Принцип работы амортизаторов
1 22 Декабря 2015
Принцип работы амортизаторов
- Принцип работы амортизаторов
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
- Принцип работы амортизаторов
- Особенности и различия амортизаторов
- На каком варианте амортизаторов остановиться
- Ресурс и стоимость амортизаторов
Амортизаторы могут быть газовыми, масляными и газомасляными. Мы рассмотрим, в чем достоинства и недостатки каждого из них, какие из них являются самыми надежными и многое другое.
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
- Принцип работы амортизаторов
- Особенности и различия амортизаторов
- На каком варианте амортизаторов остановиться
- Ресурс и стоимость амортизаторов
Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
—>Перед обсуждением особенностей амортизаторов, стоит рассказать об их принципе работы. В классическом варианте компоновки один амортизатор приходится на одно колесо, вернее, на каждую из точек опоры автомобиля. Бывает, что для каждой из точек опоры применяют по два, а иногда и больше амортизаторов, но такое происходит только в частных случаях.
Амортизатор, находясь у точки опоры между подвеской и кузовом, по сути своей является устройством для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в машине. Большинство скажет, что такой деталью считается пружина (рессора), и они будут абсолютно правы. Однако пружина не может эффективно и быстро погасить колебания, возникающие после проезда неровных участков дороги, потому что работает она лишь в одну сторону, в то время как амортизатор работает в противоположном ей направлении.
Фактически пружина обладает значительным сопротивлением только при сжатии в подвеске, а при растяжении она не сможет эффективно гасить колебания. А вот амортизатор, наоборот, очень эффективно гасит возникшие колебания при «растяжении» подвески и оказывает минимальное влияние при её «сжатии». Именно таким образом амортизатор принимает участие в гашении колебаний кузова при его раскачивании.
Принцип работы амортизаторов
Работа амортизаторов заключается в следующем. По конструкции амортизатор состоит из цилиндра с поршнем внутри. На поршне имеются обратные клапаны с разным проходным сечением и, естественно, с различной пропускной способностью. В одну сторону расход проходящей через клапан среды (к примеру, масла) будет большой, что происходит при сжатии амортизаторов. В другую сторону, при растяжении, клапаны настроены так, что уменьшают расход, этим самым проявляя сопротивление растяжению амортизаторов.
Демпфирующими компонентами в амортизаторе могут быть воздушные камеры – они будут выступать в роли гасителей резких внутренних колебаний и ударов при передвижении поршня внутри корпуса цилиндра амортизатора. Принцип реализации этих камер в амортизаторах может быть разным, но смысл один. Они гасят колебания, а также обеспечивают хорошую равномерность хода по меняющемуся усилию во время работы амортизаторов. Помимо этого, газовая камера в амортизаторе изменяет свою жесткость по нелинейному закону, а именно, их жесткость становится больше во время сжатия либо растяжения, что не свойственно жидкости. Эти амортизаторы с наличием газовых камер называют газовыми амортизаторами.
Особенности и различия амортизаторов
Мы уже говорили о масляных и газовых амортизаторах, но ничего не было сказано про газомасляные. Практически такие амортизаторы тоже должны считаться газовыми. Полностью газовых амортизаторов не существует, а существуют со смешанным типом среды – и с газом, и с маслом. Одни их называют просто газовыми амортизаторами, вторые газомасляными, однако и то, и другое название считается верным.
Масляные амортизаторы являются более жесткими, потому что в их составе имеется только одна рабочая среда – жидкое масло. Как известно, жидкости являются практически несжимаемыми, в результате ход и усилие амортизаторов находится в зависимости лишь от расхода среды через обратные клапаны в поршне цилиндров. Масляный амортизатор считается более жестким и менее инерционным по отношению к его перемещению.
Газовые амортизаторы считаются более мягкими, потому что второй рабочей средой является газ, который сжимаем, хоть и находится под давлением. В результате, он тоже будет принимать участие в плавности хода и в усилии на штоке амортизатора. По сравнению с масляным он будет более мягким и более инерционным в отношении передвижения штока.
Главной отличительной чертой газовых амортизаторов является их способность менять свойства в зависимости от дороги благодаря упомянутой выше нелинейности в работе. Можно сказать, что газовые амортизаторы более эластичны, так как при проезде неровных участков будут более мягкими, однако при больших перемещениях штока будут резко повышать свою жесткость. Широкий и меняющийся диапазон работы газовых амортизаторов считается их самым лучшим качеством.
Зачастую на практике получается так, что изготовители амортизаторов все делают по-другому. Газовые амортизаторы выходят более жесткими, а масляные – наоборот, мягкими. Все это зависит от настраивания клапанов, объемов камер в амортизаторе и других конструктивных отличительных черт.
