Устройство масляного амортизатора автомобиля

Амортизаторы масляные: эффективное демпфирование с малыми затратами

В автомобильные подвески сегодня наиболее часто устанавливаются классические масляные амортизаторы — они просты, надежны, эффективны и недороги. Все о масляных амортизаторах, их конструкции и принципах работы, преимуществах и недостатках, а также об их обслуживании и ремонте читайте в данной статье.

Что такое масляный амортизатор

В подвеске любого современного автомобиля можно найти амортизатор — это демпфирующий элемент, который поглощает удары и толчки, а также предотвращает раскачивание автомобиля при преодолении неровностей. Без амортизаторов одни упругие элементы (рессоры и пружины) не могли бы обеспечивать необходимую плавность хода, при этом автомобиль раскачивался бы при наезде на препятствия (так как колебания рессор или пружин не гасились бы), что могло приводить даже к опрокидыванию.

В настоящее время наибольшее распространение имеют классические телескопические амортизаторы, которые принято называть масляными. В действительности все используемые в автотранспорте амортизаторы так или иначе являются масляными (а если точнее — гидравлическими), так как в качестве рабочего тела в них используется масло. Однако исторически так сложилось, что однотрубные газонаполненные амортизаторы (с компенсационной камерой, в которой находится газ под высоким давлением до 25 атмосфер) называются просто газовыми. А масляными (или газо-масляными) называются двухтрубные амортизаторы, в которых также присутствует компенсационная камера, однако она заполнена воздухом или азотом под низким давлением (не более 5 атмосфер).

В дальнейшем мы будем говорить именно о двухтрубных газо-масляных амортизаторах, не вдаваясь в подробности об их многочисленных модификациях.

Конструкция и принцип работы масляных амортизаторов

В общем случае двухтрубный масляный амортизатор имеет не слишком сложное устройство. Его основу составляет корпус, изготовленный из двух соосных труб, установленных одна в другой. Со стороны выхода штока трубы закрыты сальниковым узлом, который обеспечивает герметизацию и одновременно выступает в качестве направляющей для штока. С противоположной стороны внутренняя труба несколько короче, она закрыта донным клапаном. Внешняя труба при этом закрыта просто герметичным днищем. Таким образом, образуется полость, разделенная на две сообщающиеся части донным клапаном: одна часть — это внутренний цилиндр (труба), вторая часть — это полость между внешними стенками внутренней и наружной трубами, она часто называется компенсационной камерой.

Во внутренней трубе находится поршень, соединенный со штоком. В поршне расположен поршневой клапан, который обеспечивает перетекание масла из надпоршневого пространства в подпоршневое пространство во время работы амортизатора. Вся внутренняя труба заполнена маслом, также частично масло занимает и межтрубное пространство. В верхней части компенсационной камеры (со стороны выхода штока) находится воздух или азот под невысоким давлением (обычно от 2,5 до 5 атмосфер).

В донной части амортизатора и на конце штока расположены крепежные элементы — проушины или штоки, которые дополнительно комплектуются резиновыми втулками, шайбами или сайлентблоками. На штоке также обычно устанавливается кожух (или пыльник), обеспечивающий защиту сальникового узла от попадания пыли и воды. Кожух может быть металлическим или пластиковым.

Работает двухтрубный масляный амортизатор следующим образом. При наезде на неровность дороги колесо поднимается или опускается, вследствие чего поршень амортизатора движется вверх или вниз. При этом часть масла перетекает через поршневой клапан, а часть масла поступает из основной камеры в компенсационную камеру (или наоборот) через донный клапан. Так как масло имеет высокую вязкость, то энергия движения поршня переходит в тепловую энергию (в нагрев масла), и поршень затормаживается — происходит демпфирование, колебания, толчки или удары гасятся (их амплитуда и сила снижается).

Так как масло, как и любая другая жидкость, плохо сжимается, во время работы амортизатора необходимо предусмотреть возможность удаления его избытков из основной камеры и быстрого возврата назад. Эту задачу решает компенсационная камера, частично заполненная воздухом. Газы, в отличие от жидкостей, сжимаются легко, поэтому масло без труда вытесняется в компенсационную камеру. При сжатии воздуха его давление возрастает, и в дальнейшем, при падении давления масла в основной камере, этот воздух выдавливает излишки масла из компенсационной камеры.

Во время работы амортизатора масло нагревается, тепло от него частично отводится через контактирующую с окружающим воздухом компенсационную камеру. Также компенсационная камера решает и проблему расширения масла при нагреве.

