Амортизаторы газовые: что нужно знать
Начнем с того, что амортизатор является важным элементом в устройстве автомобиля. Если просто, основная задача амортизатора сводится к гашению колебаний пружин, которые неизбежно возникают при езде, передаются на кузов автомобиля и другие детали подвески.
Без амортизаторов или в случае их неисправности кузов машины сильно раскачивается, значительно ухудшается управляемость и устойчивость авто и т.д. Также задачей амортизатора является «прижимание» колеса к дороге.
В свою очередь, амортизаторы можно разделить на три вида: масляные, газо-масляные и газовые. Кстати, именно третий тип часто называют «амортизаторы газ», однако это не совсем верно. При этом каждое решение имеет как преимущества, так и недостатки.
Далее мы рассмотрим, что такое газовый амортизатор, принцип работы таких амортизаторов, их особенности и отличия, а также как правильно прокачивать газовые амортизаторы перед установкой на машину.
Амортизатор газовый: особенности
Прежде всего, чтобы лучше понимать, что такое газовый амортизатор, необходимо обратить внимание на общий принцип работы этого элемента в целом. Начнем с того, что амортизаторы бывают однотрубными и двухтрубными. Первым на автомобили стали устанавливать двухтрубный масляный амортизатор или амортизатор гидравлический.
Данное решение самое дешевое и простое в плане конструкции. Среди основных компонентов можно выделить:
- корпус в форме цилиндра;
- рабочий цилиндр;
- клапан сжатия, встроенный в рабочий цилиндр;
- поршень и клапан обратного хода, интегрированный в поршень;
- шток и кожух.
Если коротко, рабочий цилиндр находится в корпусе амортизатора, выступающим резервуаром. Резервуар заполнен маслом. В свою очередь, поршень присоединен к штоку и находится в рабочем цилиндре.
Работает масляный амортизатор на сжатие таким образом, что поршень и шток смещаются вниз, вытесняя масло через клапан прямого хода из рабочего цилиндра. Далее масло попадает в корпус. В свою очередь воздух в верхней части резервуара незначительно сжимается. Если же рассматривать работу на отбой, поршень движется обратно работе на сжатие, пропуская через клапан обратного хода масло из корпуса обратно в рабочий цилиндр.
Казалось бы, решение простое и эффективное, однако на деле во время работы гидравлической стойки масло активно нагревается и плохо остывает. Результат — происходит вспенивание горячего масла, качество работы амортизатора ухудшается, сами такие стойки активно «потеют», масло постепенно вытекает.
Чтобы частично решить проблему, был разработан двухтрубный газовый амортизатор. Так вот, на деле это не газовые амортизаторы, как многие ошибочно полагают, а газо-масляные (стойки газомасляные). При этом в плане конструкции от гидравлической стойки отличий нет. Единственная особенность — в полости корпуса амортизатора закачан газ вместо воздуха. Обычно таким газом является азот.
Использование газа позволяет уменьшить интенсивность вспенивания масла, при этом газомасляные стойки все равно нагреваются, так как проблема нагрева масла никуда не делась. В свою очередь, шток газонаполненного амортизатора всегда немного «выталкивается» наружу, в отличие от масляного.
Теперь перейдем непосредственно к однотрубному газовому амортизатору. На самом деле, именно они по праву могут называться теми самыми газовыми амортизаторами, однако, даже в данной конструкции все равно присутствует масло.
Конечно, масло не имеет контакта с газом, а сама конструкция такой стойки несколько иная. Устройство однотрубного газового амортизатора включает в себя следующие составные компоненты: корпус, шток и поршень, соединенный со штоком. Также поршень имеет два клапана (клапан прямого и обратного хода). Также имеется поплавок-поршень, который отделяет масло от газообразного наполнителя.
Если рассмотреть конструкцию, в таком амортизаторе нет рабочей камеры, вместо нее задачу выполняет сам корпус амортизатора. Фактически, однотрубный амортизатор разделен на две камеры посредством поплавка-поршня. Нижняя часть корпуса заполнена азотом под высоким давлением, тогда как в верхней части находится масло. В этом масле работает шток с поршнем. С учетом того, что рабочая камера отсутствует, клапан прямого хода находится прямо на поршне возле клапана отбоя.
Данная конструкция позволяет закачать в тело амортизатора достаточно много масла и газа, при этом сам размер корпуса не меняется. Такая конструкция позволяет избежать нагрева масла, разделение газа и масла исключает его вспенивание, амортизатор стабильно работает на разных режимах.
