Что такое амортизатор, как он работает и для чего нужен

Одно из значений французского глагола «amortir» — притуплять. Что же смягчают амортизаторы, которые присутствуют в конструкции любого автомобиля?

Фото: Toa55 / Shutterstock / FOTODOM

1. Что это
2. Устройство
3. Принцип работы
4. Типы
5. Проверка
6. Причины поломки

Что такое амортизатор

Амортизатор — это элемент ходовой части автомобиля, задача которого — гасить раскачку кузова при проезде неровностей, а также при разгоне и торможении. На серийных легковых моделях устанавливается по одному амортизатору в каждой колесной нише. На внедорожниках, подготовленных для движения в особо сложных условиях, количество амортизаторов может удваиваться.

Изначально на автомобилях с рессорными подвесками использовались механические амортизаторы, в которых гашение колебаний кузова достигалось за счет сил трения внутри пакета фрикционных дисков. Более долговечными и эффективными оказались появившиеся в 1930-х годах гидравлические амортизаторы. Их конструкция эволюционировала, и к середине XX века общепризнанными стали устройства телескопического типа. Эта принципиальная схема продолжает использоваться и сегодня. По мере развития технологий появились и другие варианты амортизаторов, в том числе настраиваемых вручную или автоматически.

Для чего нужен амортизатор

От того, насколько эффективно амортизатор гасит колебания кузова, зависит управляемость автомобиля. Характеристики жесткости амортизатора также влияют на плавность хода. Наконец, в случае с распространенной подвеской McPherson амортизатор в составе стойки выполняет не только свои прямые функции, но также служит опорным элементом подвески, заменяющим ее верхний рычаг.

Устройство амортизатора

Схема строения амортизатора (Фото: Febest / Drive2)

Независимо от типа амортизатора в его конструкции присутствуют:

1. Корпус (рабочий цилиндр), заполненный гидравлической жидкостью (маслом) со специально подобранными характеристиками;
2. Перемещающийся внутри корпуса поршень на штоке, который соединен с кузовом автомобиля или — в случае установки амортизатора в перевернутом виде — рычагом подвески;
3. Система откалиброванных клапанов, с помощью которых регулируется перекачка рабочей жидкости между полостями амортизатора.

Как работает амортизатор

Главный принцип работы амортизаторов — преобразование перемещения штока с поршнем, испытывающим сопротивление перекачиваемой гидравлической жидкости при проезде неровностей, в тепло с последующим его рассеиванием. В общем виде механизм срабатывания амортизатора, например при наезде на «лежачего полицейского», выглядит так:

1. Колесо смещается вверх, что приводит в движение шток вместе с поршнем внутри амортизатора;
2. Через открывшиеся клапаны в поршне часть гидравлической жидкости перекачивается в полость, сообщающуюся с основной, рабочей;
3. При съезде с «лежачего полицейского» пружина подвески разжимается и выталкивает шток с поршнем в обратном направлении;
4. Через открывающийся обратный клапан гидравлическая жидкость возвращается в рабочую полость. При перекачивании за счет вязкости масла происходит поглощение кинетической энергии колебаний кузова автомобиля.

Типы амортизаторов

На серийных автомобилях используются амортизаторы трех основных типов, отличающихся по конструкции, характеристикам и цене. При этом независимо от обиходных названий во всех амортизаторах присутствует гидравлическая жидкость.

Независимо от обиходных названий во всех амортизаторах присутствует гидравлическая жидкость (Фото: chanonnat srisura / Shutterstock / FOTODOM)

Двухтрубный масляный

Телескопический масляный амортизатор состоит из двух цилиндров, вставленных один в другой. Во внутреннем, рабочем находится прикрепленный к кузову шток с поршнем, который при наезде на неровность выталкивает часть масла во внешний, компенсационный цилиндр. При возвращении автомобиля на ровную поверхность происходит обратная перекачка гидравлической жидкости через клапаны в поршне.

Преимуществами амортизаторов этого типа являются:

Дешевизна;

Компактность;

Относительная мягкость, позволяющая получить бОльшую плавность хода;

Сохранение работоспособности при появлении небольших вмятин на корпусе.

Недостатки:

Телескопическая схема препятствует эффективному отводу тепла, что при агрессивном стиле вождения на неровных дорогах приводит к вспениванию гидравлической жидкости, снижающему эффективность амортизатора;

Возможность установки только штоком вверх;

Невозможность транспортировать, хранить и устанавливать под углом более 45° к вертикали;

 При нарушении этого условия воздух из компенсационной камеры попадает в основную, и амортизатор прекращает работать.

Двухтрубные масляные амортизаторы оптимальны для размеренного движения по дорогам невысокого качества.

