Амортизаторы с ограничителями хода

Следует различать ограничители хода и дополнительные упругие элементы. Первые включаются в работу только в конце хода подвески и их функцией является ограничение хода без дополнительных шумов. Дополнительные упругие элементы начинают действовать значительно раньше и участвуют в восприятии усилий на большей части хода подвески. При полном сжатии они выполняют функции ограничивающего упора. На рисунке 1 приведен пример применяемого ограничителя хода сжатия подвески. Ограничители обычно изготавливают из резины, и их размеры определяют без труда. Соединение таких ограничителей с кузовом или рычагом осуществляют с помощью резьбовой шпильки М8, которую приваривают к стальной пластине. Последнюю соединяют с резиновым элементом вулканизацией.

Рисунок 1 — Ограничитель хода сжатия из монолитной резины, изготовленный фирмой «Boge», имеет завулканизированную крепежную пластину

На рисунке 2 приведена характеристика упругости ограничителя хода сжатия. При этом учтено передаточное отношение i_x от шарнира рычага подвески до места крепления ограничителя. Чем больше величина i_x, тем большая сила действует на ограничитель хода. В подвеске передних колес ограничитель хода можно укрепить на нижнем рычаге и при пробое подвески он будет упираться в надрамник. Ограничитель может быть установлен и на поперечине кузова. В этом случае он при пробое будет упираться в рычаг подвески, как у автомобиля «Fiat-132» или «Fiat-128».

Рисунок 2 — Силы F, воспринимаемые oграничителем хода сжатия, приведенным на рисунке 1, в зависимости от его деформации f

Для обеспечения более прогрессивной характеристики упругости, ограничители выполняют полыми и закрепляют с помощью подпятников и заклепок. Для ограничения перемещения неразрезной балки обычно применяют два ограничителя, устанавливаемых с обеих сторон в продольных пазах кузова автомобилей. При пробое подвески балка упирается в эти ограничители. Дополнительные упругие элементы в связи с работой на более длинном участке имеют и большую высоту. На рисунке 3 показаны различные формы упругих элементов из ячеистого полиуретана, который является чрезвычайно прочным и износостойким синтетическим материалом, по своим свойствам напоминающим резину. При вспенивании этого материала образуется плотный и износостойкий наружный слой, который защищает от повреждений внутреннюю вспененную часть. Благодаря наличию в материале замкнутых пузырьков воздуха упругий элемент под действием нагрузки сжимается, но его наружные размеры (в отличие от резины) увеличиваются незначительно.

Рисунок 3 — Различные варианты исполнения дополнительных упругих элементов из ячеистого полиуретана

а — упругие элементы для подвесок с малым и средним ходом; б — упругие элементы для подвесок с большим ходом; в — двухслойный упругий элемент с открытой полостью

На рисунке 4 показано увеличение наружного диаметра ограничителя хода под нагрузкой. При сжатии до 80 % начальной высоты упругого элемента увеличение диаметра составляет для упора из полиуретана 40 %, а для резинового элемента 120 %.

Рисунок 4 — Увеличение диаметра ограничителя хода из монолитной резины 1 по сравнению с ограничителем из ячеистого полиуретана 2 в зависимости от степени сжатия

Это свойство позволяет получить исключительно благоприятную характеристику хода сжатия (рисунок 5).

Рисунок 5 — Характеристика дополнительного упругого элемента высотой 140 мм, изготовленного из ячеистого полиуретана

Аналогичный характер кривой может быть получен с полыми резиновыми элементами, которые часто используют в качестве дополнительных упругих элементов в подвесках «Макферсон». На рисунке 6 показан дополнительный упругий элемент, установленный сверху, а на рисунке 7 — закрепленный на штоке амортизатора внизу, как у модели «Porsche 911».

