Амортизаторы — устройство и классификация

Амортизаторы—элементы автомобиля, установленные между подвеской и кузовной частью.

Предназначены для снижения колебаний и повышения комфорта в салоне. Работают в паре с пружиной, которая смягчает удар, но способна гасить раскачивание авто. Ниже рассмотрим принцип действия устройства, виды по наполнению и конструкции, приведем неисправности и причины их возникновения.

Как работают амортизаторы

Конструктивно устройство имеет цилиндропоршневую конструкцию с обратным клапаном и штоком. Внутри предусмотрен демпфирующий элемент в виде масла, газа или смешанной системы. Структура рабочей камеры может отличаться, но принцип действия во всех случаях идентичный. При движении колеса вниз или вверх шток с поршнем перемещается, а масло или газ занимают полость сверху / снизу и гасят колебание.

Конструкция и принцип действия отличаются в зависимости от наполнения и количества труб. К примеру, 2-трубные передние и задние амортизаторы работают таким образом:

• Колесо попадает на подъем, к примеру, «лежачий полицейский».
• Пружина сжимается, поршень разгибается.
• Шток идет вниз, а поршень воздействует на смазку.
• Одна часть масла идет через клапан прямого хода к рабочему цилиндру, а вторая движется в полость над поршнем.
• Создается давление, которое не дает пружине сжаться и компенсировать колебания.

В обратной ситуации масло переходит из пространства над поршнем в полость под ним. Происходит гашение раскачиваний, но уже в другом направлении.

Классификация амортизаторов по наполнению

Важно

Внутри амортизатора может быть газ, масло или их смесь. Каждый из типов устройств имеет особенности, плюсы и минусы.

Газонаполненные

Наиболее распространенный вид устройства, конструктивно состоящий из штока, поршня и цилиндра. Внутрь последнего закачивается масло, под которым имеется еще одна камера. Она отделяется с помощью цельной перегородки. В камере содержится азот или другой газ, функционирующий под высоким давлением — 12-30 атм. Во время работы он разжимается и сжимается. 

Особенность газовых амортизаторов состоит в способности работать в обе стороны., что обеспечивает лучшее прижатие колеса к дороге. Машина лучше управляется на поворотах, имеет меньший тормозной путь и минимальные крены. Такой вид устройств рекомендуется для применения на спортивных авто и машинах, перевозящих большие грузы.

Газ в заднем или переднем амортизаторе выполняет функцию охлаждения. Он не дает маслу кипеть и отводит на себя лишнее тепло. Устройство имеет высокую чувствительность, поэтому в салоне будут ощущаться даже незначительные погрешности дорожного покрытия.

Преимущества газонаполненных амортизаторов:

• курсовая устойчивость;
• гашение кренов на поворотах;
• работа в двух направлениях;
• плотное прижатие колеса к дороге;
• идеальная управляемость на ровных дорогах;
• отсутствие признаков кавитации и перегрева.

Недостатки:

• высокая цена из-за сложной конструкции;
• повышенная чувствительность;
• наличие двух камер, одна из которых может повредиться с последующим выходом из строя амортизатора.

Маслонаполненные

Конструктивно устройства состоят из штока, поршня и наличия на ней группы обратных клапанов. Деталь устанавливается на опоре амортизатора, которая соединяет стойку к подвеске и кузову автомобиля. Особенность маслонаполненных моделей — в наличии внутри только масла, из-за чего снижается производительность.

При активной эксплуатации и движении по плохим дорогам рабочая жидкость закипает, внутри появляются пузырьки, ухудшающие характеристики детали. Частый перегрев масла ведет к разрушению его структуру и потере первоначальных качеств. Ухудшается вязкость., из-за чего жидкость переходит через поршневой клапан и хуже гасит колебания.

В отличие от газонаполненных моделей, масляные амортизаторы действуют только на сжатие. При срабатывании устройства шток остается на месте, а машина с помощью пружины подталкивает его и возвращает на прежнюю позицию. Несмотря на меньшую гибкость, такие модели гарантируют комфорт и мягкость в салоне.

Их слабые места — боязнь перегрузки и кренов. Масляные амортизаторы подходят для городской эксплуатации, а при скоростной езде они ведут себя хуже и не справляются с нагрузкой.

Преимущества:

• популярность на рынке;
• конструктивная простота;
• доступная цена;
• ресурс около 60-80 тыс. км и более;
• высокий уровень комфорта.

Недостатки:

• риск перегрева и ухудшения характеристик масла;
• трудности с выходом из крена;
• работа только на сжатие;
• вероятность кавитации при нагреве;
• снижение работоспособности при попадании внутрь воздуха.

Масляные амортизаторы — оптимальное решение для езды по бездорожью и движению в городе. При перемещении на большой скорости или при участии в гонке они нагреваются и могут не удерживать автомобиль.

Комбинированные

Такие устройства конструктивно отличаются от рассмотренных выше видов. Внешне стойка амортизатора и другие элементы почти идентичны, а внутри имеется две камеры. В 1-й находится рабочая жидкость и шток с поршнем. В нижней части полости имеется еще один узел с обратным клапаном, объединяющим два конура. В нем находится воздух под 3-атмосферным давлением.

