Одно из значений французского глагола «amortir» — притуплять. Что же смягчают амортизаторы, находящиеся в любой автомобильной конструкции?
Что такое амортизатор
Амортизатор – часть подвески автомобиля, которая предназначена для уменьшения колебаний кузова во время езды по неровностям и при разгоне или торможении. В стандартных легковых автомобилях устанавливается один амортизатор в каждой колесной нише. На внедорожниках, рассчитанных на сложные условия движения, может быть установлено два амортизатора на каждую колею.
Первоначально на автомобилях с рессорной подвеской применялись механические амортизаторы, работающие за счет трения фрикционных дисков. В 1930-х годах появились более долговечные и эффективные гидравлические амортизаторы. Их конструкция совершенствовалась, к середине XX века установилась схема телескопического типа, которая актуальна и сейчас. Развитие технологий привело к появлению других вариантов амортизаторов, включая регулируемые вручную или автоматически.
Для чего нужен амортизатор
Эффективность гашения колебаний кузова амортизатором определяет управляемость автомобиля. Жесткость амортизатора влияет на плавность хода. В подвеске McPherson амортизатор в составе стойки выполняет функции не только амортизатора, но и опорного элемента, заменяя верхний рычаг.
Устройство амортизатора
В состав любого амортизатора входят:
- Рабочий цилиндр, наполненный маслом с точно подобранными свойствами, функционирует как гидравлический механизм.
- Поршень, двигающийся внутри корпуса и прикреплённый к штоку, соединяется с автомобильным кузовом или, при установке амортизатора перевёрнутым вверх, с рычагом подвески.
- Система калиброванных клапанов для управления потоком рабочей жидкости в камерах амортизатора.
Как работает амортизатор
Основное действие амортизаторов заключается в преобразовании движения штока с поршнем, встретившим сопротивление перемещающейся гидравлической жидкости при прохождении препятствий на дороге, в тепло, которое затем рассеивается. В целом механизм работы амортизатора, например при въезде на «лежачего полицейского», выглядит следующим образом:
- Подобный ход колеса провоцирует перемещение штока с поршнем внутри амортизатора.
- Через открывшиеся клапаны в поршень поступает часть гидравлической жидкости, которая перемещается в полость, соединяемую с основной, рабочей.
- При преодолении препятствия, называемого «лежачим полицейским», пружина амортизатора растягивается. Это движение выбрасывает стержень со поршнем назад.
- Гидравлическая жидкость через обратный клапан поступает обратно в рабочую полость. В процессе перекачки вязкость масла способствует поглощению кинетической энергии колебаний кузова автомобиля.
Типы амортизаторов
На машинах массового производства применяют амортизаторы трех разновидностей, выделяемых конструкцией, свойствами и стоимостью. В каждом типе амортизаторов используется гидравлическая жидкость.
Двухтрубный масляный
Телескопический масляный амортизатор состоит из двух цилиндров, вставленных друг в друга. Внутренний цилиндр, рабочий, содержит шток с поршнем, прикреплённым к кузову. При попадании на неровность поршень выталкивает часть масла во внешний компенсационный цилиндр. Возвращаясь на ровную поверхность, автомобиль осуществляет обратную перекачку гидравлической жидкости через клапаны в поршне.
Этот тип амортизаторов обладает следующими преимуществами:
- Дешевизна;
- Компактность;
- Благодаря относительной мягкости ход получается более плавным.
- Устройство сохраняет рабочее состояние даже при наличии мелких деформаций корпуса.
Недостатки:
- Телескопическая конструкция затрудняет охлаждение и может вызвать образование пены в гидравлике при резком вождении по ухабам.
- Установка допустима только вертикально.
- Перемещение, хранение и монтаж допускаются только при наклоне не более 45° относительно вертикали.
- Если условие не выполняется, воздух из камеры перемещается в главную, и работа амортизатора останавливается.
Двухтрубные амортизаторы, наполненные маслом, подходят для езды по неровным дорогам.