На каком варианте амортизаторов остановиться
Если говорить о рекомендациях, то выбор амортизаторов должен совпадать с советами завода-производителя для определенной машины, потому что они должны обеспечить необходимое усилие сопротивления, чтобы отлично работать. Не нужно проводить эксперименты ни со штатными амортизаторами, ни с любыми другими, значительно отличающимися от штатных. Каждый компетентный производитель, помимо того, что рассчитывает подвеску, также обладает значительным опытом в её свойствах и оказываемых влияниях на нее при эксплуатации. Это говорит о том, что лучшим вариантом будет использование только штатных амортизаторов. Практически всегда на любую модель машины можно найти штатные амортизаторы – и масляные, и газовые.
Если у вас вдруг возникли какие-то проблемы с подвеской, то мягкие амортизаторы лучше использовать для неровной дороги, а жесткие – для шоссе и автострад.
Ресурс и стоимость амортизаторов
Газовые амортизаторы имеют более сложную конструкцию, потому что есть дополнительные демпфирующие камеры с газом. Кроме того, для них используются уплотнительные поверхности, работающие с газом. К этим уплотнителям предъявляются жесткие требования, и технологии выполнения, соответственно, более сложные.
Ресурс зависит от качественных характеристик амортизаторов. Амортизаторы с хорошим качеством способны «отходить» больше 60 тыс. км. Но когда речь идет о ресурсе масляных и газовых амортизаторов при начальном одинаковом качестве, то масляные амортизаторы более просты и надежны. У масляных амортизаторов конструкция проще, что снижает их стоимость примерно на 20% по сравнению с газовыми.
Говорят, что газовые амортизаторы более спортивны, потому что более жесткие. Но как говорилось ранее, и повторим еще раз: все находится в зависимости от их настроек. В равных условиях, где применяются одинаковые материалы, один и тот же размер цилиндров и поршня, диаметр перепускных отверстий, идентичный ход амортизатора, масляные все-таки считаются более жесткими, чем газовые. Однако на практике изготовители газовые амортизаторы настраивают более жесткими.
Если смотреть на статистику, то у каждой четвертой машины необходимо менять амортизаторы. Износившиеся амортизаторы оказывают плохое влияние на управление автомобиля.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Как правильно должна работать масляная стойка
- Скачать каталог
- Онлайн каталог
Прокачивать ли амортизаторы KYB перед установкой? Для чего нужна эта процедура?
Мы рекомендуем прокачивать все амортизаторы KYB при покупке и перед их установкой на автомобиль.
Прокачка необходима для первичной проверки работоспособности амортизаторов. При прокачке происходит перераспределение масла и газа внутри амортизатора (после хранения и транспортировки), что позволяет смоделировать работу амортизатора на автомобиле, проверить его герметичность и корректность работы.
Процедура прокачки не является сложной.
Для правильной прокачки необходимо установить и зафиксировать амортизатор в вертикальном положении (штоком вверх). Затем произвести несколько возвратно-поступательных движений: 3-5 раз вытянуть и утопить шток, задерживая его в крайних положениях на несколько секунд. Не стоит прилагать излишних усилий. Чтобы удостовериться в качестве произведенной прокачки, нужно выполнить контрольную операцию: утопите шток примерно наполовину и совершите несколько резких, но коротких перемещений штока. В правильно прокачанных и исправных амортизаторах поршень должен перемещаться плавно, без провалов и подклиниваний. На новом амортизаторе возможно выделение нескольких капель жидкости из области сальника в зону соприкосновения со штоком — это выходит наружу консервант, который нанесен на внутреннюю поверхность сальника для обеспечения длительного хранения на складе не менее 10 лет — такое проявление не является дефектом. При прокачке, в случае обнаружения таких следов жидкости, их следует удалить сухой салфеткой и повторить процедуру прокачки. Новых обильных следов жидкости в исправном амортизаторе появиться не должно.
Как и зачем зимой нужно греть амортизаторы
В каждом современном автомобиле есть детали, которые быстро сдаются из-за зимних холодов. К таковым относятся не только моторы и коробки передач, но и амортизаторы. Рассказываем, как правильно их прогревать и тем самым уберечь от быстрой поломки.
Стандартные амортизаторы – довольно бесхитростные устройства, по конструкции мало чем отличающиеся друг от друга на большинстве представленных на рынке моделей автомобилей. Как правило, служат они десятки, а то и сотни тысяч километров. Но могут и подложить свинью, отказав почти сразу после установки или после неправильной эксплуатации зимой.
