Из чего состоит передний амортизатор

АМОРТИЗАТОРЫ И СТОЙКИ

Амортизаторы и стойки являются важнейшими компонентами подвески: они помогают удерживать контакт колес автомобиля с дорожным покрытием. Почему это важно? Если автомобиль не находится в плотном контакте с дорогой, это может отрицательно сказаться на рулевом управлении и торможении. Качественные амортизаторы и стойки выполняют несколько важнейших функций:

• Контролируют чрезмерное смещение кузова и шин
• Уменьшают раскачивание автомобиля как вертикальное, так и боковое, а также угловые колебательные движения подрессоренных частей
• Поддерживают равномерность управления и торможения
• Поддерживают углы колес
• Помогают сократить преждевременный износ шин и других компонентов подвески

Чем отличаются амортизаторы от стоек

Часто вы можете слышать, что люди считают амортизаторы и стойки синонимами. Однако амортизаторы и стойки – это два разных элемента, выполняющие разные функции. Оба помогают в управлении автомобилем и его движении, но работают по-разному. Амортизаторы – это отдельные элементы подвески, а стойки – это основной структурный компонент шасси и подвески.

Как работают амортизаторы

Хотя многие думают, что стандартные амортизаторы поддерживают вес автомобиля, это не так. Основная функция амортизатора – контролировать смещение пружины и подвески. Это выполняется путем преобразования кинетической энергии смещения подвески в тепловую энергию, а тепло отводится гидравлической жидкостью.

Усилие развиваемого амортизатором сопротивления зависит от скорости смещения подвески, а также от количества и размера небольших отверстий или каналов в поршне. Все современные амортизаторы – это чувствительные к скорости гидравлические демпфирующие устройства. Это означает, что чем быстрее смещается подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Поэтому работа амортизаторов меняется в зависимости от дорожных условий. Они сокращают:

• Угловые колебательные движения подрессоренных частей
• Раскачивание, когда изношенные амортизаторы теряют способность контролировать смещение массы
• Кивок при торможении и задирание передней части автомобиля при ускорении

Амортизаторы работают по принципу перемещения жидкости как при сжатии, так и при растяжении. В типичном легковом или легком коммерческом автомобиле сопротивление больше при ходе отбоя (растяжении), чем при сжатии. При сжатии контролируется смещение неподрессоренной массы автомобиля, а при растяжении контролируется более тяжелая подрессоренная масса.

Компоненты амортизатора

В принципе, амортизатор – это масляный насос. Поршень крепится к концу штока поршня и оказывает воздействие на гидравлическую жидкость в трубке под давлением. Когда подвеска смещается вверх или вниз, гидравлическая жидкость проходит через калиброванные отверстия в поршне. Однако через эти отверстия в поршне проходит только небольшое количество жидкости. Это замедляет поршень, который в свою очередь замедляет пружину и, таким образом, смещение подвески.

Как работают стойки

Стойка — это стандартный демпфер, часто используемый в современной независимой подвеске, на автомобилях и с передним, и с задним приводом.

Стойка является основным структурным компонентом подвески. Она устанавливается на место верхней рулевой тяги и верхней шаровой опоры в стандартной подвеске. По своей конструкции стойка легче и занимает меньше места, чем амортизаторы в стандартных подвесках.

Стойка выполняет две основные задачи. Первая: стойка выполняет демпфирующую функцию, как амортизатор. Внутренняя конструкция стойки похожа на амортизатор. Поршень крепится к концу штока поршня и оказывает воздействие на гидравлическую жидкость, контролируя смещение пружины и подвески. Как и в амортизаторе, клапаны оказывают сопротивление усилию, появляющемуся при движении подвески вниз и вверх. Так же как и амортизатор стойка чувствительна к скорости, то есть клапаны функционируют так, что усилие сопротивления может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, насколько быстро смещается подвеска.

