Амортизаторы автомобиля — для чего нужны?
Основная задача амортизатора – гасить вертикальные колебания. Кроме того, нельзя забывать и о влиянии амортизаторов на разгонную и тормозную динамику автомобиля.
В данной статье мы поговорим для чего нужен автомобильный амортизатор и как проверить его на неисправности. Какие бывают амортизаторы и какой лучше выбрать?
Для чего нужен амортизатор авто?
При разгоне автомобиль «приседает» назад, нагружая задние и разгружая передние колеса, снижая тем самым их сцепление с дорогой. При торможении наблюдается обратная картина. Основная нагрузка ложится на передние колеса, а задние лишь слегка притормаживают. И в той и в другой ситуации идеальным было бы состояние, при котором автомобиль сохранял бы свое нормальное «горизонтальное» положение.
Примерно та же картина и при маневрировании, но здесь нагрузка смещается не по осям, а по сторонам автомобиля.
Резюмируя, можно сказать, что главной задачей амортизаторов является удержание колеса в постоянном контакте с дорогой во избежание потери контроля над автомобилем. Для чего колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление.
Современные тенденции сводятся к тому, что, к примеру, пружины или рессоры лишь поддерживают вес автомобиля. Всю остальную работу берут на себя именно амортизаторы, как более точный инструмент. Вот почему так важен их правильный выбор.
Какие бывают амортизаторы?
Наиболее распространены амортизаторы двух видов – гидравлические и газогидравлические (часто их называют газонаполненными или газовыми). В гидравлических амортизаторах гашение колебаний упругих элементов подвески происходит просто за счет перетекания жидкости (обычно это масло) из одного резервуара в другой и обратно через систему клапанов. В газогидравлических также присутствует жидкость, однако она предварительно “поджата” небольшим объемом газа, который, в отличие от жидкости, имеет свойство сжиматься.
У газогидравлических амортизаторов есть “классический” недостаток. При неизбежной тряске воздух вспенивает масло и создает “воздушные ямы” в работе амортизатора. При интенсивной же вибрации возникают воздушные пузырьки низкого давления, что не только снижает эффективность работы амортизатора, но и довольно быстро приводит его в негодность. Срабатывает эффект кавитации, когда мелкие пузырьки просто разъедают стенки и другие детали устройства.
В переднеприводных автомобилях, столь популярных сегодня, сосуществуют два принципиально разных вида амортизаторов – классические задние и передние, типа McPherson. McPherson – это амортизаторы с телескопической гидравлической передней стойкой довольно сложной конструкции.
Как проверить неисправность автомобильных амортизаторов?
Исправные амортизаторы. Не чувствуешь тряски и вибрации, да и шума в автомобиле меньше. Состояние амортизаторов сказывается на всем, что связано с автомобилем. Плохие амортизаторы – это и ухудшенный разгон машины, и проблемы с плавностью хода, торможением, прохождением поворотов и преодолением подъемов и спусков – словом, все, что способно привести к аварии из-за увеличившегося вследствие вибрации проскальзывания колес.
Между тем, самостоятельная проверка исправности амортизатора весьма проста.
Достаточно визуальным осмотром определить, нет ли потеков жидкости на корпусе амортизатора, а затем интенсивно покачать автомобиль по очереди за каждый угол, нажав на крыло или бампер три-четыре раза. После этого кузов должен совершить лишь одно “возвратное” движение до номинального уровня. Если же машина качается дольше или при этом слышны отчетливые стуки, амортизатор можно считать неисправным и его стоит заменить.
Также, важно: Стоит ли менять пружины при замене амортизаторов.
Какие амортизаторы лучше поставить?
Замена амортизатора влияет на соотношение комфорт/управляемость довольно значительно. Необходимо заметить, что когда вы улучшаете один параметр, ухудшается другой. А вот что важнее и насколько — вам следует определиться самим, всё равно не получив консультации специалистов вам не обойтись. А вообще вам следует знать, что многие автопроизводители всегда указывают, какие амортизаторы подходят для вашего автомобиля.