Амортизаторы не просто влияют на комфорт, но также повышают безопасность и управляемость транспортного средства. Они адаптируются к различным дорожным условиям благодаря наличию специальных клапанов и каналов для масла. Последнее является рабочей жидкостью и напрямую влияет на то, насколько хорошо работает амортизатор. Свойства масла в амортизаторах, равно как и в двигателе, сильно меняются в зависимости от температуры окружающей среды. На морозе масло густеет и перестаёт нормально циркулировать по каналам. Как следствие – подвеска становится очень жёсткой, дубовой. Чтобы амортизатор начал работать, ему, равно как и мотору, нужно выйти в рабочий температурный диапазон, рассчитанный инженерами ещё на этапе создания устройства. Мороз на улице – это экстремальные условия, способные нарушить работу даже весьма качественных амортизаторов.
Вот почему пренебрегать их прогревом точно не стоит. Агрессивная езда на холодных амортизаторах – верный способ их утилизировать. Отправляясь в путь зимой, стоит помнить, что холодное масло приводит к образованию задиров на штоках и потере герметичности уплотнений внутри амортизаторов. Это, в свою очередь, становится причиной потерь масла. Разгерметизация устройства нарушает работу подвески: при ходе отбоя застывшая жидкость над поршнем бьёт в направляющую втулку штока и постепенно начинает вытекать. Всё это ведёт к верной и бесповоротной смерти амортизатора. В отличие от двигателя, прогреть масло в амортизаторах на стоячей машине просто невозможно. Делать это следует на ходу. Всевозможные грелки и фены здесь могут помочь в исключительно экстремальных условиях, к примеру, в Якутии и Заполярье, где температура опускается до немыслимых значений.
Как же правильно греть амортизаторы? Для этого надо чётко представлять, как они работают. Во время езды жидкость внутри амортизаторов под действием штока циркулирует по каналам из одного резервуара в другой. Данный процесс приводит к образованию тепловой энергии – устройство начинает нагреваться изнутри. Иными словами, для прогрева нужно просто аккуратно и неспешно ехать. Желательно по относительно ровной дороге, без крупных выбоин, ям и лежачих полицейских, провоцирующих сильную артикуляцию подвесок. Этого вполне достаточно, чтобы масло начало выходить в рабочий диапазон.
Как правило, для прогрева амортизаторов нужно проехать несколько сотен метров или, в тяжёлых случаях, пару-тройку километров. После этого можно не опасаться за их сохранность. Впрочем, забывать о том, что устройства активно охлаждаются потоком студёного набегающего воздуха, тоже нельзя – дефицит тепла зимой безусловно будет ощущаться: подвеска всё равно не сможет обеспечить столь же комфортное и безопасное движение, что и летом. Принято считать, что нормальный диапазон работы для амортизаторов – от минус 25 до плюс 30 градусов по Цельсию. А что делать, если амортизаторы всё-таки повредились и стали подтекать? Ответ прост – незамедлительно их менять. Неисправные амортизаторы повлекут за собой множество других поломок и приведут к дополнительным финансовым тратам. Они быстро разрушат опоры стоек, разобьют сайлентблоки подвески и приведут к неравномерному износу шин. Колёса начнут в буквальном смысле «плясать» по дороге, что сделают езду на автомобиле чрезвычайно опасной – ухудшатся управляемость и тормозной путь.
Какие амортизаторы лучше: газовые, масляные или газомасляные?
Во время испытаний первых машин водители столкнулись с проблемой сильных толчков во время езды. Это создавало большой дискомфорт автомобилисту и приводило к преждевременному износу деталей. Для того, чтобы как-то “погасить” неровности дороги, изобрели рессоры. Но они не решали проблему раскачивания и крена авто, особенно на поворотах.
Первые амортизаторы (стойки, демпфирующие устройства) появились в 1903 году. Они были достаточно простыми и работали на основе фрикционного механизма. Со временем их конструкция совершенствовалась. В современном автомобилестроении используются 3 основных вида гидравлических демпферов: газовые, масляные и газомасляные.
Без амортизаторов комфортная езда была бы невозможна, так как они призваны сводить к минимуму толчки из-за неровностей дороги и компенсировать крен автомобиля на поворотах. От демпфирующих устройств зависит не только комфорт езды, но и управляемость транспортного средства в целом. Обычно, данный расходник требует замены на пробеге 100-150 тысяч км.
Все автомобильные амортизаторы являются частью подвески и устроены примерно по одному принципу. Они представляют собой цилиндрический корпус с поршнем, в котором расположены клапаны, пропускающие масло. Поршень прикреплён к штоку, который перемещается вверх и вниз по цилиндру. Пространство цилиндра заполнено маслом, а в газовых и газомасляных моделях имеются специальные камеры для сжатого газа. Следует понимать, что не существует амортизаторов, полностью заполненных газом. У так называемых газовых видов он находится только под поршнем, а масло заполняет верхнюю часть трубки. У газомасляных амортизаторов сжатый газ располагается в боковых компенсационных полостях (двухтрубные амортизаторы). Рассмотрим все виды демпфирующих устройств более подробно.