Также стойка выполняет и еще одну функцию. В отличие от амортизатора стойка поддерживает вес подвески автомобиля, поддерживает пружину и удерживает колеса в отрегулированном положении. Кроме того, на них приходится большая часть боковой нагрузки, оказываемой на подвеску автомобиля. В результате стойки влияют на комфортность движения и управления, а также на контроль автомобиля, торможение, рулевое управление, угол схода-развала колес и износ других компонентов подвески.

Элементы стойки

Обычно стойка состоит из корпуса стойки, обеспечивающего жесткую структурную поддержку всего узла, и демпфирующего элемента внутри корпуса стойки, контролирующего смещение пружины и подвески. В большинстве стоек нижняя часть корпуса крепится к поворотному кулаку, который в свою очередь крепится к нижней рулевой тяге с помощью нижней шаровой опоры.

Полный узел стойки включает все элементы, необходимые для замены стойки как единого узла в сборе. В него входят корпус стойки, демпфирующий элемент с витой пружиной, поддерживающей вес автомобиля.

В моем автомобиле установлены амортизаторы или стойки?

В большинстве автомобилей установлены или амортизаторы, или стойки. Однако есть варианты, когда впереди устанавливаются амортизаторы, а сзади стойки, а также другие варианты. Главное – чтобы на каждом колесе был элемент, контролирующий движение.

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.

Конструкция амортизатора автомобиля

Амортизатор, — один из элементов подвески автомобиля, предназначен для гашения колебаний идущих от колес к кузову автомобиля.

Рассмотрим устройство амортизаторов используемых в автомобилях семейства «Нива». Передние и задние амортизаторы имеют конструктивное различие. Прежде всего, они различаются, — размерами, техническими характеристиками и конечно элементами крепления. Внутреннее устройство и принцип работы фактически одинаковы.

Амортизаторы передней и задней подвесок

Конструкция переднего и заднего амортизатора (рис.1) состоит из:
1 – нижняя проушина; 2 – корпус клапана сжатия;
3 – диски клапана сжатия;
4 – дроссельный диск клапана сжатия;
5 – пружина клапана сжатия;
6 – обойма клапана сжатия;
7 – тарелка клапана сжатия;
8 – гайка клапана отдачи;
9 – пружина клапана отдачи;
10 – поршень амортизатора;
11 – тарелка клапана отдачи;
12 – диски клапана отдачи;
13 – кольцо поршня;
14 – шайба гайки клапана отдачи;
15 – дроссельный диск клапана отдачи;
16 – тарелка перепускного клапана;
17 – пружина перепускного клапана;
18 – ограничительная тарелка;
19 – резервуар; 20 – шток; 21 – цилиндр;
22 – кожух; 23 – направляющая втулка штока;
24 – уплотнительное кольцо резервуара;
25 – обойма сальника штока;
26 – сальник штока;
27 – прокладка защитного кольца штока;
28 – защитное кольцо штока;
29 – гайка резервуара;
30 – верхняя проушина амортизатора;
31 – гайка крепления верхнего конца амортизатора передней под вески;
32 – пружинная шайба; 33 – шайба подушки крепления амортизатора;
34 – подушки; 35 – распорная втулка; 36 – кожух амортизатора передней подвески;
37 – буфер штока; 38 – резинометаллический шарнир

