Амортизатор для чего нужен: Амортизатор автомобиля: устройство и принцип работы

Амортизаторы автомобиля — для чего нужны и какие бывают (что лучше)

Расскажем для чего нужны амортизаторы автомобиля — какие бывают и как проверить на неисправность. Что лучше поставить в машину и как отличить плохой амортизатор от хорошего.

• Зачем нужны
• Какие бывают
• Видео — как работают амортизаторы
• Как проверить самому
• Как отличить плохой от хорошего [видео]
• Что лучше поставить в машину

Зачем нужны

При разгоне автомобиль «приседает» назад, нагружая задние и разгружая передние колеса, снижая сцепление с дорогой. При торможении наблюдается обратная картина. Идеальным было бы состояние, при котором машина сохраняет нормальное «горизонтальное» положение. То же самое при маневрировании, но здесь нагрузка смещается не по осям, а по сторонам машины.

Главная задача амортизаторов — удержание колеса в постоянном контакте с дорогой, чтобы избежать потери контроля над автомобилем. Колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление.

Пружины или рессоры лишь поддерживают вес машины. Всю остальную работу берут амортизаторы, как более точный инструмент. Вот почему важен их выбор.

Какие бывают

Встречаются двух видов – гидравлические и газогидравлические (называют газонаполненными или газовыми). В гидравлических амортизаторах гашение колебаний упругих элементов подвески происходит за счет перетекания жидкости (обычно это масло) из одного резервуара в другой и обратно через систему клапанов. В газогидравлических также присутствует жидкость, но она предварительно «поджата» небольшим объемом газа, который, в отличие от жидкости, сжиматься.

У газовых есть «классический» недостаток. При неизбежной тряске воздух вспенивает масло и создает «воздушные ямы». При интенсивной вибрации возникают воздушные пузырьки низкого давления, что снижает эффективность работы амортизатора и быстро приводит его в негодность.

В переднеприводных автомобилях, существуют два принципиально разных вида амортизаторов – классические задние и передние, типа McPherson. McPherson – амортизаторы с телескопической гидравлической передней стойкой сложной конструкции.

Видео — как работают амортизаторы

Как проверить самому

Исправные амортизаторы. Не чувствуешь тряски и вибрации, шума в машине меньше. Их состояние сказывается на всем, что связано с автомобилем. Плохие амортизаторы – проблемы с плавностью хода авто, торможением, прохождением поворотов и преодолением подъемов и спусков. Т.е. всё что может привести к аварии из-за увеличившегося вследствие вибрации проскальзывания колес.

Между тем, самостоятельная проверка исправности весьма проста.

Достаточно визуально определить, нет ли потеков жидкости на корпусе, а затем интенсивно покачать автомобиль по очереди за каждый угол, нажав на крыло три-четыре раза. После этого кузов должен совершить лишь одно «возвратное» движение до номинального уровня. Если машина качается дольше или слышны отчетливые стуки, амортизатор можно считать неисправным и его стоит заменить.

Как отличить плохой от хорошего

Что лучше поставить в машину

Замена амортизатора влияет на соотношение комфорт/управляемость значительно. Отметим, что когда улучшаете один параметр, страдает другой. А что важнее — определитесь сами.

Большинство амортизаторов рассчитаны под определенный автомобиль. В любом автомагазине можно подобрать подходящий. Единственно, на нужно учитывать — нравиться ли поведение машины или нет. Если цените управляемость, прекрасно справляетесь с критическими режимами, то придется разобраться в настройках подвески. А если являетесь спокойным водителем, то не узнаете, какие стояли.

Прежде чем ставить газовые амортизаторы, учитывайте, что они намного жестче гидравлических. Поведение авто в поворотах улучшиться, но это негативно отразиться на комфорте. Если ездите по плохим дорогам, то выбор в пользу масляных.

Следующий параметр — цена. Ставить самые дешёвые можно из-за большой жадности, с ними управляемость ухудшается значительно. Лучше выбирать марки Sachs, Kayaba, Koni — они признанные лидеры на мировом рынке.

Зачем нужен амортизатор?