Большинство амортизаторов специально рассчитаны только под определенный автомобиль. В любом специализированном магазине имеется каталог, по которому вы можете выбрать, какой амортизатор подходит для вашего авто.
Единственно, на что следует обратить внимание — нравится ли вам поведение своего автомобиля или нет. Но если вы умеете ценить управляемость, прекрасно справляетесь с критическими режимами, то хотите ли вы этого или нет, вам придется разобраться в настройках подвески. А если вы являетесь спокойным водителем, то есть большая вероятность того, что вы так и не узнаете, какие у вас стояли амортизаторы.
Более того, прежде чем ставить газонаполненные амортизаторы, учитывайте, что они намного жестче гидравлических. И для многих из нас «табуреточный» комфорт не искупается улучшенной управляемостью. Особенно будут недовольны пассажиры, которые не способны осознать прелесть таких понятий, как управляемый занос и езда в скольжении.
Следующий немаловажный параметр — это цена. Может отличаться на разные типы амортизаторов от разных производителей на порядок, а то и больше. А вот целесообразность — отдельная песня. Нет смысла ставить на подержанную технику дорогие амортизаторы. Поэтому снова и снова отправляем вас к специалистам, которые подскажут, когда менять амортизаторы и на что.
-
Смотрите так же:
- Цены на обучение
- Обучение на МКПП
- Обучение на АКПП
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.
Стойка и амортизатор — в чём разница?
Не знаем, как так получилось, но в головах многих автомобилистов засела мысль о том, что стойка и амортизатор – синонимы. Известно, что ошибочное мнение часто порождают продавцы специализированных магазинов. А также различные автомобильные форумы, где авто «знатоки» уверяют: «стойка и амортизатор – одно и то же». Спешим вас заверить – это не так, впрочем, сейчас все сами поймете.
Что такое амортизатор?
Амортизатор – это масляный насос (если говорить простым языком). В небольших количествах (в процессе вертикального движения подвески) гидравлическая жидкость под давлением перетекает через отверстия. За счет того, что эти отверстия имеют небольшой диаметр, масло не может перетекать быстро. В связи с этим, пружине и подвеске передается замедление движения. Амортизатор усиливает свое сопротивление с увеличением скорости движения подвески. В результате такой взаимосвязи к минимуму сводятся: подпрыгивания кузова на кочках, поперечная раскачка при маневрировании, а также «клевки» машины во время разгона, либо торможения. А вся кинетическая энергия, которою накапливает амортизатор, преобразуется в тепло и просто выводится наружу.
Если амортизатор неисправен…
К слову, такая неисправность чувствуется сразу. Так как значительно снижается эффективность рулевого управления. Кроме этого, при поломке амортизаторов автомобиль плохо «держит» контакт с дорожным полотном, а также утрачивает стабильность во время движения.
Что такое стойка?
Стойка – силовой элемент автомобильной подвески, представляющий целый узел (устройство), соединяющий колеса и кузов. В стойке опора, как правило, совмещается с демпфером (функциональной частью амортизатора) и пружиной.
Главная задача стойки – удерживать вес автомобиля, поддерживать нужную ориентацию колес по отношению к кузову, передавать кузову силы сцепления покрышек с дорожным покрытием. Благодаря прочному корпусу и усиленному штоку, стойка способна принимать значительные боковые нагрузки.
Отличие стойки и амортизатора
Стойка и амортизатор имеют разный способ крепления. Так, стойка заменяет собой верхнюю шаровую и рычаг. Поэтому она крепко фиксируется в нижней части, а вот наверху — в поворотное устройство. Примечательно, что стойка оснащена штоком большого диаметра.
Если говорить об амортизаторах, то их крепление осуществляется через сайлентблоки без поворотного устройства. И в отличие от стойки, амортизатор снабжен штоком малого диаметра.
Кроме этого, стойка и амортизатор получают различные воздействия нагрузок. Так, стойка подвергается разнонаправленным нагрузкам, а вот амортизаторы получают воздействие вдоль его оси.
Примечательно, что амортизатор вполне может выступать в качестве части стойки (но не наоборот).
Также стойка значительно дороже амортизатора.