В конструкцию заднего амортизатора входит резервуар 19 с проушиной, клапан сжатия (поз. 2 -7), рабочий цилиндр 21, шток 20 с поршнем10, клапан отдачи, клапан перепускной, а также кожух 22 с крепежной проушиной. Резервуар 19 выполнен из стальной трубы. В нижнюю часть вварили проушину, а в верхней части изготовили резьбу, где наворачивается гайка 29. В проушине имеется выточка, предназначенная для корпуса клапана 2. Клапан к выточке поджимает рабочий цилиндр 21.Внутреннее кольцевое пространство заполнено жидкостью. Шток 20 и поршень 10 расположены внутри цилиндра. На поршне по окружностям в вертикальном порядке расположены каналы, которые снизу закрыты дисками 12 и клапаном отдачи 15, а сверху прижимаются тарелкой 16 клапана (перепускного). В цилиндре снизу установлен клапан на сжатие. Диски 3 и 4,опираясь на тарелку 7, прижаты к гнезду клапана пружиной 5. При перемещении рабочего поршня, с малой скоростью, на дроссельном диске 4, через вырезной канал, пропускается рабочая жидкость. Нижняя часть корпуса имеет цилиндрическую проточку и четыре вертикально выполненных канала, а также шесть отверстий боковых и одно отверстие центральное, расположенные в обойме 6, по которым гидравлическое масло сообщается из резервуара в полость цилиндра и в обратном порядке. В верхней части цилиндра расположена втулка 23 ,уплотнением направляющей втулки с резервуаром служит кольцо 24,а на выходе, шток уплотняется сальником 26, который установлен в обойму 25. Гайка 29 поджимает все элементы цилиндра, находящиеся в верхней полости цилиндра.

Из всего перечисленного видно, что амортизатор является довольно сложным узлом по конструкции. Поэтому для восстановительного ремонта амортизатора, требуется применять универсальное оборудование. Причем работу должен проводить ремонтник с профессиональными навыками. Ремонт амортизатора в обычной гаражной обстановке к качественному результату не приведет. Самый лучший вариант, — заменить неисправные амортизаторы, на новые.

Проверка работоспособности амортизаторов непосредственно на автомобиле

Работоспособность амортизаторов, как правило, можно определить визуальным осмотром. Если заметны на корпусе утечки гидравлической жидкости, амортизатор можно смело снимать и отдавать в ремонт, либо выбрасывать и покупать новый.

Работоспособность выявляется при движении автомобиля. Если при движении автомобиля по неровностям слышны стуки (пробои) в амортизаторах, — им требуется ремонт.

Амортизаторы можно проверить на специальных стендах, здесь диагностическая проверка окажется самая точная.

Менять неисправные амортизаторы специалисты рекомендуют парами два передних, два задних или полностью комплектом.

Для проверки амортизаторов на автомобили выполните следующие операции.

1. Выставите автомобиль на ровный участок. Остановите двигатель, на КПП включите первую или заднюю передачи. Постановку автомобиля на стояночный тормоз, выполнять не нужно.

2. Попробуйте раскачать автомобиль за угол крыла. Выполняйте движения вниз вверх с амплитудой около 50 мм. См. рис.

3. В крайней нижней точке прекратите раскачивать автомобиль.

4. Если ваш автомобиль, произвел одно движение вверх, потом половину этого хода вниз, и прекратил движение, амортизатор можно считать исправным.

5. Идентичные операции проведите для оставшихся амортизаторов.

И можно с уверенностью сказать, что, — прочитав эту статью, вы без труда выясните техническое состояния амортизаторов, на своем автомобиле.

Проверка амортизаторов на стенде

Для определения работоспособности амортизатора снимите его с автомобиля (см. подразделы «Передняя подвеска» и «Задняя подвеска») и проверьте на динамометрическом стенде его рабочую диаграмму.
Рабочие диаграммы снимайте согласно инструкции, прилагаемой к стенду, после выполнения не менее 5 рабочих циклов при температуре рабочей жидкости амортизатора 20±5 °С, частоте вращения маховика стенда 60 мин-1 и длине хода штока 100 мм для переднего амортизатора.

Рабочая диаграмма амортизатора

Рис. 2 Рабочая диаграмма амортизатора:
1 – усилие при ходе отдачи;
2 – усилие при ходе сжатия

Кривая диаграммы (рис. 2) должна быть плавной, а в точках перехода (от хода отдачи к ходу сжатия) без участков, параллельных нулевой линии.
Оценка результатов по диаграмме. Точка сопротивления хода отдачи при масштабе 47 Н (4,8 кгс) на 1 мм должна находиться от нулевой линии на расстоянии А, равном: 33,3–40,7 мм для передних амортизаторов, 23,5–30,5 мм для задних амортизаторов.
Наивысшая точка кривой хода сжатия при том же масштабе должна находиться от нулевой линии на расстоянии В, равном 3,5–6,5 мм для передних и задних амортизаторов.
Контрольные значения ординат на диаграммах передних и задних амортизаторов заданы для холодных амортизаторов при температуре амортизаторной жидкости 20±5 °С.