Как известно, подвеска машины обеспечивает упругую связь между подрессоренными и неподрессоренными массами авто. К первым относится кузов со всем содержимым, рама и двигатель, ко вторым – колеса, мосты и часть элементов самой подвески. Если от упругой связи отказаться, т.е. лишить автомобиль подвески, то все вертикальные перемещения колеса, катящегося по неровностям дороги, вызовут точно такие же по амплитуде перемещения той или иной части автомобиля и, соответственно, людей, находящихся в нем. Вы когда-нибудь ездили на телеге? Так вот, автомобиль без подвески – то же самое, разве что пневматические шины немного смягчат ход.

Ездить с комфортом люди захотели давно, когда никаких автомобилей не было и в помине. Достаточно вспомнить рессорные экипажи – кареты. Понятно, что при такой организации ходовой части (т.е. с помощью рессор) вертикальное перемещение колеса вызовет сжатие упругого элемента. Таким образом, часть кинетической энергии толчка все же дойдет до кузова, а часть поглотится упругим элементом подвески. Но не бесследно: эта поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске. Если учесть, что автомобиль продолжает движение, колесо наезжает на все новые препятствия (или проваливается в ямы), то очевидно, что процесс не прекратится никогда. Более того, возможен вход системы в резонанс, что вызовет дополнительное раскачивание кузова и/или пробой подвески.

Поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске.

При колебаниях (раскачивании подрессоренных масс) сила тяжести, прижимающая колесо к дороге, оказывается непостоянной, соответственно, меняется и сила сцепления. Таким образом, характеристики движения автомобиля будут меняться с течением времени: как сила тяги при разгоне машины или тормозная сила при его торможении, так и курсовая устойчивость и качество управляемости автомобиля.

Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс.

Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс. Мы уже разобрались в том, что помимо уменьшения раскачки кузова, т.е. улучшения плавности хода машины, его наличие позволяет оптимизировать прижатие колеса к дороге. Специальные исследования показали, что автомобиль с неисправными амортизаторами отдельных колес хуже разгоняется и имеет больший тормозной путь, а при маневрировании ухудшается его устойчивость.

Выше, говоря об упругом элементе подвески, мы упоминали рессору. Листовая рессора – это частные случай и далеко не самый худший с точки зрения демпфирования колебаний подвески.

Листы при работе рессоры трутся друг об друга, что обуславливает довольно слабую инерционность колебательного процесса, возникшего в подвеске. Гораздо хуже обстоит дело с витыми пружинами, которые сейчас применяются повсеместно. Будучи сжатой или растянутой после прекращения внешнего воздействия пружина способна колебаться довольно долго, постепенно растрачивая запасенную энергию. Хорошая иллюстрация этого процесса – известная игрушка «чертик на пружинке».

История амортизаторов

Итак, гасить колебания подвески или рассеивать энергию сжатого/растянутого упругого элемента призваны амортизаторы. Появились они на машинах давно. Как они выглядят сейчас, знают, наверное, все – это длинные телескопические стойки.

Но они не всегда были такими. Вначале это были чисто механические устройства.

Например, фрикционные дисковые демпферы гасили колебания за счет силы трения, возникающей между дисками, сжимаемыми болтом с пружиной. Таким образом, энергия колебательного движения подвески переводилась в тепло. Этот основной принцип сохранился и по сей день. Дисковый демпфер, или амортизатор, оказывал сопротивление работе подвески как при ходе сжатия, так и при ходе отбоя.

Причем, это сопротивление было одинаковым. Иначе говоря, амортизатор был двухстороннего действия с симметричной характеристикой. Чтобы гасить сильную раскачку, диски приходилось поджимать, что, в свою очередь, приводило к увеличению жесткости подвески.

Но существуют также амортизаторы одностороннего действия, которые работают только на отбой и не оказывают влияния на работу подвески при ходе сжатия.