Двухтрубный газовый

Единственное существенное отличие таких амортизаторов от двухтрубных масляных — заполнение компенсационной камеры газом (как правило, азотом) под давлением порядка 6–8 атмосфер. По этой причине такие амортизаторы называют также амортизаторами с газовым подпором низкого давления.

Преимущества двухтрубных газовых амортизаторов:

Газовый подпор отодвигает момент вспенивания гидравлической жидкости, что позволяет сохранить эффективность демпфирования при быстрой езде по неровным дорогам.

Недостатки:

Более высокая цена, чем у двухтрубных масляных амортизаторов;

Возможность потери работоспособности при перевозке, хранении, установке с отклонением от вертикали более 45°;

Как правило, бОльшая жесткость, чем у двухтрубных масляных амортизаторов, что отрицательно сказывается на плавности хода.

Двухтрубные газовые амортизаторы обеспечивают надежную управляемость автомобиля при динамичной езде, в том числе по дорогам с неидеальным качеством покрытия.

Двухтрубный амортизатор, однотрубный амортизатор и перевернутый однотрубный амортизатор (Фото: Master4x4 / Off-road-way)

Однотрубный газовый

Такой амортизатор не является телескопическим, поскольку у него только одна труба. В ней имеется наполненная газом под давлением до 30 атмосфер полость, которая отделена от камеры с гидравлической жидкостью свободно перемещающимся дополнительным, плавающим поршнем. Воздействие на него гидравлической жидкости, которая при наезде на неровность поступает через клапаны в основном поршне из рабочей камеры, приводит к сжатию газовой «подушки». При возвращении автомобиля на ровную поверхность масло перекачивается обратно.

Преимущества однотрубных газовых амортизаторов:

Отсутствие двойного корпуса существенно улучшает охлаждение амортизатора, исключая перегрев и вспенивание гидравлической жидкости. Это позволяет амортизатору сохранять эффективность в самых жестких режимах;

Увеличенный срок службы;

Возможность транспортировки, хранения и установки под любым углом.

Недостатки:

Высокая цена из-за повышенных требований к качеству компонентов;

Повышенная жесткость;

Полная непереносимость к минимальным повреждениям стенок цилиндра.

Однотрубные газовые амортизаторы оптимальны для динамичной езды по дорогам с качественным покрытием.

Проверка амортизатора

Амортизатор постоянно находится в работе, совершая порядка 1000–1300 циклов сжатия/отбоя на 1 км пробега. В среднем амортизаторы служат 50 000–75 000 км в зависимости от модели, но могут выйти из строя значительно быстрее из-за агрессивной манеры управления, особенно на неровном покрытии. Поэтому целесообразно проверять состояние амортизаторов каждые 10 000–15 000 км. Как это сделать?

Осмотр на подъемнике позволит увидеть внешние повреждения амортизаторов, коррозию, следы утечки гидравлической жидкости (Фото: Fusionstudio / Shutterstock / FOTODOM)

Самый простой способ — визуальная проверка. Она позволит увидеть внешние повреждения амортизаторов, коррозию, следы утечки гидравлической жидкости. Однако определить состояние системы клапанов, которые также изнашиваются по мере эксплуатации, таким способом невозможно;

Проверка на неровной дороге. Сильная раскачка кузова при наезде на яму или кочку — тревожный симптом;

Интенсивный разгон и торможение. Если при выполнении этих действий автомобиль сильно приседает на корму и/или клюет передней частью, это может указывать на неисправность амортизаторов;

Проверка состояния покрышек. Ускоренный, неравномерный износ шин также является индикатором возможных проблем с амортизаторами;

Обратить внимание на характер работы ABS. Если на знакомом участке дороги система срабатывает слишком часто, есть повод тщательно проверить состояние амортизаторов;

Стук амортизатора — сигнал к принятию срочных мер по его замене;

Проверка в условиях автосервиса на вибростенде или специализированном стенде по оценке состояния амортизатора, демонтированного с автомобиля.

Причины поломки амортизатора

Со временем амортизатор теряет эффективность из-за старения гидравлической жидкости, потери эластичности сальников, накопления абразивных продуктов износа, попадания внутрь камер грязи. Естественный износ амортизатора могут ускорить:

Сильные удары при попадании колеса в яму, особенно в мороз, когда гидравлическая жидкость загустела после длительной стоянки;

Езда на перегруженном автомобиле, вызывающая пробои подвески;

Износ элементов подвески, из-за чего возрастает нагрузка на амортизаторы;

Длительный простой также вреден для амортизаторов. Окисление гидравлической жидкости становится причиной коррозии клапанного механизма.

Читайте также:

Авторы Теги Михаил Овсянников

Источник: www.autonews.ru