После проверки снимите амортизатор со стенда и при необходимости переберите и замените поврежденные детали.

Повторите испытание, чтобы удостовериться в исправности амортизатора.

Амортизаторы в автомобильной подвеске: как они устроены и как их менять?

Все знают, что амортизатор смягчает удары при проезде неровностей. На самом деле, роль его в автомобильной подвеске несколько более специфическая – это демпфер, он предотвращает раскачивание автомобиля при наезде на препятствия. Сегодня изучим его типичную конструкцию, а заодно поменяем переднюю пару «амортов» на Chevrolet Lanos. Теперь вы будете знать, почему берут относительно немалые деньги за такую, казалось бы, несложную манипуляцию.

Для чего нужен амортизатор?

Д ля начала «отделим мух от котлет», то есть разберемся в ролях разных элементов подвески. На большинстве современных легковых автомобилей главные упругие элементы – это пружины. 30–40 лет назад эту роль, главным образом, выполняли рессоры, работая «по совместительству» и демпферами. Колебания успешно гасились за счет трения между листами рессор. Подробно касаться недостатков рессор и их типичных проблем не будем, посвятим им отдельный материал, а сейчас просто запомним об их существовании и вернемся к пружинам.

Они установлены между подвеской и кузовом автомобиля и предназначены для гашения ударов на кузов, приходящихся от дороги. Когда колесо накатывается на какое-нибудь препятствие, пружина сжимается, а кузов лишь немного и плавно перемещается вверх, колесо скатывается с препятствия – пружина выпрямляется.

Есть, однако, один неприятный момент. Возьмем для примера игрушку попрыгунчик – каучуковый шарик, который тоже можно отнести к упругим элементам. Ударьте его о землю и засеките время, пока он полностью не прекратит прыгать. Приблизительно также будет прыгать и Ваш автомобиль, если в конструкции его подвески будут только рычаги да пружины. И, в зависимости от жесткости пружин, подвеска будет либо каменная, либо мягкая, как вата, но в том и другом случае об управляемости автомобиля можно даже не вспоминать. Самым страшным для такой подвески является резонанс, при вхождении в который колебания могут разрушить отдельные элементы подвески и ее крепежа.

Проблему решили внедрением в конструкцию подвески амортизатора – элемента, который позволял перемещаться колесу относительно кузова, но исключал раскачку автомобиля. Изначально это были амортизаторы рычажного типа, которые, подобно рессорам, выполняли свою функцию за счет трения. Но не станем останавливаться на анахронизмах, рассмотрим только современные конструкции. На данный момент «мейнстрим» для легковых автомобилей – это телескопические гидравлические амортизаторы. Пневматические и гидропневматические системы, а также амортизаторы переменной жесткости в этот раз брать не будем – это темы для отдельных статей.

Работа телескопического амортизатора

Если максимально упростить, то описать работу амортизатора можно так: есть цилиндр, заполненный маслом, внутри цилиндра перемещается шток с поршнем. В этом поршне имеются клапаны, которые открываются только в одном направлении.

Когда поршень перемещается вниз, открываются одни клапаны и пропускают жидкость в полость над поршнем, если же поршень перемещается вверх, открываются другие клапаны, и жидкость перетекает в полость под поршнем. Гашение колебаний происходит за счет того, что масло не сжимается и имеет определенную вязкость.

Кстати, а зачем нужны вообще клапаны? Может, достаточно было бы отверстий? На самом деле, недостаточно. Одной из важных характеристик амортизатора – его величина жесткости на отбой и сжатие. Другими словами, это сопротивление на штоке амортизатора при его вдавливании или вытягивании из корпуса. Клапаны нужны, чтобы регулировать эту жесткость.