Двухтрубный газовый
Главное отличие этих амортизаторов от масляных двухтрубных — наполнение компенсационной камеры газом (чаще всего азотом) давлением около 6–8 атмосфер. Из-за этого их ещё называют амортизаторами с газовым подпором низкого давления.
Преимущества двухтрубных газовых амортизаторов:
- Газовый подпор замедляет процесс пенообразования гидрожидкости, обеспечивая сохранение эффекта гашения при движении по ухабистой местности с большой скоростью.
Недостатки:
- Стоимость выше, чем у двухвальных масляных амортизаторов.
- Работоспособность может быть утрачена при транспортировке, хранении или установке с наклоном более 45° относительно вертикали.
- Более жёсткие, по сравнению с двухтрубными масляными амортизаторами, что снижает комфортность езды.
Двухтрубные газовые амортизаторы повышают устойчивость авто во время активного движения и на дорогах с дефектами.
Однотрубный газовый
Этот амортизатор не телескопический – у него одна труба. Внутри нее находится полость, заполненная газом под давлением до 30 атмосфер. Она отделена от камеры с гидравлической жидкостью плавающим поршнем. При езде по неровностям гидравлическая жидкость из рабочей камеры поступает через клапаны в главный поршень, воздействуя на него. Это приводит к сжатию газовой «подушки». На ровной поверхности масло перекачивается обратно.
Преимущества однотрубных газовых амортизаторов:
- Отсутствие двойной оболочки значительно повышает эффективность охлаждения амортизатора, предотвращая перегрев и образование пены в рабочей жидкости. Благодаря этому амортизатор способен поддерживать свою работоспособность даже при экстремальных нагрузках.
- Увеличенный срок службы;
- Можно перевозить, хранить и устанавливать под любым углом.
Недостатки:
- Повышенные требования к качеству компонентов ведут к высокой цене.
- Повышенная жесткость;
- Максимально чувствителен к даже незначительным повреждениям стенок цилиндра.
Для энергичного вождения на хороших дорогах подходят однотрубные газифицированные амортизаторы.
Проверка амортизатора
Амортизатор непрерывно функционирует, выполняя около 1000–1300 циклов сжатия/отбоя на километр пробега. В среднем срок службы амортизаторов составляет 50 000–75 000 км, но может быть короче из-за активного стиля вождения, особенно на неровной дороге. Поэтому рекомендуется проверять состояние амортизаторов каждые 10 000–15 000 километров. Как осуществить это?
- Простейший способ – это визуальный осмотр.
Он покажет внешние повреждения амортизаторов, коррозию и следы утечки гидравлической жидкости. С помощью этого способа не удастся оценить состояние системы клапанов, которые также изнашиваются с течением времени. - При проезде по ухабистой дороге сильная качка кузова при попадании в ямы или неровности — это сигнал о проблеме.
- Сильное опускание задней части и подъём передней во время ускорения и торможения могут свидетельствовать о поломке амортизаторов.
- Неравномерный износ шин может указывать на проблемы с амортизаторами.
- Обратите внимание на работу системы ABS. Частые срабатывания на привычном участке дороги могут указывать на необходимость проверки состояния амортизаторов.
- Стук амортизатора требует немедленного ремонта.
- Осмотр амортизаторов, снятых с машины, на вибростенде или специальном стенде в автомастерской.
Причины поломки амортизатора
С течением времени амортизатор становится менее эффективным из-за старения рабочей жидкости, уменьшения эластичности сальников, образования абразивных частиц износа и попадания внутрь камер грязи.
- Встречая препятствия на дороге, колесо создает сильный удар, который ощущается отчетливо, особенно при минусовой температуре: жидкость в системе становится густой из-за длительного простоя.
- Вождение машины, не рассчитанной на такой вес, приводит к поломке подвески.
- Износ деталей подвески увеличивает нагрузку на амортизаторы.
- Простой длительное время негативно влияет на состояние амортизаторов, вызывая окисление гидравлической жидкости и, как следствие, коррозию клапанов.