Если неисправен амортизатор, продолжать движение можно, зачастую это только придаст некоторые неудобства при вождении, но лучше не затягивать и заглянуть в автосервис. А вот если из строя вышла стойка, то продолжать управление автомобилем невозможно.
И совет на будущее: если вдруг в специализированном магазине или в сервисе вас уверяют в том, что стойка и амортизатор – синонимы, задумайтесь – стоит ли доверять свой автомобиль таким «профессионалам».
Амортизаторы: зачем нужны, когда менять, как подбирать
Он нужен в подвеске автомобиля, чтобы поглощать механическую энергию и преобразовывать ее в тепловую. Пружины или рессоры так не могут: без амортизаторов машина будет долго раскачиваться вверх-вниз после каждой неровности. Но главная их задача — сохранять контакт шины с дорогой, от этого зависит безопасность.
Снаружи амортизатор — простой цилиндр, но внутри сложная конструкция с перепускными клапанами для масла и газа. Рассказываем, какие бывают амортизаторы, как заметить их поломку и когда их менять.
Финансовая грамотность для взрослых
Как перестать беспокоиться о деньгах, наладить с ними отношения и двигаться к целям и мечтам
Зачем в подвеске автомобиля амортизаторы
Мы уже рассказывали, как работают пружины, когда машина проезжает неровность. Чтобы колесо не подпрыгнуло и не оторвалось от дорожного полотна, нужен дополнительный демпфер. Он поможет восстановить полный контакт колеса с дорогой.
Если энергию сжатия или растяжения пружины никуда не передать, то колебания закончатся сильно после проезда препятствия: пружина продолжит сжиматься и разжиматься по инерции. Машина будет не готова к следующей неровности, управляемость пострадает.
Чтобы как-то поглощать лишнюю механическую энергию пружины, в подвеску ставят амортизаторы. Их конструкция позволяет быстро гасить колебания пружин и восстановливать положение автомобиля в пространстве.
Амортизаторы преобразуют механическую энергию в тепловую. Поэтому если быстро и долго ехать по очень плохой дороге, амортизатор может перегреться и выйти из строя. В обычных условиях перегреть амортизатор у водителя не получится. Машину будет так сильно трясти, что он будет вынужден сбавить скорость, поэтому амортизаторы не перегреются.
Амортизатор не сможет работать без упругого элемента с нужными характеристиками. Без пружин или рессор все 4 амортизатора автомобиля полностью сожмутся под его массой. Про управляемость и комфорт придется забыть.
Задняя подвеска Хонды Цивик. Амортизаторы могут разместить внутри пружины, а могут расположить рядом, только пружин или только амортизаторов быть не может. Фото: M181 / Shutterstock
Конструкция амортизаторов
Со стороны может показаться, что амортизаторы примерно одинаковые, но у них много отличий. У автомобилей несколько конструкций подвесок, поэтому передние и задние, а также левые и правые амортизаторы могут отличаться: к корпусу амортизатора могут крепиться различные детали ходовой части, например стойки стабилизаторов и тормозные шланги. Но это не обязательно, в некоторых случаях разделения на левый и правый может не быть.
Внутри амортизаторов могут быть газ и масло или только масло. Есть три типа.
Двухтрубные гидравлические — самый ранний вид автомобильных амортизаторов. Они состоят из двух труб, которые заполнены маслом и частично воздухом. При сжатии трубы сильнее погружаются друг в друга, а масло проходит через специальные клапаны между ними: именно от клапанов зависит, насколько амортизатор будет жестким. Когда амортизатор разжимается, масло проходит обратно. В резервуаре с маслом есть воздух: он компенсирует давление, потому что может сжиматься. Благодаря этому масло не выдавливает через сальники.
У конструкции есть недостатки: масло может перегреться и вспениться — амортизатор не сможет работать, пока оно не остынет.
Двухтрубные газовые амортизаторы повторяют конструкцию гидравлических. В трубах по-прежнему масло, но в одной из них вместо воздуха газ под давлением. Такая конструкция лучше сопротивляется вспениванию масла: амортизатор дольше сохраняет работоспособность.