За счет разных пропускных характеристик клапанов вдавить шток амортизатора немного легче, чем вытянуть его из амортизатора. Сделано это с расчетом на то, что при наезде на препятствие необходимо не мешать колесу перемещаться вверх, чтобы исключить передачу удара от колеса на кузов. Клапаны в данном случае пропускают больше масла. Но если на пути большая яма, то колесо надо бы попридержать в «поджатом» состоянии, зачем спешить падать в нее? Потому клапаны на «роспуск» амортизатора пропускают меньше масла.

Еще раз: клапаны нужны, чтобы задать определенную жесткость амортизатора в разных направлениях его работы.

Типы конструкций

Конструктивно амортизаторы можно разделить на три основных вида: двухтрубные, двухтрубные с газовым подпором и однотрубные с газовым подпором. Первыми на автомобилях появились двухтрубные гидравлические амортизаторы. В них, как следует из названия, есть две трубы – полости, в одной из них (внутренней) находится поршень с вышеупомянутыми клапанами, другая (наружная) необходима для компенсации объема масла – она заполнена маслом лишь частично, остальное – воздух.

Во время работы амортизатора масло внутри нагревается до высоких температур, от этого расширяется, и, чтобы не выдавило уплотнители штока, жидкость перетекает в наружную полость.

Достоинств у такого типа амортизаторов немного: дешевизна и малое влияние на их работу от вмятин на корпусе. Еще стоит упомянуть хорошую плавность хода автомобиля и относительно малую жесткость таких амортизаторов.

К недостаткам относится перегрев рабочей жидкости, так как корпус – двойной, и охлаждение атмосферным воздухом затруднено. Из-за перегрева велика вероятность вспенивания масла и, как следствие, мгновенная потеря эффективности работы – амортизатор перестает выполнять свою функцию, и автомобиль становится плохо управляемым из-за раскачки.

Следующий минус – это большой вес двухтрубного амортизатора, а также строго определенное расположение при установке – если его перевернуть, вытечет рабочая жидкость. Вес амортизатора влияет на величину неподрессоренной массы (о том, что это такое, расскажем отдельно). Чем больше неподрессоренная масса, тем хуже плавность хода и управляемость автомобиля.

Небольшим усовершенствованием двухтрубных амортизаторов стало наполнение наружной полости газом с небольшим избыточным давлением. Таким образом снизили вероятность вспенивания, так как масло в этом случае «опирается» на газовую подушку.

Совсем другое дело – гидравлические однотрубные газонаполненные амортизаторы. Один цилиндр, заполненный маслом, поршень с односторонними клапанами и небольшая полость, заполненная газом и прикрытая поршнем.

Однотрубный амортизатор лишен всех недостатков двухтрубных. При интенсивной работе жидкость не перегревается, так как отделена от окружающей среды только одной стенкой цилиндра и отлично охлаждается. Также он легче и может устанавливаться хоть вверх, хоть вниз корпусом.

Но законы природы никуда не денешь: где-то выигрываешь, где-то проигрываешь. Поэтому достоинства двухтрубных амортизаторов стали недостатками однотрубных. Последние значительно дороже и весьма чувствительнее к механическим повреждениям корпуса, стало быть, эксплуатация с ними автомобиля пусть не так уж значительно, но дороже.

Установка амортизаторов

Способы установки амортизаторов не изменились с момента их внедрения в автомобили. Так, всегда их верхняя часть крепится к кузову автомобиля или раме, а нижняя – к элементу подвески, будь то рычаг или балка неразрезного моста. От этого и замена данного элемента в подавляющем большинстве случаев не доставляла трудностей: выкрутил нижний болт крепления, выкрутил верхний болт крепления, и все, амортизатор в руках.

С амортизаторами задних подвесок так все и осталось, а вот с передними все чуть сложнее. С появлением переднеприводных автомобилей возник вопрос, куда девать амортизатор, который в основном крепился к нижнему рычагу передней подвески и мешал установке приводного вала.