Рисунок 6 — Стойка подвески «Макферсон» производства фирмы «Boge» с двухтрубным амортизатором и полым резиновым упругим элементом, расположенным вверху на штоке поршня. Ограничитель хода отбоя расположен между поршнем и направляющей для штока и имеет вид черного кольца

Читайте также: Устройство стойки амортизатора ремонт

Рисунок 7 — Однотрубная стойка производства фирмы «Bilstein», в которой возникающие при работе изгибающие моменты воспринимаются цилиндром, перемещающимся в тефлоновых втулках (а не штоком поршня). Полые резиновые упругие элементы расположены внизу на штоке поршня, а ограничитель хода отбоя — вверху, под поршнем

Приведенные на этих двух рисунках варианты установки ограничителей хода подвески или дополнительных упругих элементов представляют собой с экономической точки зрения оптимальное решение. Они не вызывают технических трудностей и не ограничивают долговечность узла. Места крепления амортизатора выполнены так, чтобы они могли воспринимать значительные нагрузки. Поэтому в большинстве случаев, для того чтобы они могли дополнительно воспринимать силы, действующие на ограничитель хода, достаточно лишь небольшого усилия.

На рисунке 8 приведен разрез двухтрубного амортизатора фирмы «Boge», на штоке 3 которого установлен резиновый ограничитель 1. При пробое подвески этот ограничитель зажимается между трубой амортизатора и защитной трубой 2. При неправильном выборе формы такого ограничителя, а также при использовании для его изготовления недостаточно износостойкой резиновой или полимерной смеси, может образовываться пыль, которая, оседая на уплотнении штока амортизатора, сделает его неработоспособным. Результатом этого будет течь масла, снижение эффективности амортизатора и разрушение ограничителя, который не всегда изготавливается из маслостойкой резины.

Рисунок 8 — Двухтрубный амортизатор фирмы «Boge» со встроенными ограничителями ходов сжатия и отбоя

При достаточной высоте ограничителя хода сжатия можно получить приемлемую характеристику упругости на расстоянии до 11 мм (рисунок 9). При желании добиться больших ходов, а также мягкого включения в работу дополнительные упругие элементы следует изготовлять из ячеистого полиуретана (рисунок 10).

Рисунок 9 — Формы резиновых ограничителей хода сжатия 1—6 и их характеристика (зависимость деформации s₁ от нагрузки F₂) при сжатии. Фирма «Fichtel & Sachs» предусматривает установку этих ограничителей в амортизаторы моделей C26 и C30

Рисунок 10 — Форма дополнительною упругого элемента из ячеистого полиуретана, который фирма «Boge» выбрала для установки в амортизатор

1 — каналы заполнения для полого резинового упругого элемента

На рисунке 11 показаны формы применяемых дополнительных упругих элементов, а также достижимые деформации до s₁ = 37 мм под нагрузкой F₂. Более высокие дополнительные упругие элементы, приведенные на рисунке 7, обеспечивают еще большие допустимые деформации.

Рисунок 11 — Формы дополнительных упругих элементов 7 и 8, изготовленные из ячеистого полиуретана, и их характеристики при сжатии. Фирма «Fichtel & Sachs» предусматривает установку этих элементов в амортизаторы моделей С26 и С30

Установка в амортизатор любых дополнительных деталей приводит к увеличению мертвой зоны. Иначе говоря, чем больше длина дополнительного упругого элемента в сжатом состоянии, тем больше габаритная длина амортизатора и тем больше места требуется для его размещения. Поэтому ограничитель может устанавливаться в амортизатор только в том случае, когда в автомобиле имеется достаточно места для его размещения.

Видео:Стук и течь амортизатора | В чем их причина (18+)Скачать

Автомобильные компании начинают устанавливать в амортизаторы дополнительные мини-амортизаторы

Видео:Никогда не смазывай ограничители двери своего автомобиля пока не посмотриш это видеоСкачать

Амортизатор в амортизаторе – скоро и на вашей машине: вот зачем это нужно

Подвеска хоть и достаточно технологичный, во многом продуманный и уравновешенный элемент транспортного средства, в сложных условиях ему приходится несладко. Одно из самых тяжелых испытаний – так называемый пробой подвески, когда нагрузка доходит до пика и просто неспособна быть «переварена», погашена, переходя на кузов автомобиля. От неминуемого повреждения при максимальном резком сжатии подвески защищает на вид невзрачная, но важная деталь – упругий элемент, полиуретановый ограничитель хода сжатия (называйте его, как хотите).

Читайте также: Опорный подшипник переднего амортизатора шкода октавия а7

Причина пробоя обычно сводится к одному – попадание в дорожную неровность на большой скорости. При этом вы почувствуете сильный удар, и, возможно, наступят нижеследующие последствия:

повреждение стоек, повреждение шаровых шарниров, возможно повреждение креплений элементов кузова, ну и напоследок, безусловно, достанется и амортизаторам.