Таким образом, двухтрубная конструкция с компенсационной камерой обеспечивает нормальную работу амортизатора в любых условиях, компенсирует изменение характеристик масла при нагреве, а также позволяет добиться большого хода поршня. Однако масляные амортизаторы имеют не только преимущества, но и ряд недостатков, о которых нужно сказать особо.

Особенности, преимущества и недостатки масляных амортизаторов

Ключевое преимущество масляных амортизаторов заключается в их простой и надежной конструкции. Амортизаторы данного типа могут исправно работать несколько лет, обеспечивая нормальные ходовые характеристики автомобиля, а при необходимости могут быть без особо труда отремонтированы или просто заменены в сборе.

Однако у двухтрубных амортизаторов есть и существенные недостатки. Главный из них — ухудшение характеристик при высоких нагрузках вплоть до полной потери работоспособности. При слишком активном движении поршня в масле образуются пузырьки воздуха, также масло смешивается с воздухом в компенсационной камере — в результате образуется суспензия, которая имеет значительно меньшую плотность и вязкость, чем у исходного масла. Конечно, в суспензию переходит не весь объем масла, но даже заполнение ею компенсационной камеры и частично основной камеры может привести к потере амортизатором демпфирующих качеств со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

С другой стороны, износ масляных амортизаторов происходит медленно и их характеристики ухудшаются плавно — водитель этого даже и не замечает. Поэтому в какой-то момент автомобиль может просто потерять управляемость из-за того, что амортизатор «неожиданно» перестал нормально выполнять свои функции.

Масляные амортизаторы чувствительны к ориентации в пространстве (а точнее — к направлению вектора силы тяжести). Транспортировать и хранить их следует только в вертикальном положении, а при эксплуатации наклон амортизатора не должен превышать 45°. А кроме того, перед установкой на автомобиль они нуждаются в специальной подготовке — прокачке.

Наконец, масляные двухтрубные амортизаторы лучше всего подходят для эксплуатации по ровным дорогам на умеренных скоростных режимах. На бездорожье они быстро выходят из строя, а на скоростных трассах не могут обеспечить необходимые ходовые характеристики и управляемость автомобиля. Однако большинство автомобиле на нашей планете эксплуатируются по более или менее хорошим дорогам на невысоких скоростях, поэтому масляные амортизаторы остаются вне конкуренции и, наверняка, еще многие десятилетия будут занимать наибольшую долю рынка.

Подготовка к эксплуатации, эксплуатация обслуживание и ремонт масляных амортизаторов

Современные масляные амортизаторы далеко ушли от своих предшественников — они более надежны и долговечны, и практически не требуют какого-либо специального технического обслуживания. Достаточно лишь периодически осматривать амортизаторы на предмет их деформаций, поломок, подтеков масла и т.д. При обнаружении неисправностей, либо при появлении признаков поломок («пробои» ходовой при наезде на неровности, чрезмерное раскачивание авто на неровностях и т.д.) амортизатор подлежит замене, при этом рекомендуется заменять амортизаторы в паре (то есть, ставить оба передних или оба задних амортизатора).

Перед установкой новый амортизатор обязательно следует прокачать. Это необходимо для устранения тех негативных явлений, которые могли возникнуть при долгой транспортировке и хранении амортизаторов в горизонтальном положении. Если амортизатор долго лежит и при этом подвергается колебаниям и вибрациям, в нем происходит перемешивание масла и воздуха, а после установки в компенсационной камере может вовсе не оказаться воздуха — это приведет к ухудшению работы амортизатора, и не факт, что со временем все придет в норму.

В общем случае прокачка проводится следующим образом:

1. Поставить амортизатор штоком вниз, сжать его плавно и без рывков;
2. Удерживать амортизатор в сжатом положении несколько секунд;
3. Перевернуть сжатый амортизатор штоком вверх, удерживать в таком положении 3-6 секунд;
4. Медленно и без рывков вытянуть шток вверх до упора;
5. Перевернуть амортизатор штоком вниз, подождать 2-3 секунды;
6. Повторить пункты 1-5 не менее 5 раз (лучше 6 или даже 8);
7. Последний цикл прокачки завершить на пункте 4.

После прокачки следует сделать несколько резких движений штоком, и если движения штока плавные, ровные, без провалов на всем участке, то амортизатор можно ставить в подвеску. Прокачанный амортизатор нельзя наклонять и класть, он должен находиться в вертикальном положении вплоть до монтажа на машину. А монтаж выполняется только в положении «штоком вверх».

При правильной прокачке и установке амортизатор будет служить долго и надежно, обеспечивая необходимые ходовые характеристики и безопасность автомобиля в течение всего своего срока службы.