Основных решений этой задачи получилось два. Первый вариант – установка нижней части амортизатора на рычаг через П-образный кронштейн, внутри которого проходил приводной вал. Второй вариант – перенос амортизатора вместе с пружиной в пространство над верхним рычагом подвески. В таком случае нижняя часть амортизатора крепится к верхнему рычагу подвески, и называется вся эта конструкция именем американского инженера Эрла Стили МакФерсона.

МакФерсон разрабатывал этот принципиально новый на тот момент вид подвески для ультрабюджетного концепт-кара Chevrolet Cadet в 1930-е годы. На практике его удалось применить только после войны, уже на Ford Vedette 1948 года для французского рынка. Теперь, когда вы знаете эту короткую захватывающую историю и можете при случае блеснуть эрудицией, переходим к особенностям этой популярной до сих пор конструкции.

МакФерсон объединил амортизатор вместе с пружиной в одну амортизаторную стойку. В этой стойке верхняя часть имеет шарнир с подшипником и опирается на элемент кузова – стакан. Благодаря опорному подшипнику стойка может вращаться вокруг собственной оси. А если установить амортизаторную стойку под определенным углом, то можно задать траекторию перемещения колеса и углы его установки, как, например, развал, угол продольного и поперечного наклона оси поворота (что это, обязательно рассмотрим в будущих публикациях).

Получилось, что при такой установке стойки можно избавиться от направляющего верхнего рычага подвески, тем самым удешевив ее. Поворотный кулак в подвеске крепится к шаровой опоре нижнего рычага и к амортизаторной стойке, вращается вместе с ней же. Стойка стабилизатора поперечной устойчивости в данном случае может крепиться или к нижнему рычагу, или непосредственно к амортизаторной стойке.

Если рассмотреть способы крепления стойки к поворотному кулаку, то их несколько. Поворотный кулак может крепиться к кронштейну на корпусе стойки. Зачастую – двумя эксцентриковыми болтами с гайками, и они же являются элементами регулировки развала колес. Если развал колес заложен конструктивно, то регулировка не нужна, значит и закрепить стойку можно в кронштейне поворотного кулака. Кронштейн крепления в таком варианте представляет из себя проушину с разрезом, которая стягивается одним болтом. Самым простым вариантом является запрессовка корпуса стойки в поворотный кулак (как у нашего подопытного Chevrolet Lanos). Поставляется все это часто как одна деталь – в сборе c кулаком.

В список недостатков амортизаторной стойки типа МакФерсон можно отнести относительно небольшие ходы подвески и, как следствие, такая конструкция – большая редкость, если не исключение, на настоящих внедорожниках (впрочем, таких машин уже почти не осталось). А причина в том, что при максимальном сжатии пружины стойки очень сильно начинают изменяться углы установки колес, что влечет за собой серьезное ухудшение в управляемости автомобиля и приводит к чрезмерному износу шин.

Амортизаторные стойки могут быть с возможностью замены амортизатора и без нее. В первом варианте корпус стойки с опорой под пружину выполнен отдельно от амортизатора. Во втором – корпус амортизатора есть одновременно корпус стойки, и непосредственно на нем смонтирована нижняя опора пружины. Верхняя же опора пружины крепится к штоку амортизатора. Пружина сверху и снизу воздействует на опоры через резиновые подушки. На штоке амортизатора устанавливают упругий отбойник – резиновую или полиуретановую втулку, которая предотвращает удары деталей подвески при полном сжатии пружины.

Пружина в амортизаторной стойке всегда находится под натягом. Изначально сжатие необходимо для исключения люфтов и зазоров в сборке. Замена стойки на автомобиле – всегда маленькая радость для механика, так как по стоимости работ она довольно недешева.

