Устройство амортизаторов в автомобиле

Со времен появления первых автомобилей перед конструкторами стоял вопрос поиска оптимального способа гашения колебаний кузова, возникающих при преодолении неровностей. Наилучшим решением, применяемым и сегодня, стало интегрирование в состав подвески автомобиля специальных устройств – амортизаторов. На данный момент повсеместное распространение получили гидравлические телескопические амортизаторы. Гашение колебаний кузова и колес происходит в них за счет жидкостного трения, возникающего при прохождении жидкости через узкие отверстия в поршне – клапаны. Таким образом, механическая энергия колебаний переводится в тепловую. От характеристик амортизаторов зависят такие важные показатели, как устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля. Современные амортизаторы, имея в своей основе общий принцип работы, отличаются по типам и особенностям конструкции.

Видео:Как работают амортизаторыСкачать

История появления амортизатора

Первые автомобили с рессорной подвеской обладали неприятным свойством: при преодолении неровностей их кузов сильно раскачивался. Изначально данная проблема частично решалась сама собой, поскольку в многолистовых рессорах наблюдался эффект межлистового трения, который способствовал гашению колебаний кузова. Но этого было недостаточно.

Поэтому следующим этапом стало добавление в состав подвески отдельного демпфирующего элемента. Одними из первых таких устройств были амортизаторы сухого трения с фрикционными дисками, разработанные в начале прошлого века.

В 1950-х годах стали применяться поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, в основе работы которых лежал принцип жидкостного трения. Их устройство, позаимствованное из конструкции авиационных шасси, применяется в подвеске автомобилей и сегодня.

Видео:👍 Что внутри амортизаторов, почему они изнашиваются и проверяются? Как выбрать б/у амортизатор?Скачать

Функции амортизатора

Передние и задние амортизаторы являются демпфирующими элементами подвески автомобиля. Работая в паре с упругими элементами подвески (пружинами или торсионами), амортизаторы выполняют следующие основные функции:

1. гашение колебаний кузова и колес автомобиля;
2. сохранение контакта колеса с опорной поверхностью;
3. обеспечение плавности хода автомобиля.

Видео:Амортизатор: устройство и неисправности. Курсы ИЦ СМАРТ ecSmartСкачать

Конструкция автомобильного амортизатора

Амортизаторы бывают двух типов: однотрубный или двухтрубный. От типа амортизатора зависит и его конструкция. Несмотря на это, основные элементы у обоих типов остаются общими. Амортизатор состоит из цилиндра, заполненного специальной жидкостью (маслом), по которому перемещается поршень. Сам поршень соединен со штоком круглого сечения, который, в свою очередь, своей верхней частью крепится к кузову автомобиля. В поршне сделаны отверстия небольшого диаметра (клапаны), через которые проходит жидкость. Для того, чтобы повысить сопротивление потоку жидкости, их делают подпружиненными. Более детальное описание конструкции амортизаторов приводится далее.

Конструкция гидравлического амортизатора

Амортизатор соединяется с рычагом подвески или балкой моста. Крепление амортизатора производится через упругое соединение – сайлентблок.

Видео:Общее устройство подвески автомобиля. 3D анимация.Скачать

Принцип действия амортизатора

Масляные амортизаторы работают по принципу преобразования энергии жидкостного трения в тепловую. Перемещающийся шток с поршнем заставляет масло перетекать через небольшие клапаны, тем самым создавая сопротивление его движению. Максимальный ход штока с поршнем ограничивает отбойник амортизатора. Передние амортизаторы воспринимают достаточно большую нагрузку, поэтому их делают более усиленными по сравнению с задними.

Видео:Амортизаторы для стиральной машины | Выбор, смазка, замена, купитьСкачать

Классификация амортизаторов

Двухтрубный амортизатор

Двухтрубный амортизатор состоит из соосных цилиндров, один из которых помещен внутри другого. Шток с поршнем перемещается во внутренней полости – рабочей камере. Она сообщается с внешней, частично заполненной воздухом либо азотом через донный клапан. Камера, заполненная газом, предназначена для компенсации объема жидкости при погружении штока.

Схема двухтрубного амортизатора

• простая конструкция и невысокая стоимость изготовления;
• небольшая длина;
• малое внутреннее давление (при утечках небольшого количества масла через сальник рабочие характеристики сохраняются);
• мягкое демпфирование ударов подвески;
• лучшая устойчивость к механическим повреждениям.

• вспенивание масла после длительной работы и, как следствие, снижение эффективности демпфирования;
• недостаточно эффективное охлаждение;
• установка, хранение и транспортировка амортизатора производится только в одном положении – штоком вверх.