Если говорить о минусах, как передние амортизаторы, так и задний амортизатор однотрубный отличаются достаточно большой жесткостью изначально. Более того, газ все равно нагревается во время работы стоек, что дополнительно увеличивает жесткость. Также, если корпус будет замят, поршень заклинивает внутри однотрубного амортизатора и стойка перестанет работать.
Какие амортизаторы лучше
Как может показаться на первый взгляд, лучшим решением при выборе амортизаторов для автомобиля однозначно будет газовый амортизатор.
С одной стороны, такая стойка более надежна, не «потеет» и не течет, отличается большим сроком службы. Также газовый амортизатор лучше прижимает колеса к дороге и эффективнее гасит колебания, что позволяет сохранить управляемость и устойчивость в нагруженных режимах и на высоких скоростях.
Однако на практике указанные преимущества далеко не всегда способны перекрыть один существенный недостаток газового амортизатора — излишнюю жесткость. На деле, такая жесткость при езде по плохим дорогам может стать основной причиной заметного снижения уровня комфорта при езде.
Получается, если управляемость не стоит на первом месте, а также водитель по ряду причин предпочитает спокойную и размеренную езду по далеко не самым лучшим дорогам, не всегда следует обращать внимание на газовые стойки. Вместо них лучше установить мягкие масляные амортизаторы.
Особенно это актуально в том случае, если машина бюджетная и схема подвески стандартная для такого класса — обычный МакФерсон спереди и балка сзади вместо мягкой и комфортной «многорычажки». На таком автомобиле газовые амортизаторы зачастую работают жестко и шумно, все мелкие удары и дефект дорожного полотна передаются на кузов. В свою очередь, масляные стойки, особенно в сочетании с правильно подобранным профилем шины, позволят в значительной степени повысить комфорт.
Если же необходим некий компромисс между комфортом и управляемостью, в этом случае на передней оси можно установить газо-масляные стойки или газовые, тогда как амортизатор задний остается масляным. Также возможна схема, когда сзади ставятся двухтрубные газо-масляные амортизаторы, а спереди однотрубные «газовые».
Полезные советы
Отметим, что любые амортизаторы, причем независимо от их типа, перед установкой на машину нужно прокачать. При этом газовые амортизаторы обязательно следует привести в рабочее состояние перед установкой на авто.
Причина — из внутреннего цилиндра в наружный цилиндр при перевозке стойки может перетечь рабочая жидкость, тогда как во внутренний цилиндр проникает газ подпора.
Если не выполнить прокачку, амортизатор после установки будет стучать, произойдет разрушение клапанов и стойка быстро выйдет из строя. Если коротко, для простой прокачки амортизаторов нужно поставить стойку вертикально штоком вверх, затем аккуратно нажать на шток до упора, после чего удерживать шток около 3 секунд.
Далее, удерживая стойку вертикально, следует отпустить шток до полного его выхода. Процедуру прокачки повторяют 3-5 раз. Также для некоторых амортизаторов рекомендован способ, когда шток вдавливают, с вдавленным штоком переворачивают стойку вниз, затем возвращают в положение штоком вверх и отпускают шток. После повторяется обычный способ прокачки, рассмотренный выше.
Главное, добиться того, чтобы ход штока был плавным, без рывков и провалов. В этом случае можно считать прокачку амортизаторов успешной. Прокачанные стойки следует поставить вертикально и не менять положения (не наклонять, не переворачивать) вплоть до самой установки на авто.
Еще добавим, что, если из строя вышел только один амортизатор, замена все равно должна производиться парой, то есть менять нужно оба амортизатора на одной оси. Причина — новая стойка не будет работать точно так же, как и амортизатор с пробегом, при этом такая разница неизбежно скажется на устойчивости и управляемости автомобиля.
Подведем итоги
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что газовые амортизаторы более надежны, чем аналоги, отличаются конструктивно, при этом имеют не только плюсы, но и минусы.
Как правило, такие стойки жесткие, а также стоят дороже (часто на 60-80% и выше), чем масляные амортизаторы. Если вопрос цены стоит не так остро, так как газовые амортизаторы в среднем служат на 50% дольше, вопрос комфорта остается достаточно актуальным.
По этой причине перед выбором амортизаторов следует отдельно принимать во внимание все рассмотренные выше тонкости и нюансы, а также не забывать про особенности газовых амортизаторов. Только грамотный подход при выборе стоек на машину позволит получить оптимальный результат с учетом конкретных требований и задач.
Как работают газомасляные амортизаторы
Перед тем как понять, как работает газомасляный амортизатор, давайте узнаем, а что это вообще такое. На самом деле нет такого вида устройства. Газомасляный – это обычный газовый амортизатор, но с небольшим присутствием масла. Оно нужно для того, чтобы устройство не сломалось при трении.