Пример замены амортизаторов

Итак, перейдем в ремзону, где нас ждет Chevrolet Lanos с его передними разборными амортизационными стойками. Пружины мы оставляем старые, а вот амортизаторы – меняем. Хозяин автомобиля решил, что стандартные двухтрубные амортизаторы передней подвески слишком мягкие, и ему не хватает управляемости. Решением стала установка передних однотрубных газонаполненных амортизаторов.

Приступаем. Отворачиванием гайку крепления приводного вала к ступице колеса, после чего выкручиваем болты крепления и снимаем переднее колесо. Далее, для облегчения откручивания элементов крепления распыляем на соединения шаровой опоры рычага и шарнира наконечника рулевой тяги спасительную WD40.

Устройство и принцип работы амортизаторов

Со времен появления первых автомобилей перед конструкторами стоял вопрос поиска оптимального способа гашения колебаний кузова, возникающих при преодолении неровностей. Наилучшим решением, применяемым и сегодня, стало интегрирование в состав подвески автомобиля специальных устройств – амортизаторов. На данный момент повсеместное распространение получили гидравлические телескопические амортизаторы. Гашение колебаний кузова и колес происходит в них за счет жидкостного трения, возникающего при прохождении жидкости через узкие отверстия в поршне – клапаны. Таким образом, механическая энергия колебаний переводится в тепловую. От характеристик амортизаторов зависят такие важные показатели, как устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля. Современные амортизаторы, имея в своей основе общий принцип работы, отличаются по типам и особенностям конструкции.

История появления амортизатора

Первые автомобили с рессорной подвеской обладали неприятным свойством: при преодолении неровностей их кузов сильно раскачивался. Изначально данная проблема частично решалась сама собой, поскольку в многолистовых рессорах наблюдался эффект межлистового трения, который способствовал гашению колебаний кузова. Но этого было недостаточно.

Поэтому следующим этапом стало добавление в состав подвески отдельного демпфирующего элемента. Одними из первых таких устройств были амортизаторы сухого трения с фрикционными дисками, разработанные в начале прошлого века.

В 1950-х годах стали применяться поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, в основе работы которых лежал принцип жидкостного трения. Их устройство, позаимствованное из конструкции авиационных шасси, применяется в подвеске автомобилей и сегодня.

Функции амортизатора

Передние и задние амортизаторы являются демпфирующими элементами подвески автомобиля. Работая в паре с упругими элементами подвески (пружинами или торсионами), амортизаторы выполняют следующие основные функции:

1. гашение колебаний кузова и колес автомобиля;
2. сохранение контакта колеса с опорной поверхностью;
3. обеспечение плавности хода автомобиля.

Конструкция автомобильного амортизатора

Амортизаторы бывают двух типов: однотрубный или двухтрубный. От типа амортизатора зависит и его конструкция. Несмотря на это, основные элементы у обоих типов остаются общими. Амортизатор состоит из цилиндра, заполненного специальной жидкостью (маслом), по которому перемещается поршень. Сам поршень соединен со штоком круглого сечения, который, в свою очередь, своей верхней частью крепится к кузову автомобиля. В поршне сделаны отверстия небольшого диаметра (клапаны), через которые проходит жидкость. Для того, чтобы повысить сопротивление потоку жидкости, их делают подпружиненными. Более детальное описание конструкции амортизаторов приводится далее.

Амортизатор соединяется с рычагом подвески или балкой моста. Крепление амортизатора производится через упругое соединение – сайлентблок.

Принцип действия амортизатора

Масляные амортизаторы работают по принципу преобразования энергии жидкостного трения в тепловую. Перемещающийся шток с поршнем заставляет масло перетекать через небольшие клапаны, тем самым создавая сопротивление его движению. Максимальный ход штока с поршнем ограничивает отбойник амортизатора. Передние амортизаторы воспринимают достаточно большую нагрузку, поэтому их делают более усиленными по сравнению с задними.

Классификация амортизаторов

Двухтрубный амортизатор

Двухтрубный амортизатор состоит из соосных цилиндров, один из которых помещен внутри другого. Шток с поршнем перемещается во внутренней полости – рабочей камере. Она сообщается с внешней, частично заполненной воздухом либо азотом через донный клапан. Камера, заполненная газом, предназначена для компенсации объема жидкости при погружении штока.