Двухтрубную конструкцию могут иметь как передние, так и задние амортизаторы. Но все же в большинстве случаев на современных автомобилях двухтрубные амортизаторы устанавливаются на заднюю ось.

Однотрубный амортизатор

Однотрубные амортизаторы являются газонаполненными. В их конструкции предусмотрен только один цилиндр, в нижней части которого расположена камера, заполненная газом под давлением 2…3 МПа. Данная камера отделена от жидкости специальным плавающим поршнем и предназначена для компенсации объема жидкости при сжатии амортизатора. Благодаря тому, что газ постоянно поджимает жидкость в рабочей камере, при высокочастотном режиме работы амортизатора предотвращается эффект вспенивания масла (эмульсирование), а также появляется возможность его установки в любом положении.

• лучшее демпфирование и стабильность;
• улучшенное охлаждение по сравнению с двухтрубной системой;
• возможность установки амортизатора в любом положении.

• большая длина амортизатора;
• низкая устойчивость к механическим воздействиям;
• высокая стоимость изготовления по причине применения более качественных уплотнений и материалов для корпуса.

Читайте также: Крепление амортизаторов в газели

Однотрубные газонаполненные амортизаторы способны выдерживать серьезные нагрузки без потери рабочих свойств. В основном, они применяются в качестве передних амортизаторов.

Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения

Адаптивные (или регулируемые) амортизаторы предполагают возможность изменения демпфирующих свойств (коэффициента демпфирования). Амортизаторы оснащаются электромагнитным клапаном, сечение которого изменяется под воздействием электрического сигнала. Уменьшение сечения затрудняет прохождение жидкости через клапан, увеличивая жесткость амортизатора. Увеличение же сечения клапана, наоборот, делает его более мягким.

Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью

Регулируемые амортизаторы данного типа заполнены жидкостью с включением металлических частиц. Такое масло меняет структуру под воздействием магнитного поля, которое создается при помощи катушек, встроенных в поршень амортизатора. Благодаря магнитореологической жидкости магнитные амортизаторы изменяют характеристики жесткости за доли секунды. Преимущество адаптивных амортизаторов заключается в возможности изменения характеристики подвески в соответствии с текущими условиями движения: более жесткая подвеска улучшит управляемость и устойчивость автомобиля, а более мягкая повысит комфорт передвижения. Основной недостаток адаптивного амортизатора: высокая стоимость его изготовления.

Спортивные амортизаторы

Спортивные амортизаторы предназначены для работы в условиях экстремальных нагрузок. Их отличает повышенная жесткость и стабильность, обеспечивающие лучшую управляемость автомобиля.

Видео:Амортизатор. Устройство, отличие, назначение, газовые, масляные.Скачать

Основные неисправности и срок службы амортизаторов

Наиболее частотная неисправность амортизатора – нарушение герметичности уплотнительного сальника штока. Это происходит в случае повреждения пыльника амортизатора, и, как следствие, попадания грязи на поверхность штока. Повреждение сальника штока ведет к утечке газа и амортизаторной жидкости, из-за чего сам амортизатор утрачивает свои демпфирующие свойства.

При нормальных условиях эксплуатации срок службы амортизаторов может составить 3-5 и более лет. Передние амортизаторы претерпевают большую нагрузку, тем не менее, на новом автомобиле их ресурс составляет примерно 100-125 тысяч километров пробега. Задние же амортизаторы обычно превосходят эти показатели.

Видео:Работа Газомаслянного и газового амортизатора KYBСкачать

Стакан, подшипник, опора: к чему крепятся амортизаторы и почему там что-то ломается?

Что такое амортизаторы или амортизаторные стойки, знают все. Или хотя бы догадываются, зачем они нужны в общих чертах. И это нормально: про стойки и амортизаторы написано очень много всякого разного, полезного, толкового или хотя бы интересного. Про то, как эти детали крепятся к кузову, говорят мало. Вроде есть там какой-то «опорник», есть какой-то «стакан». А ещё что-то иногда может там хрустеть, трещать, стучать или даже отваливаться. Что именно?

«Задача у нас простая». ​

Начнём всё-таки с амортизаторов. Иногда встречается мнение, что они нужны для того, чтобы машину не трясло, чтобы ехать в ней было мягко и комфортно. Это не совсем так. За мягкость отвечают пружины – упругие элементы (сегодня не будем говорить про рессоры, пневмо- или гидроподвеску, у которых есть свои особенности). Амортизаторы нужны для обратной задачи: гасить те колебания кузова, которые начинаются во время работы пружин. Если амортизатор убрать, кузов будет очень долго раскачиваться на пружинах, колёса будут скакать по неровной дороге, а машина перестанет нормально управляться. Нечто похожее возникает при неисправности амортизаторов, когда они не способны выполнять свои функции.

