Интернет журныл о промышленности в Украине

Амортизатори автомобіля: відмінності, переваги та недоліки

  1. Історія появи амортизатора
  2. функції амортизатора
  3. Конструкція автомобільного амортизатора
  4. Принцип дії амортизатора
  5. Класифікація амортизаторів
  6. однотрубний амортизатор
  7. Адаптивні амортизатори з магнітореологіческой рідиною
  8. Спортивні амортизатори
  9. Основні несправності і термін служби амортизаторів

З часів появи перших автомобілів перед конструкторами стояло питання пошуку оптимального способу гасіння коливань кузова, що виникають при подоланні нерівностей. Найкращим рішенням, застосовуваним і сьогодні, стало інтегрування до складу підвіски автомобіля спеціальних пристроїв - амортизаторів. На даний момент повсюдне поширення набули гідравлічні телескопічні амортизатори. Гасіння коливань кузова і коліс відбувається в них за рахунок рідинного тертя, що виникає при проходженні рідини через вузькі отвори в поршні - клапани. Таким чином, механічна енергія коливань перекладається в теплову. Від характеристик амортизаторів залежать такі важливі показники, як стійкість, керованість і плавність ходу автомобіля. Сучасні амортизатори, маючи в своїй основі загальний принцип роботи, відрізняються за типами і особливостям конструкції.

Історія появи амортизатора

Перші автомобілі з ресорної підвіскою мали неприємну властивість: при подоланні нерівностей їх кузов сильно розгойдувався. Спочатку дана проблема частково вирішувалася сама собою, оскільки в багатолистових ресорах спостерігався ефект міжлистового тертя, який сприяв гасіння коливань кузова. Але цього було недостатньо.

Але цього було недостатньо

фрикційні амортизатори

Тому наступним етапом стало додавання до складу підвіски окремого демпфуючого елемента. Одними з перших таких пристроїв були амортизатори сухого тертя з фрикційними дисками, розроблені на початку минулого століття.

У 1950-х роках стали застосовуватися поршневі масляні амортизатори телескопічного типу, в основі роботи яких лежав принцип рідинного тертя. Їх пристрій, запозичене з конструкції авіаційних шасі, застосовується в підвісці автомобілів і сьогодні.

функції амортизатора

Передні і задні амортизатори є демпфірувальними елементами підвіски автомобіля. Працюючи в парі з пружними елементами підвіски (пружинами або торсионами), амортизатори виконують такі основні функції:

  1. гасіння коливань кузова і коліс автомобіля;
  2. збереження контакту колеса з опорною поверхнею;
  3. забезпечення плавності ходу автомобіля.

Конструкція автомобільного амортизатора

Амортизатори бувають двох типів: однотрубний або двотрубний. Від типу амортизатора залежить і його конструкція. Незважаючи на це, основні елементи в обох типів залишаються загальними. Амортизатор складається з циліндра, заповненого спеціальною рідиною (маслом), по якому переміщається поршень. Сам поршень з'єднаний зі штоком круглого перетину, який, в свою чергу, своєю верхньою частиною кріпиться до кузова автомобіля. У поршні зроблені отвори невеликого діаметра (клапани), через які проходить рідина. Для того, щоб підвищити опір потоку рідини, їх роблять пружними. Більш детальний опис конструкції амортизаторів наводиться далі.

Більш детальний опис конструкції амортизаторів наводиться далі

Конструкція гідравлічного амортизатора

Амортизатор з'єднується з важелем підвіски або балкою моста. Кріплення амортизатора проводиться через пружне з'єднання - сайлентблок.

Принцип дії амортизатора

Масляні амортизатори працюють за принципом перетворення енергії рідинного тертя в теплову. Переміщається шток з поршнем змушує масло перетікати через невеликі клапани, тим самим створюючи опір його руху. Максимальний хід штока з поршнем обмежує відбійник амортизатора. Передні амортизатори сприймають досить велике навантаження, тому їх роблять більш посиленими в порівнянні з задніми.

Класифікація амортизаторів

Двотрубний амортизатор

Двотрубний амортизатор складається з співвісних циліндрів, один з яких поміщений усередині іншого. Шток з поршнем переміщається у внутрішній порожнині - робочій камері. Вона сполучається з зовнішнім, частково заповненою повітрям або азотом через донний клапан. Камера, заповнена газом, призначена для компенсації об'єму рідини при зануренні штока.