• простая конструкция и невысокая стоимость изготовления;
• небольшая длина;
• малое внутреннее давление (при утечках небольшого количества масла через сальник рабочие характеристики сохраняются);
• мягкое демпфирование ударов подвески;
• лучшая устойчивость к механическим повреждениям.

• вспенивание масла после длительной работы и, как следствие, снижение эффективности демпфирования;
• недостаточно эффективное охлаждение;
• установка, хранение и транспортировка амортизатора производится только в одном положении – штоком вверх.

Двухтрубную конструкцию могут иметь как передние, так и задние амортизаторы. Но все же в большинстве случаев на современных автомобилях двухтрубные амортизаторы устанавливаются на заднюю ось.

Однотрубный амортизатор

Однотрубные амортизаторы являются газонаполненными. В их конструкции предусмотрен только один цилиндр, в нижней части которого расположена камера, заполненная газом под давлением 2…3 МПа. Данная камера отделена от жидкости специальным плавающим поршнем и предназначена для компенсации объема жидкости при сжатии амортизатора. Благодаря тому, что газ постоянно поджимает жидкость в рабочей камере, при высокочастотном режиме работы амортизатора предотвращается эффект вспенивания масла (эмульсирование), а также появляется возможность его установки в любом положении.

• лучшее демпфирование и стабильность;
• улучшенное охлаждение по сравнению с двухтрубной системой;
• возможность установки амортизатора в любом положении.

• большая длина амортизатора;
• низкая устойчивость к механическим воздействиям;
• высокая стоимость изготовления по причине применения более качественных уплотнений и материалов для корпуса.

Однотрубные газонаполненные амортизаторы способны выдерживать серьезные нагрузки без потери рабочих свойств. В основном, они применяются в качестве передних амортизаторов.

Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения

Адаптивные (или регулируемые) амортизаторы предполагают возможность изменения демпфирующих свойств (коэффициента демпфирования). Амортизаторы оснащаются электромагнитным клапаном, сечение которого изменяется под воздействием электрического сигнала. Уменьшение сечения затрудняет прохождение жидкости через клапан, увеличивая жесткость амортизатора. Увеличение же сечения клапана, наоборот, делает его более мягким.

Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью

Регулируемые амортизаторы данного типа заполнены жидкостью с включением металлических частиц. Такое масло меняет структуру под воздействием магнитного поля, которое создается при помощи катушек, встроенных в поршень амортизатора. Благодаря магнитореологической жидкости магнитные амортизаторы изменяют характеристики жесткости за доли секунды. Преимущество адаптивных амортизаторов заключается в возможности изменения характеристики подвески в соответствии с текущими условиями движения: более жесткая подвеска улучшит управляемость и устойчивость автомобиля, а более мягкая повысит комфорт передвижения. Основной недостаток адаптивного амортизатора: высокая стоимость его изготовления.

Спортивные амортизаторы

Спортивные амортизаторы предназначены для работы в условиях экстремальных нагрузок. Их отличает повышенная жесткость и стабильность, обеспечивающие лучшую управляемость автомобиля.

Основные неисправности и срок службы амортизаторов

Наиболее частотная неисправность амортизатора – нарушение герметичности уплотнительного сальника штока. Это происходит в случае повреждения пыльника амортизатора, и, как следствие, попадания грязи на поверхность штока. Повреждение сальника штока ведет к утечке газа и амортизаторной жидкости, из-за чего сам амортизатор утрачивает свои демпфирующие свойства.

При нормальных условиях эксплуатации срок службы амортизаторов может составить 3-5 и более лет. Передние амортизаторы претерпевают большую нагрузку, тем не менее, на новом автомобиле их ресурс составляет примерно 100-125 тысяч километров пробега. Задние же амортизаторы обычно превосходят эти показатели.