Чтобы закрепить пружину, большого ума не надо. Достаточно упереть её нижним концом в деталь подвески (рычага или балки), а верхним – в кузов или деталь, прочно соединённую с кузовом. В случае с амортизационной стойкой конструкция получается чуть сложнее (только потому, что в ней объединены амортизатор, пружина, поворотный кулак и рычаг подвески), но пока это не важно.

Читайте также: Амортизаторы каяба для рено флюенс

Важно, что в конструкции стойки есть такой же амортизатор, который тоже надо куда-то крепить. И если в задней подвеске крепление амортизатора довольно примитивное, то в передней оно заметно сложнее. Оно понятно: если сзади амортизатор должен работать только в одной плоскости, то в передней он ещё должен как-то крутиться вокруг своей оси вместе с передним управляемым колесом. Этим и обусловлена разница в креплениях амортизаторов и стоек. Начнём с более сложной конструкции – с крепления передней амортизационной стойки.

Тот самый «опорник»

Если стойка должна вращаться, то в ней должен быть подшипник. И вот как раз такой опорный подшипник и есть тот самый механизм, соединяющий кузов и стойку. По своей сути это обычный подшипник качения с очень прочной обоймой. Эта обойма должна выдерживать все удары, которые может испытать колесо и предать его стойку. Обойма с помощью металлической площадки крепится к стакану кузова. Через центр подшипника проходит шток амортизатора. В общем-то всё: на этом конструкция заканчивается. Я же говорил, что ничего сложного в ней нет, не так ли?

Да, теоретически всё сделано очень просто и надёжно. Но, как и любой другой подшипник, опорный подшипник (или по-братски «опорник») имеет свой ограниченный ресурс.

Конечно, в первую очередь его губят пыль, песок и остальная дорожная грязь, от которых невозможно защититься на сто процентов. Что-то всё равно попадает внутрь, постепенно смазка стареет, а сам подшипник выходит из строя. И это нормально.

Не очень нормально – это выход опорного подшипника из строя из-за тяжёлых условий эксплуатации. А если короче, то из-за ям на дорогах. Каким бы крепким он ни был, сильный удар может сломать всё что угодно. Поэтому ресурс опорника во многом зависит от того, насколько аккуратно ездит водитель.

Кроме того, на его долговечность влияет исправность самой подвески. Лишние стуки из-за разбитых сайлентблоков, шаровых опор и даже рулевых тяг и их наконечников тоже сокращают жизнь бедного подшипника.

Ну и, наконец, есть просто не очень удачные опорники, которые выходят из строя на некоторых автомобилях (хотя бы на тех же Тигуанах первого поколения или на множестве Фордов или Вольво). Тут поможет только смирение и поиск каких-то нормальных аналогов.

Как понять, что опорный подшипник пора менять? К сожалению, не понять этого невозможно: поломка довольно-таки шумная и своими звуками может вывести из себя даже шаолиньского монаха. В первую очередь появляется хруст при повороте руля. Это уже сам по себе достаточно точный признак «попадалова» на замену опорника. А если сюда добавляется хруст, скрежет или стук при проезде неровностей, то диагноз практически стопроцентно точный. Для собственного успокоения можно провести несложный тест. Открываем капот и находим под ним «стаканы» с опорниками. Это несложно. Теперь смотрим, нет ли на них каких-нибудь защитных колпачков. Если есть, то снимаем. После этого мы сможем увидеть шток амортизатора, который закреплён в опорном подшипнике. Кладём на него руку и раскачиваем машину. Есть люфт – всё, приехали. Люфта в исправном подшипнике не бывает.

Теоретически с хрустом опорника можно немного поездить. Но долго испытывать судьбу не советую. Бывает, что опорник внезапно разваливается, и куда в этот момент потащит руль, неизвестно. А ещё его может здорово закусить, что в повороте может привести к трагедии. Так что затягивать с ремонтом не стоит.

Менять опорники лучше парой. Вообще, в ходовой всё лучше менять с обеих сторон одновременно, и опорный подшипник – не исключение. Правда, если перед смертью подшипника эта сторона автомобиля влетела в большую яму и причинно-следственная связь между ямой и гибелью опорника установлена явно, то можно заменить и с одной стороны.