Довольно быстро механические фрикционные демпферы уступили место гидравлическим, в которых энергия колебаний преобразуется также в тепло, но только выделяется оно не при сухом трении, а при перетекании жидкости определенной вязкости через отверстия и зазоры калиброванного сечения. Одним словом, не сразу амортизаторы приняли привычный для нас вид. Известны лопастные (крыльчатые) гидравлические амортизаторы, в которых демпфирование колебаний происходит за счет поворота лопастей с калиброванными отверстиями в корпусе, заполненном вязкой жидкостью.

Затем появились рычажные амортизаторы, где цилиндр с двумя поршнями, снабженными клапанами, размещался на раме авто, а поршни перемещались при помощи кулачка, связанного с мостом машины рычагом. Например, такие амортизаторы ставились на ГАЗ-69. Не стоит думать, что подобная конструкция осталась в далеком прошлом: рычажные амортизаторы до сих пор применяются на некоторых образцах военной техники, имеющих независимую подвеску.

Конечно, все мы привыкли к телескопическим амортизаторам. Но в последнее время все только и говорят, что о газовых. Строго говоря, термин не верный, поскольку в этих амортизаторах работает все та же жидкость, а не газ. Но вначале расскажем о классических гидравлических амортизаторах, которые все еще широко применяются на автомобилях.

Гидравлические амортизаторы

Классический гидравлический амортизатор состоит из цилиндра, вставленного в трубу. Зазор между этими деталями образует компенсационную камеру. В цилиндр вставляется поршень, шток которого соединяется с неподвижной частью подрессоренной массы (рама, кузов авто). Низ внешней трубы связан с неподрессоренной массой автомобиля (мостом, рычагом независимой подвески). В поршне и в нижней части цилиндра имеются перепускные и разгрузочные клапаны, а также калиброванные отверстия.

Классические гидравлические амортизаторы все еще широко применяются на автомобилях.

При ходе сжатия (колесо наезжает на выступ дорожного полотна) поршень вдвигается в цилиндр и амортизатор сжимается. При этом рабочая жидкость перетекает через отверстия и клапан в поршне в надпоршневую полость. Поскольку часть объема цилиндра теперь занимает вдвинувшийся шток, излишек жидкости через отверстие в нижней части цилиндра выдавливается в компенсационную камеру. При ходе отбоя (колесо съезжает с выступа или проваливается в яму) процесс развивается в обратном порядке, только жидкость теперь идет через другие клапаны и перепускные отверстия с иной пропускной способностью. Поэтому сопротивление амортизатора при ходе сжатия и отбоя не одинаково: он легче сжимается, чем разжимается, не давая кузову раскачаться. При резких ударах колеса о дорогу сила сопротивления амортизатора ограничивается благодаря открытию разгрузочных клапанов, что снижает воздействие на подрессоренную массу.

Как видим, все достаточно просто. Характеристики амортизаторов зависят, в первую очередь, от подбора сечений перепускных каналов и клапанов, ну и, разумеется, от вязкости жидкости.

Газовый амортизатор

Казалось бы, вязкость жидкости должна быть постоянной величиной. Однако при интенсивной работе подвески жидкость настолько интенсивно меняет уровень в компенсационной камере, что невольно начинает смешиваться с имеющимся в ней воздухом.

Вместо однородной жидкости определенной вязкости получается пена, имеющая совсем иную плотность. Она попадает в цилиндр, и характеристика амортизатора резко меняется: сила сопротивления на штоке практически исчезает. Конструкторы этот неприятный эффект заметили давно и стали в компенсационную камеру закачивать инертный газ азот под давлением 4-20 атм. Такое решение положено в основу гидравлического амортизатора с газовым подпором, в котором процесс смешивания жидкости на основе минерального масла с газом идет гораздо менее интенсивно, чем в конструкции первого типа. Демпфирование улучшается, но вывести его на качественно новый уровень позволило внедрение в подвеску гидропневматических амортизаторов, именуемых в народе «газовыми».

Внешне они такие же, как и гидравлические, но разница заключается в том, что внешняя труба в них является также рабочим цилиндром, т.е. применяется так называемая «однотрубная схема».