Но весь этот букет проблем появится как минимум не сразу, или вообще их можно избежать благодаря тем самым упругим элементам.

Видео:ПОСЛЕ ЭТОГО Амортизаторы будут служить долго! #shortsСкачать

Что такое ограничитель хода сжатия?

Итак, исходная информация такова: классические упругие элементы – это резиновые части, которые препятствуют полному закрытию/схлопыванию труб амортизатора после удара на большой неровности.

Но прогресс в автомобилестроении не стоит на месте, похоже, скоро мы увидим новый тип ограничителей хода подвески. Уже сегодня разработаны и вводятся в эксплуатацию новые, гораздо более совершенные гидравлические ограничители.

Видео:Признаки неисправности амортизаторовСкачать

Откуда пришла идея гидравлических буферов отбоя?

Подвески автомобилей сконструированы таким образом, чтобы во время езды возникало как можно меньше ситуаций, при которых должны срабатывать эти самые ограничители. Для этого необходимо выбрать демпфирующую силу амортизатора, чтобы предотвратить подобный сценарий развития ситуации.

К сожалению, это, конечно, навязывает определенный компромисс, что, в свою очередь, накладывает ограничения на комфортность подвески.

Инженеры решили эту проблему много лет назад, но большой ценой. Причем цену эту всегда платит конечный пользователь. Они придумали так называемый адаптивный амортизатор, в котором демпфирующий элемент может подстраиваться (адаптироваться) к изменяющимся условиям езды, изменяя усилие, в зависимости от состояния дорожного покрытия. То есть в определенных условиях делая подвеску мягче, в других – тверже за очень короткое время.

В целом система работает, но, к сожалению, это достаточно сложное и дорогое решение, требующее установки, по сути, двух типов амортизаторов для одного транспортного средства, разработку дополнительной электрической установки, сенсоров, датчиков и так далее, и тому подобное. Оказывается, всю эту тему можно упростить.

Видео:Амортизаторы | Симптомы износа | Как проверить состояние амортизаторовСкачать

Гидравлические ограничители, то есть амортизатор в амортизаторе

Теперь представьте, что вместо резиновых упругих элементов установлены небольшие дополнительные гидравлические амортизаторы. Они имеют большее демпфирующее усилие, чем обычная резина, поэтому могут выдерживать значительно более высокую нагрузку, а благодаря своей гидравлической конструкции они амортизируют сильные удары мягче и эффективнее своего полиуретанового «дедушки».

В отличие от классических механических ограничителей, которые поглощают энергию, но также отдают ее часть обратно, гидравлический ограничитель поглощает всю энергию, тем самым предотвращая эффект отскока.

Данный немаловажный нюанс позволяет выставлять более мягкие рабочие характеристики амортизаторов, которые при высоких нагрузках будут чаще достигать ограничителя, поскольку его конструкция это позволяет. Результат? Повышенный комфорт при езде по мелким и средним неровностям, которые встречаются чаще всего. С другой стороны, попадание в крупную яму при таких настройках будет ощущаться мягче.

Видео:Влияние состояния амортизаторов на динамику автомобиляСкачать

На самом деле ничего нового

Мы не знаем, когда это решение начало использоваться впервые (точных данных в Сети не нашли), но его популярность в качестве дополнительного элемента подвески известна в течение многих лет при экстремальном использовании на спортивных внедорожниках.

В профессиональной среде их называют «Bump Stops». Неудивительно, что они используются на внедорожниках – у них подвеска «заканчивается» гораздо чаще и гораздо сильнее подвержена пробоям, чем на легковых автомобилях.

Читайте также: Хорошая фирма стоек амортизаторов

«Громче» всех на эту тему заявили в Renault во время премьеры нового Renault Megane RS. Однако не инженеры Renault были первопроходцами – подобное решение использовалось ранее в Peugeot 308 GTi (тоже спортивный вариант), но именно люди из Renault Sport уделили больше всего внимания его презентации.

Посмотрите принцип работы гидравлических ограничителей хода на Renault Megane RS на видео:

Видео:Как проверить амортизаторы на автомобиле за 5 секунд?Скачать

И вновь французы. Citroën пошел еще дальше и использовал два гидравлических ограничителя

Чуть ранее другой французский автопроизводитель – Citroën – объявил, что их ставшая классикой гидропневматическая подвеска будет заменена инновационной механической подвеской с сопоставимым комфортом использования. Программа была названа Citroën Advanced Comfort. Теперь мы знаем, о чем именно шла речь.