Читайте также: Механизм демпфера фрикционный амортизатор

Кое-что попроще

Крепление амортизаторов задней подвески сделано заметно проще. Этим амортизаторам нет необходимости крутиться вокруг собственной оси, поэтому подшипников там нет. Есть чашка, в которой в резине стоит втулка. В этой втулке закреплён шток амортизатора. Без резины обойтись нельзя: она гасит вибрации, которые амортизатор щедро отдаёт на кузов. Казалось бы, тут ломаться вообще нечему. Но ломается, собака. Подводит, конечно, именно резинка, которая может порваться или отслоиться от втулки. Чем это грозит?

Самое печальное произойдёт, если подушка порвётся полностью. Шток амортизатора оказывается не закреплённым полностью и начинает болтаться в стакане кузова. А это как минимум – знатный грохот. Причём очень своеобразный: будто что-то отвалилось внутри машины и грохочет в кузове. Оно так и есть, потому что свободно мотающийся шток амортизатора начинает лупить прямо по кузову.

Если отслоение только началось, диагностировать поломку по звуку сложнее. Во-первых, стучать в этот момент пока ещё нечему, во-вторых, звук чаще неоднозначный. Будто кто-то тяжко вздыхает в месте крепления опоры. Или будто грустно квакает лягушка. В общем, понять трудно и можно перепутать с помирающим амортизатором. А вот когда опора оторвётся, тут уже всё становится ясно. Но поздно.

Грохот может быть таким сильным, что возникают справедливые опасения: а можно ли так ехать в сервис? Или лучше всё-таки поехать на эвакуаторе? Конечно, на эвакуаторе лучше, но большой необходимости в нём нет. Можно потихоньку доехать и так. Главное – очень медленно и по хорошей дороге. Если от души подпрыгнуть в яме, шток амортизатора провалится в ходе отбоя внутрь кузова и может упереться в него изнутри. И это заметно добавит головной боли. Кроме того, нужно помнить, что одного амортизатора на машине нет (шток-то болтается, так что амортизатор фактически не работает), что заметно сказывается на управляемости. Хотя, конечно, если красться в сервис со скоростью 40 км/ч, то на последнюю можно наплевать. В крайнем случае, если совсем прижало, лучше совсем снять амортизатор (всего-то открутить один болт снизу) и доехать до места ремонта вообще без него. На дороге машина, конечно, будет стоять неважно, но хотя бы грохот не сведёт с ума.

Конечно, как и в случае с опорными подшипниками, опоры задних амортизаторов тоже лучше менять парой.

Что не так?

У опор, что передних, что задних, есть одна особенность: на некоторых автомобилях они могут быть одной частью с амортизатором или стойкой. То есть, оригинальной детали не может быть в принципе. Это не должно расстраивать. Почти всегда можно подобрать аналоги и заменить опору отдельно от амортизатора. Причём иногда доходит до смешного: например, на Мазде 3 и соплатформенном втором Фокусе опоры задних амортизаторов практически одинаковые, но на Фокусе это отдельная деталь, а на Мазде она по заводу идёт в сборе с амортизатором. Зачем – загадка. Впрочем, в продаже полно аналогов.

Так, а что там со «стаканами»? Про них же тоже обещал сказать пару слов. Но говорить особо нечего. Если вашей машине не двадцать лет и она не Mercedes W210, то проблем со «стаканами» вы, скорее всего, не увидите ещё долго. А вот при покупке подержанной машины во время проверки передних опорных подшипников (по тому самому методу, который я описал выше) очень советую обратить внимание на эти самые «стаканы». Если на одном из них выбит VIN, а сам он переварен, будут неприятности похуже, чем с опорами стоек. Но это уже другая история, более дорогая и печальная. Ну её в топку.

• 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

  Всё про стойки! Часть 1Скачать

  

  Замена стойки, стяжка пружинСкачать

  

  Принцип работы и устройство амортизатора автомобиля, как это работает!!!Скачать

  

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

  

  Как устроен амортизатор?Скачать

  

  Как проверить амортизаторы на автомобиле за 5 секунд?Скачать

  

  Мощный станок из старых амортизаторов! На 100 рабочее устройствоСкачать

  

  Восстановление амортизаторов.Скачать

  

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

  

  ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ АМОРТИЗАТОР В ПОДВЕСКЕ АВТОМОБИЛЯ ОТ СТОЙКИ, В РАЗНЫХ ТИПАХ ПОДВЕСОК АВТОСкачать

  

  Подвеска МакФерсон (MacPherson suspension, "качающаяся свеча")Скачать

  

  Как устроены лучшие в мире амортизаторыСкачать

  

  Как проверить амортизатор на работоспособность,или простейший способ определить неисправность.Скачать