Все клапаны и каналы тут находятся на поршне, а изменение объема цилиндра (за счет появления и исчезновения в нем штока) компенсируется перемещением разделительного поршня. Так он называется потому, что делит цилиндр на две полости – гидравлическую и пневматическую. В последней находится инертный газ под давлением 20-30 атм. Поскольку жидкость и газ теперь разделены плавающей перегородкой, их смешивание невозможно, поэтому характеристика амортизатора становится стабильной.

При интенсивной работе амортизатора жидкость, с большой скоростью перетекая туда-сюда, нагревается. При этом гидропневматический амортизатор с одной трубой (цилиндром) охлаждается набегающим воздухом или дождевой водой, летящей из-под колес автомобиля. Такой амортизатор лучше двухтрубного. Есть у этой схемы и другие преимущества, которые обеспечили газовым (гидропневматическим) амортизаторам широкое распространение, хотя они и дороже гидравлических.

Амортизаторы с выносными камерами

В последнее время в моду входят амортизаторы с выносными камерами, а в спорте без них вообще никуда. По сути это гидропневматический амортизатор, только компенсационная газовая полость у него выполнена в виде отдельного цилиндра. В нем и ходит поршень-разделитель.

Амортизатор с выносной камерой по сути — гидропневматический амортизатор, компенсационная газовая полость которого выполнена в виде отдельного цилиндра.

С основным цилиндром выносная камера соединяется шлангом. При такой схеме и гидравлическую, и газовую полости амортизатора можно сделать большими при сохранении габаритов амортизаторной стойки. Это благоприятно сказывается на температурном балансе системы – такие амортизаторы менее склонны к перегреву, чем обычные. Кроме того, становится возможным увеличить рабочий ход амортизатора.

Еще одно существенное преимущество амортизаторов с выносной камерой – сравнительно легкая регулировка жесткости амортизатора благодаря размещению регулируемых клапанов на соединительном шланге (штуцере).

Вообще, идея создать амортизатор, характеристики которого можно менять, занимала умы конструкторов давно. Был предложен вариант со сменой давления газового подпора (характерный пример – амортизаторы с подкачкой). Другой путь – изменение настройки клапанов, для чего создавались сложные механические устройства, встраиваемые в шток поршня. Потом вместо обычных механических клапанов появились электромагнитные, открывая или закрывая которые при помощи электрического импульса, можно менять характеристики работы амортизаторов. Разработаны системы, в которых вообще нет привычных клапанов, и демпфирование происходит за счет изменения вязкости самой жидкости. Она, разумеется, тут не простая, а магнитореологическая. Она способна менять свою вязкость под воздействием электромагнитного поля, генерируемого специальными катушками. Конечно, это все сложные, дорогие системы, поэтому такие амортизаторы – удел автомобилей высокого класса, снабженных так называемой активной подвеской.

Что выбрать?

Что касается внедорожников, то разные производители устанавливают различные амортизаторы на разные модели. Если вы хотите настроить подвеску под себя, то нужно учитывать и конструктивные особенности подвески, и ваши пожелания к ней. Как правило, на короткоходных подвесках (а таковыми является большинство независимых подвесок) лучше себя зарекомендовали газонаполненные амортизаторы, т.к. они более стабильны при тех нагрузках, которые выпадают на их долю.

На длинноходных подвесках, где амортизаторы имеют большой объем жидкости и возможность лучшего охлаждения, неплохо работают обычные гидравлические амортизаторы, т.к. их жесткость на сжатие невысока и они не усиливают таким образом и без того мощную длинную пружину, но их жесткость на отбой как раз позволяет «успокоить» колеблющуюся пружину. Таким образом, подвеска получается энергоемкой и комфортной.

Если позволяют финансы, то можно заказать амортизаторы штучного изготовления, которые используются в автоспорте. Они делаются и настраиваются под конкретный автомобиль и конкретного водителя, что позволяет добиться фантастических результатов по сравнению с любой (даже тюнинговой) подвеской. В любом случае, перед установкой амортизатора лучше получить консультацию у специалистов.

Алексей Фабин

Фото Александра Евдокимова, Auto Seikel и фирм-производителей

Что такое амортизатор и для чего он нужен?

Что такое амортизатор и для чего он нужен?