Камера, заповнена газом, призначена для компенсації об'єму рідини при зануренні штока

Схема двотрубного амортизатора

переваги:

  • проста конструкція і невисока вартість виготовлення;
  • невелика довжина;
  • мале внутрішній тиск (при витоках невеликої кількості масла через сальник робочі характеристики зберігаються);
  • м'яке демпфірування ударів підвіски;
  • краща стійкість до механічних пошкоджень.

недоліки:

  • вспенивание масла після тривалої роботи і, як наслідок, зниження ефективності демпфірування;
  • недостатньо ефективне охолодження;
  • установка, зберігання і транспортування амортизатора проводиться тільки в одному положенні - штоком вгору.

Двотрубну конструкцію можуть мати як передні, так і задні амортизатори. Але все ж в більшості випадків на сучасних автомобілях двотрубні амортизатори встановлюються на задню вісь.

однотрубний амортизатор

Схема однотрубного амортизатора

Однотрубні амортизатори є газонаповненими. У їх конструкції передбачений тільки один циліндр, в нижній частині якого розташована камера, заповнена газом під тиском 2 ... 3 МПа. Дана камера відділена від рідини спеціальним плаваючим поршнем і призначена для компенсації об'єму рідини при стисненні амортизатора. Завдяки тому, що газ постійно підтискає рідина в робочій камері, при високочастотному режимі роботи амортизатора запобігає ефект спінювання масла (емульсірованіе), а також з'являється можливість його установки в будь-якому положенні.

переваги:

  • краще демпфірування і стабільність;
  • поліпшене охолодження в порівнянні з двухтрубной системою;
  • можливість установки амортизатора в будь-якому положенні.

недоліки:

  • велика довжина амортизатора;
  • низька стійкість до механічних впливів;
  • висока вартість виготовлення через застосування більш якісних ущільнень і матеріалів для корпуса.

Однотрубні газонаповнені амортизатори здатні витримувати серйозні навантаження без втрати робочих властивостей. В основному, вони застосовуються в якості передніх амортизаторів.

Адаптивні (або регульовані) амортизатори припускають можливість зміни демпфуючих властивостей (коефіцієнта демпфірування). Амортизатори оснащуються електромагнітним клапаном, перетин якого змінюється під впливом електричного сигналу. Зменшення перетину ускладнює проходження рідини через клапан, збільшуючи жорсткість амортизатора. Збільшення ж перетину клапана, навпаки, робить його більш м'яким.

Адаптивні амортизатори з магнітореологіческой рідиною

Схема дії магнітореологіческой рідини

Регульовані амортизатори даного типу заповнені рідиною з включенням металевих частинок. Таке масло змінює структуру під впливом магнітного поля, яке створюється за допомогою котушок, вбудованих в поршень амортизатора. Завдяки магнітореологіческой рідини магнітні амортизатори змінюють характеристики жорсткості за частки секунди. Перевага адаптивних амортизаторів полягає в можливості зміни характеристики підвіски у відповідності з поточними умовами руху: більш жорстка підвіска поліпшить керованість і стійкість автомобіля, а більш м'яка підвищить комфорт пересування. Основний недолік адаптивного амортизатора: висока вартість його виготовлення.

Спортивні амортизатори

Спортивні амортизатори призначені для роботи в умовах екстремальних навантажень. Їх відрізняє підвищена твердість і стабільність, що забезпечують кращу керованість автомобіля.

Основні несправності і термін служби амортизаторів

Текти масла через ущільнювальний сальник амортизатора

Найбільш частотна несправність амортизатора - порушення герметичності ущільнювача сальника штока. Це відбувається в разі пошкодження пильовика амортизатора, і, як наслідок, потрапляння бруду на поверхню штока. Пошкодження сальника штока веде до витоку газу і амортизаторной рідини, через що сам амортизатор втрачає свої демпфирующие властивості.

При нормальних умовах експлуатації термін служби амортизаторів може скласти 3-5 і більше років. Передні амортизатори зазнають велике навантаження, тим не менш, на новому автомобілі їх ресурс становить приблизно 100-125 тисяч кілометрів пробігу. Задні ж амортизатори зазвичай перевершують ці показники.

(5(5

оцінок, середнє: 4,40 з 5)
оцінок, середнє: 4,40 з 5)   Завантаження Завантаження ...