Из чего состоит газомасляный амортизатор
На рисунке конструкция двухтрубная (внешняя и внутренняя). Во внешней трубе сверху газ азот. Давление не очень большое, примерно 4-8 атмосфер, но бывает и 3 атмосфер (в зависимости от производителя).
Как работают газомасляные амортизаторы
Принцип работы устройств довольно простой. Но большинство автомобилистов не знают как должен работать газомасляный амортизатор. Так вот, при давлении, шток опускается вниз.
Масло, которое находится во внутренней трубе частично проходит вверх через верхние клапаны, а частично еще выходит во внешнюю трубу через нижние клапаны.
Шток опускается вниз до тех пор, пока не закончится давление. Когда оно закончится, он обратно начнет подниматься вверх.
Газ также начинает сжиматься. Когда давление заканчивается, этот газ во внешней трубе начинает давить на масло. То есть он загоняет масло обратно во внутреннюю трубу через нижние клапаны.
Это масло начинает давить на шток, и в результате этого он поднимается. Следовательно, этот амортизатор работает на сжатии и разжатии.
Преимущества в отличие от масляного и газового амортизаторов
Газомасляный амортизатор не такой жесткий как газовый. Газовый амортизатор вы с трудом сможете продавить руками, а с газомасляным все попроще. У масляного типа так не получится, так как он работает на пружине.
Смотрите также: Знакомьтесь: Volkswagen SIRIUS и Volkswagen ALTAIR
Его большинство людей называют «золотой серединой» так как он немного жестче масляного амортизатора, но не настолько как газовый. Благодаря этому он считается самым, скажем так, комфортным вариантом для автомобилиста.
Когда вы нажмете на шток газового амортизатора, он сразу же поднимется наверх, газомасляный же шток будет подниматься немного медленнее.
Когда происходит сжатие и разжатие, масло во внутренней и внешней трубах не нагревается. Этим он немного похож на масляной амортизатор.
В заключении можно сказать, что теперь вы знаете, как правильно работает газомасляный амортизатор, из чего он состоит внутри и какие у него есть преимущества в отличие от масляного и газового типов.
Чем газовые амортизаторы отличаются от масляных?
При покупке новых амортизаторов у владельцев иногда возникают вопросы, связанные с выбором варианта. Предлагаются как масляные стойки, так и газовые, считающиеся более оптимальными и надежными, но очень дорогими. Продавцы убеждают, что эти детали помогут придать машине новое поведение и даже улучшат маневренность и устойчивость. Но стоит ли им доверять? Для каких целей такие амортизаторы действительно подходят и насколько они сказываются на характере автомобиля?
Различные настройки шасси
Любой амортизатор изначально проектируется для работы вместе с пружиной. От ее жесткости, упругости и прочих характеристик зависит функционал стойки. Если подвеска рассчитана для ровных скоростных дорог, то ее делают жестче, а вот для стран с тяжелыми климатическими условиями, где асфальтовое покрытие служит недолго, приходится адаптировать настройки шасси. Обычно такая работа ведется при подготовке какой-то глобальной модели к выпуску на российский рынок. К примеру, Nissan перенастраивал шасси кроссоверов X-Trail и Qashqai и менял на них амортизаторы и пружины. Машину заново настраивали ездить по разбитым дорогам и тщательно выбирали жесткость пружин, чтобы сохранить оптимальный баланс.
Между тем, старые европейские настройки остаются актуальными для адаптированных машин, по базам данных запчастей можно найти для них утвержденные иностранным производителем амортизаторы с другими характеристиками. И владельцы автомобилей с пробегом после покупки машины из Европы или из США получают некоторый выбор. Иногда для одной и той же модели подходят как масляные амортизаторы с соответствующими для них пружинами, так и газомаслянные, которые в народе называют просто газовыми. Как же понять, какой из них лучше?
Масляные амортизаторы
Любой амортизатор служит для того, чтобы гасить колебания кузова, возникающие после срабатывания пружины на сжатие при проезде колеса через препятствие. Кузов подпрыгивает вверх из-за того, что пружина имеет значительное сопротивление лишь при ее сжатии, а при растяжении она создает дополнительные усилия, направленные вверх. И эти паразитные колебания должен гасить амортизатор. Если он не успеет их нивелировать с первого раза, то велик шанс, что кузов получит диагональную раскачку, что повлияет на управляемость автомобиля.