Амортизатор является частью подвески. Он берет под контроль вибрации, вызванные движением колеса вверх-вниз. Часто считается, что его функция обеспечивает комфорт, но он также является жизненно важной частью безопасности вождения. Это очень легко понять или почувствовать. При удалении амортизатора из системы подвески возникающие колебания не могут быть заглушены. Тогда автомобиль будет дольше раскачиваться, а связь колеса с землей ослабнет, а иногда и вовсе сломается. Это означает, что вы не сможете удержать автомобиль на ходу. Если это произойдет, когда вы выполняете поворот, ваш автомобиль занесет или он остановится на более длинном расстоянии при торможении.

Как работают амортизаторы?

Амортизатор создает силу сопротивления в направлении, противоположном движению, возникающему при его удлинении или укорочении. Эта сила предотвращает непрерывные колебания автомобиля. Чтобы создать эту силу, амортизатор заставляет масло внутри него перемещаться при движении. Когда этот поток проходит через группы клапанов внутри, он встречает сопротивление, которое заставляет амортизатор создавать усилие в направлении, противоположном движению. При этом амортизатор нагревается и отдает это тепло от своего корпуса во внешнюю среду. Другими словами, амортизатор преобразует кинетическую энергию, генерируемую движением колеса, и потенциальную энергию, накопленную на пружине, в тепловую энергию и, таким образом, потребляет энергию.

Признаки неисправности амортизатора 

В сервисных центрах используется простое контрольно-измерительное оборудование для выявления неисправностей амортизаторов. Оборудование в определенной степени трясет колесо и проверяет, сколько времени требуется, чтобы гасить эту тряску. В то же время он измеряет силу, которую колесо прикладывает к земле с установленными на ней измерителями нагрузки, и определяет, насколько ослаблено соединение колеса с землей. Если демпфирование занимает много времени или измеренное усилие выходит за указанные пределы, это означает, что амортизатор нуждается в замене.

Кроме того, есть переносное испытательное оборудование. Оборудование размещается близко к колесу, которое вы хотите проверить, прежде чем автомобиль проедет через неровность на низкой скорости. Датчики на оборудовании измеряют колебания. Амортизатор нуждается в замене, если колебания продолжаются дольше, чем предполагалось.

Собственно, аналогичную проверку тоже можно сделать. Что вам нужно сделать, так это быстро перенести свой вес на участок автомобиля рядом с колесом и потянуть его назад. Если результирующие колебания длятся дольше полутора циклов, следует проверить амортизаторы. Кроме того, при обычном использовании, если ваш автомобиль заносит на повороте (занос передних или задних колес) или ваш автомобиль ныряет (уменьшенная передняя высота и увеличенная задняя высота), вам лучше доставить свой автомобиль в сервисный центр.

Почему амортизаторы выходят из строя?

Амортизаторы имеют срок службы, как и все детали автомобиля. Однако срок их службы может варьироваться в зависимости от условий использования. Здесь важно использовать продукт, специально разработанный для вашего автомобиля. Езда на автомобиле по предполагаемым дорогам и условиям вождения также является еще одним фактором, влияющим на срок службы продукта. Возможно, вы встречали словосочетание «сверхмощный» в описаниях некоторых автомобилей. Это указывает на то, что продукт предназначен для тяжелых условий вождения. В дополнение к этому такие описания, как поднятие или понижение, важны для выбора правильного продукта.

Можно ли отремонтировать амортизаторы?

Хотя и очень редко, некоторые амортизаторы (в основном это специальные решения, выпускаемые в ограниченном количестве) могут быть разобраны для замены их внутренних частей. Однако для транспортных средств, используемых на автомагистралях, изделия не предназначены для разборки. Это связано с тем, что внутренние части амортизаторов закрыты при определенной нагрузке и в очень чистой среде. Если амортизатор вскрыт разрезанием, его нельзя будет использовать повторно. Резка и повторная сварка амортизаторов, особенно передних (несущих нагрузку автомобиля), ставит под угрозу жизнь водителя, а также жизни окружающих.

Амортизатор | технология | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.