При сжатии поршень воздействует на масло, которое продавливается в клапанные отверстия и попадает в полость с воздухом. В момент разжимания шток идет в верхнем направлении и формирует вакуум в 1-й камере, а со 2-й входит масло. Получается, что камера остается в масле, а воздух отводится во 2-ю полость. Газомаслянные модели работают в обе стороны, они обеспечивают высокий уровень комфорта и удерживают авто на дороге при резких поворотах.

Преимущества:

• высокий уровень комфорта при движении по любым покрытиям;
• отсутствие риска перегрева;
• быстрый отвод тепла;
• продуманная конструкция.

Недостатки:

• дороже масляных вариантов;
• сложная конструкция;
• более низкий ресурс из-за 2-камерного исполнения.

Несмотря на высокую стоимость газомасляных амортизаторов, они считаются оптимальным вариантом. Автовладельцы выбирают их из-за лучшей устойчивости на дороге и создания комфорта в салоне при движении по любой дороге. Такой вид устройств походит для большей части машин.

Классификация по конструкции

Конструктивно амортизаторы различаются по количеству рабочих труб во внутренней полости. Рассмотрим каждый из видов подробнее.

Однотрубные

Рекомендуются к установке на гоночных авто. Конструктивно имеют один цилиндр, играющий роль полости для движения поршневой и штоковой части. Внутри имеется газонаполненная камера. Особенности:

• движущийся поршень, разделяющий газ и масло;
• давление рабочей жидкости — до 30 атмосфер;
• улучшенный отвод тепла, благодаря одинарной конструкции стенок;
• надежность и эффективность поездок по любым дорогам;
• разделение газа и масла без риска смешивания;
• способность работать в любом положении;
• размер поршня — от 36 мм.

Амортизаторы в 1-трубном исполнении устанавливаются «головой» вниз для уменьшения веса и достижения лучшей плавности.

Недостатком является высокая стоимость и сложность изготовления. Специалисты заводов-изготовителей должны следить за точностью размеров, контролировать надежность и гарантировать способность удерживать серьезное давление. При эксплуатации стоит учесть, что они боятся удара твердых предметов и могут заклинить при деформации.

Двухтрубные

Конструктивно имеют 2-цилиндровое исполнение, при котором они находятся друг на другом. В цилиндре, который установлен внутри, находится масло и поршень. Последний связывается с рычагом подвески через шток. Второй цилиндр наполняется воздухом, компенсирует нехватку емкости и используется для жидкости, вытесняемой штоком.
Особенности:

• небольшие габариты;
• доступная цена;
• риск перегрева из-за наличия двух стенок и закипания масла;
• размер поршня — до 22 мм;
• работа только на отбой;
• отсутствие разделения газа и масла;
• неспособность работать уже при угле 30 градусов.

Заводы-изготовители предпочитают установку 2-трубных амортизаторов из-за простоты конструкции и доступности. При желании придать автомобилю спортивный характер нужно установить однотрубную модель. Она более сложная из-за строгих требований к настройке и сборке, поэтому дороже.

Неисправности амортизаторов

Наиболее распространенная поломка, требующая замены амортизаторов— естественный износ. Он диагностируется по следующим признакам:

• раскачивание машины при наборе скорости и торможении;
• появление сильных кренов при поворотах;
• увеличение тормозного пути на 30-40%;
• аквапланирование;
• сбои в работе электроники;
• увод автомобиля в левую или правую сторону при движении по прямой;
• дискомфортные ощущения в салоне при движении по плохой дороге.

При появлении таких симптомов стоит осмотреть автомобиль снизу и обратить внимание на следующие моменты:

• Следы масла. Появление течи свидетельствует о повреждении уплотнителя, уменьшении амплитуды и быстром износе.
• Корпус. Появление коррозии на стойке, опоре или другом металлическом элементе, повреждение кожуха или отбойника амортизатора свидетельствует о необходимости ремонта.
• Сайлентблоки. При жесткой работе амортизирующего устройства деталь терпит большие усилия и быстрей ломается. Вот почему при проверке стоит уделять внимание состоянию сайлентблоков.
• Покрышки. Неравномерность истирания рисунка на шинах является косвенным признаком износа.

Повреждение амортизатора почти всегда вызвано неисправностью сальника или клапанной системы. Это происходит при накоплении внутри загрязнений, ржавчины, механических воздействий, нарушения герметичности, движения по плохим дорогам и т. д. Большую нагрузку принимают верхние опоры, из-за чего они быстро повреждаются в процессе эксплуатации.

Причиной износа может быть повреждение подшипника или резиновых деталей, слабое крепление или проблемы с подвеской. В результате снижается упругость опор, и амортизаторы выходят из строя. Поломка приводит к тому, что нагрузка приходится на другие элементы поверхности.

Износ устройства — обычный процесс, который происходит при любых условиях эксплуатации. В конечном итоге отличается только срок службы. Во избежание проблем рекомендуется осматривать амортизатор раз в 20-30 тысяч километров, а менять через 80-100 тысяч. Перед принятием решения об установке новой детали всегда проводится проверка.

Заключение

Важность амортизатора трудно переоценить, ведь его неисправность влияет на качество сцепления, тормозной путь, работу электроники и управляемость автомобиля.

Задача автовладельца — следить за состоянием узлов, проводить диагностикупри появлении признаков неисправности,а при износе и ухудшении характеристик сразу менять деталь. При выборе вида амортизатора стоит учесть стиль езды, условия эксплуатации, требования к комфорту и финансовые возможности.