Citroën в сотрудничестве с фирмой KYB создал систему двойного гидравлического ограничителя хода, состоящую не только из гидравлических поглотителей энергии пробоя, но и небольших пружин, размещенных внутри корпуса амортизатора. Систему назвали «прогрессивной гидравлической подушкой».

Гидравлические упоры размещены на обоих концах амортизатора, один из которых отвечает за рабочий диапазон, близкий к полному сжатию, а другой – за диапазон, близкий к отскоку (полное растяжение). В результате весь рабочий ход амортизатора отслеживается на всех трех этапах работы.

Смысл работы следующий:

При движении по обычной дороге типичные неровности амортизируются традиционной системой – амортизатором, который благодаря двум гидравлическим упорам может быть настроен на низкое демпфирующее усилие (быть очень мягким). В результате пассажиры Citroen на себе почувствуют, что в большинстве случаев они управляют особенно комфортным автомобилем.

В предельных диапазонах – после попадания в большую яму или удара о кочку на дороге, – когда рабочий диапазон амортизатора заканчивается, гидравлические ограничители вступают в работу, беря на себя самые сильные нагрузки.

Посмотрите, как работает прогрессивная гидравлическая система в автомобилях Citroën:

К видео выше предлагаем расширенный комментарий непосредственно от производителя KYB:

Принцип действия ограничителя основан на усиленном элементе, выполненном из пластика, который расположен в рабочем цилиндре амортизатора, который через деформацию определяет рабочее пространство гидравлического ограничителя отбоя.

Когда шайба ограничителя контактирует с пластиковым элементом, создается новая масляная камера, что означает – масло может выйти из камеры только через специальное отверстие. Этот контролируемый поток масла создает гидравлическое усилие, которое можно настроить с помощью регулировки открытия элемента.

Аналогичный принцип используется для гидравлического ограничителя сжатия.
Применение гидравлического ограничителя сжатия позволяет производителю автомобиля упростить конструкции других элементов подвески, а также уменьшить вес других элементов конструкции из-за меньшей на них нагрузки.

Видео:Какие амортизаторы лучше и надежнее - газовые, масляные или газомаслянные. Просто о сложномСкачать

Гидравлические отбойники – это будущее?

На наш взгляд – да, потому что уже сейчас на дорогах очень много внедорожников и кроссоверов, которые, как правило, должны быть удобными не только на асфальте, но и на бездорожье, где чаще происходит пробой подвески и амортизатора. Уже сейчас подобная система используется не только в кроссоверах Citroën, но и в Ford Fiesta Active.

С другой стороны, от спортивных автомобилей требуется значительно больше комфорта, чем раньше. Хот-хэтчи используются в качестве автомобилей на каждый день, обеспечивая наилучшую производительность, но не теряя своего практического предназначения.

Из-за снижения расходов, а также потенциала этого решения гидравлические блоки отбоя смогут постепенно заменить адаптивные амортизаторы. Результатом этого перехода являются упомянутые два автомобиля – Renault Megane R. S. и Peugeot 308 GTI. Говорят, эти спортивные машины действительно комфортны даже на больших неровностях.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  📺 Видео

  Как работают амортизаторыСкачать

  

  Скрипит ограничитель двери? Чем можно смазать, а чем категорически нельзя смазывать.Скачать

  

  Стук амортизатора. Вопрос эксперту KYBСкачать

  

  Как сделать жесткий или мягкий амортизаторСкачать

  

  Я никогда не буду покупать новые амортизаторы и передние стойки .Скачать

  

  Не выбрасывай СТАРЫЙ амортизатор! РЕМОНТ своими рукамиСкачать

  

  Может ли стойка амортизатора стучать....?Скачать

  

  Амортизатор: устройство и неисправности. Курсы ИЦ СМАРТ ecSmartСкачать

  

  Какие амортизаторы ЛУЧШЕ всего?Скачать

  

  Проставки под задние амортизаторы при увеличении клиренса задней подвески вместо каблуков / домиковСкачать

  

  Лада XRay амортизаторы TORRСкачать

  

  Как отличить плохой амортизатор от хорошегоСкачать