Принцип работы амортизатора заключается в следующем. Конструктивно амортизатор представляет из себя цилиндр с поршнем внутри. На поршне выполнены обратные клапаны с переменным сечением и разной пропускной способностью. В одном направлении расход рабочей жидкости значительный, что необходимо для быстрого сжатия штока. Однако при его возвращении клапаны настроены так, что ограничивают пропуск жидкости, создавая сопротивление колебаниям пружин.
Масляные амортизаторы более жесткие, так как имеют в своем составе лишь одну рабочую среду — масло. Масло практически несжимаемо, в итоге ход и усилие амортизатора будут зависеть только от скорости циркуляции жидкости. То есть масляный амортизатор менее инерционный, но более жесткий.
Когда происходит удар по стойке, масло вспенивается из-за резкого роста давления. В клапанах и в каналах возникает эффект кавитации, то есть образование и схлопывание пузырьков газа с точечным ростом давления жидкости. Этот эффект сравним с абразивным воздействием мелких частиц песка на поверхность металла. Чтобы снизить этот эффект, в ранних конструкциях амортизаторов после заправки их жидкостью оставлялись воздушные полости для компенсации изменения внутреннего объема при ходе штока. Затем в эту полость стали закачивать газ под небольшим давлением, 3–4 бара, для уменьшения эффекта кавитации. А затем появились полноценные газомасляные амортизаторы.
Вопрос-ответ
Газовые или газомасляные амортизаторы
Амортизаторы с дополнительными камерами с рабочим газом более сложны, однако они могут переносить более высокие нагрузки и лучше справляются с критическими режимами работы. Газ в них работает под большим внутренним давлением, достигающим 10 и даже 20 бар. Давление газа меняет не только порог кавитации, но и служит для изменения характеристик стойки. Газовые подушки в амортизаторе меняют свою жесткость по нелинейному закону, и их сопротивление нарастает или снижается в зависимости от хода штока, что не характерно для жидкостей. Именно такие амортизаторы, с газовыми камерами, и называют газомаслянными.
Главным преимуществом этих стоек является их нелинейность при работе. Газовый амортизатор более эластичен, и при проезде неровностей увеличивает жесткость при значительных перемещениях штока. К примеру, в повороте он препятствует образованию кренов и лучше стабилизирует кузов. Поэтому такие стойки чаще всего ставят на подвески со спортивными настройками.
Газовые амортизаторы более сложны из за дополнительных демпфирующих камер, а так же из-за применения уплотняющих поверхностей, работающих с газом высокого давления, и их высокой герметичности. Поэтому срок службы у стойки снижается. Хороший амортизатор способен «отходить» около 60 000 км.
Масляный амортизатор в этом отношении более прост и надежен, а его цена примерно на 20%, меньше, чем у газового.
В целом, подборку амортизаторов обеих конструкций производят по VIN-номеру автомобиля. Если потребуется поставить на машину несертифицированные стойки и пружины, то такие изменения подвески необходимо будет утверждать в ГИБДД.
Принцип работы газовых амортизаторов
Газовый амортизатор – разновидность мебельной пружины, функционирование которой основано на давлении, образованном в результате сжатия газа поршнем. Механизм состоит из герметичной рабочей камеры, дополненной сальниками и подшипниками, поршня, перепускного клапана и пружин, обеспечивающих плавность перемещения.
Как работают газовые амортизаторы
Многие сомневаются, какую мебельную фурнитуру купить лучше: обычные пружинные механизмы или газовые амортизаторы, стоимость которых существенно выше? Если в приоритете комфорт, тогда предпочтительнее газовые пружины, они практичнее и надежнее. Принцип работы: при открытии дверки под давлением газа поршень выталкивается. Плавность хода обеспечивается посредством масляного демпфера. Величина усилий, которые необходимо приложить для открывания дверки, зависит от диаметра перепускного клапана.
По принципу действия различают амортизаторы прямого действия, при работе которых происходит сжатие штока, и обратного действия (шток утоплен). В мебельной промышленности применяют в основном газовые пружины прямого действия. Отдельная категория амортизаторов – фрикционные, в них отсутствует масляный демпфер, что позволяет устанавливать любые позиции дверок.
Главное требование, предъявляемое к мебельной фурнитуре и комплектующим – надежность. И газовые амортизаторы ему полностью соответствуют. Так как в качестве рабочей среды в них используют азот, внутреннее пространство цилиндра не подвержено коррозии, кроме того, лучше сохраняются уплотнители и прокладки из резины. Другой плюс – есть большой выбор газовых лифтов, рассчитанных на разные нагрузки, что облегчает подбор фурнитуры для фасадов любых размеров.