруг человека. Если рассматривать его конструкцию, то окажется, что между человеком и кузовом находится сиденье, которое установлено на полу, вместе с порогами и боковинами, далее следуют пружины, амортизаторы и шины. Каждый из этих элементов пружинит и имеет свои характеристики. Поэтому все механические системы автомобиля подбираются в процессе разработки так, чтобы избежать неприятных колебаний.

Не только избежать разрушительных резонансных колебаний, но сделать передвижение в автомобиле максимально комфортным призваны элементы подвески. Исторически человек связан с автомобилем только последние 100 лет. Все тысячелетия до этого он передвигался пешком и, поэтому заложенная природой комфортная частота колебаний составляет 1-2 в секунду при амплитуде, равной примерно 1/8 длине тела. Все остальные колебания либо слишком часты (автомобиль «трясет»), либо укачивают и вызывают морскую болезнь (автомобиль плывет как «баржа»). Именно характеристики амортизаторов являются мощным инструментом для достижения оптимального комфорта в машине.

  Система курсовой устойчивости ESP. Принцип работы

Конструкции амортизаторов машины

Все амортизаторы принято делить на «гидравлические», «газовые» и «поддутые» ( c газом низкого давления). Деление условно, во всех трех случаях «центральный» узел — клапан остается неизменным и во всех случаях в качестве компенсационного элемента используется газ. Гидравлические амортизаторы и поддутые имеют внешний цилиндр, куда перетекает масло через систему нижнего клапана. Газовый амортизатор внешнего цилиндра не имеет и вся его конструкция упакована в одном.

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 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.

При работе масло нагревается, часто до значительных температур. Увеличение его объема при это 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. Чем выше давление газа, подпирающего масло, тем выше «быстрота реакции» амортизатора.

  Вискомуфта (вязкостная муфта). Принцип работы и устройство

В амортизаторах высокого давления 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.

Двухтрубные амортизаторы тяжелее однотрубных. Установка первых на автомобиле ведет к увеличению неподрессоренной массы подвески и увеличению инертности. При частых перемещениях вверх-вниз на плохих участках дороги, инерция заставляет подвеску как бы «задумываться» поочередно в верхней и в нижней точки и пропускать препятствие или яму.

Статьи по теме