Масляные амортизаторы
Масляные демпферы считаются устаревшими, но, не смотря на это, они по-прежнему занимают примерно 40-50% предложений соответствующего сегмента. Это очень прочные и эргономичные устройства, предназначенные для диапазона скоростей 60-80 км/ч. Идеальны для езды по кочкам и просёлочным дорогам. Обеспечивают хорошую динамику передвижения в любых условиях. Минусом масляных амортизаторов являются достаточно сильные крены автомобиля на поворотах. Это происходит из-за того, что данная модификация изделий работает только на сжатие, разжимающую функцию берёт на себя пружина, расположенная вокруг цилиндра.
То есть, если взять масляный амортизатор и сжать его вручную, он не вернётся в исходное положение. Разжимает механизм пружина, установленная снаружи.
К другим минусам масляных демпфирующих устройств можно отнести так называемое закипание масла или кавитацию — образование в толще масла мелких пузырьков. Наличие воздуха в жидкости приводит к перегреву, разрушению поршня и уплотнителей.
Минусы масляных амортизаторов:
- работа только на сжатие;
- угроза крена автомобиля при маневрировании;
- подверженность перегреванию.
Несомненными плюсами данных изделий являются экономичность, надёжность и долгий срок службы.
Газовые амортизаторы
Газовые демпферы устроены почти также, как и масляные, только цилиндр разделён на 2 части. В верхней камере находится масло, а в нижней — газ. Как правило, это азот под давлением от 13 до 30 атмосфер. Этот вид амортизаторов очень специфический и самый жёсткий. Их чаще всего устанавливают на автомобили, которые должны выдерживать большие нагрузки — гоночные машины, внедорожники и спецтехника.
Газовые демпфирующие устройства работают как на сжатие, так и на разжатие. Такой эффект получается благодаря камере с газом, отделённой от масляной камеры ещё одним поршнем. При опускании основного поршня он идёт вниз, а затем, под давлением газа поднимается обратно вверх, выталкивая основной поршень. Газовые амортизаторы хороши для скоростной езды, на поворотах практически нет кренов. Но для передвижения по городу они слишком жёсткие.
- сжатый газ не даёт закипать маслу, нет эффекта кавитации;
- отсутствие кренов.
- очень жёсткие, не подходят для езды в обычном режиме.
Газомасляные амортизаторы
В отличие от первых двух видов, эти демпферы двухтрубные. Внутренняя трубка погружена в более широкий цилиндр, образуя в зазоре между ними компенсационные полости. В центральном цилиндре находится масло, а в узких боковых пространствах — ёмкости с газом. Как и в газовых амортизаторах, это азот, но давление его намного ниже — от 3 до 8 атмосфер. Поршень вытесняет толщу масла и его уровень повышается в компенсационных полостях, сжимая газ. Для того, чтобы вернуть поршень обратно, сжатый газ оказывает давление на масляную среду. Эти демпфирующие приспособления работают на сжатие и разжатие и являются менее жёсткими, чем газовые. Их можно назвать “золотой серединой” между двумя вышеописанными видами. Газомаслянные амортизаторы нейтрализуют крен при поворотах и комфортны для езды на разных скоростях по городу, трассе и просёлочной дороге. Уклон минимальный, поэтому повороты безопасны даже на скорости 90-110 км/ч.
Вывод: оптимальным решением являются газомасляные амортизаторы. Они надёжные, минимизируют крен в 80% случаях, работают на сжатие и разжатие. Но покупка дорогих газомасляных моделей для бюджетного автомобиля будет неоправданной. Не говоря уже о газовых, которыми комплектуются, в основном, спортивные машины. На большинстве грузовых авто стоят гидравлические масляные демпфирующие детали. Они прекрасно выдерживают большие нагрузки, надёжные и недорогие в обслуживании. Обычно при замене амортизаторов водители руководствуются рекомендациями производителя авто, согласно которым специалист СТО подбирает подходящую модель.
Перед заменой демпферов также целесообразно проверить состояние всей ходовой части автомобиля. От этого будет зависеть ресурс новых устройств. Особенно это касается автотранспорта с подвеской Макферсона, где амортизаторы выполняют несущую функцию. В некоторых случаях при замене стоек может потребоваться ремонт всей подвески. Иногда есть смысл сделать капремонт амортизаторов — это обойдётся на 30-50% дешевле, чем покупка новых. Стоит отметить, что демпфирующие элементы — это довольно сложные устройства, ремонт и диагностика которых должны выполняться в условиях СТО.