Источник статьи: http://www.autoars.ru/articles/?id=87

Как проверить амортизаторы

Амортизатор – это устройство для гашения колебаний кузова автомобиля при проезде неровностей. От исправности и правильной работы амортизаторов зависит ваша безопасность на дороге. В сегодняшней статье я расскажу вам об устройстве и принципе работы амортизаторов, какие у них бывают неисправности, а также о ремонте и замене амортизаторов.

Устройство и принцип работы амортизатора автомобиля

Итак, что такое амортизатор и для чего он нужен? При проезде неровностей на колеса автомобиля воздействуют разные силы. Эти силы передаются на кузов автомобиля при помощи пружин и системы рычагов подвески. Значительная часть сил гасится пружинами и рычагами подвески. Но, каждое действие имеет противодействие.

К примеру, наехало колесо автомобиля на кочку, пружина сжалась (т.е. взяла на себя удар, накопила энергию) и вы практически ничего не почувствовали. Но пружина уже сжата и она обязательно должна разжаться и сделав это, она отдаст часть накопленной энергии на кузов автомобиля, по-простому подбросит его вверх. Подбросив кузов вверх, пружина находится без нагрузки и тянет за собой вверх колесо, пытаясь оторвать его от дороги. Так будет происходить ровно до того момента пока кузов автомобиля опять не начнет давить на пружину и соответственно на колесо. В этот момент колесо практически не касается дороги, и вы рискуете потерять управление. Кузов, надавив на пружину и прижав колесо к дороге, опять сжал пружину, которая накопила энергию, и которая обязательно через доли секунды начнет разжиматься, и весь цикл начнется заново. И так будет продолжаться до тех пор, пока колебания не затухнут. Но как только затухнут колебания, обязательно появится еще одна кочка на дороге и все начнется с новой силой.

Для того чтобы предотвратить раскачку кузова автомобиля, а также чтобы предотвратить передачу энергии разжатия от пружины к кузову автомобиля и используют амортизаторы. Эти устройства не позволяют возникать колебаниям пружины при разжатии, а если они и возникают, то оперативно их гасят.

В статье я не буду вдаваться в древние времена (по автомобильным меркам) и рассказывать об амортизаторах фрикционного типа. Начну свой рассказ с распространенных повсеместно амортизаторах – это амортизаторы гидравлического типа.

На сегодняшний день в автомобилях используются гидравлические амортизаторы двух типов – это однотрубные и двухтрубные. Или как их еще называют в народе масляные, газомасляные и газовые. Что не совсем верно, потому что на данный момент на рынке практически не осталось только масляных амортизаторов. Подавляющее большинство современных амортизаторов — газомасляные. И отличаются они устройством – однотрубный и двухтрубный. Газовые амортизаторы используются при повышенных нагрузках, например в автоспорте, и стоят в разы дороже, чем газомасляные амортизаторы.

Итак, дальше речь у нас пойдет о газомасляных амортизаторах, которые мы будем делить на однотрубные двухтрубные.

Двухтрубные амортизаторы

Двухтрубные амортизаторы представляют собой две трубы вставленные в друг друга. Внутри внутренней трубы расположен рабочий поршень (1) с клапаном (2), который прикреплен к штоку (3) амортизатора. На дне внутренней трубы расположен клапан (2). Вся эта конструкция заполнена маслом (4). Вверху, между внешней и внутренней трубой находится компенсационный газ (5) под небольшим давлением.

При нажатии на шток (3) рабочий поршень (1) двигается вниз и частично перепускает через клапан (2) масло в верхнюю часть внутренней трубы. Повышенное давление под поршнем (1) компенсируется перепусканием масла через клапан (2) расположенный на дне внутренней трубы. Избыточное давление во внешней трубе компенсируется сжатием газа (5). При прекращении надавливания на шток (3) газ разжимается, создает повышенное давление масла во внешней трубе. Масло из внешней трубы, через клапан (2), расположенный на дней внутренней трубы, устремляется во внутрь внутренней трубы и давит на рабочий поршень (1). Рабочий поршень начинает двигаться вверх и через клапан (2) расположенный на рабочем поршне перепускает масло в нижнюю часть внутренней трубы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление во всех трех полостях не уравняется.

Сложно? Да, не просто. Именно поэтому сейчас при производстве автомобилей двухтрубные амортизаторы используются все реже и реже.

К достоинствам амортизаторов такого типа можно отнести:

• Относительная простота изготовления;
• Меньшие требования к уплотнительному кольцу штока;
• Возможность ремонта;
• Более плавный и мягкий ход автомобиля.

К недостаткам можно отнести:

• Большой риск потери своих свойств из-за смешения газа и масла;
• Риск перегрева амортизатора из-за смешения газа и масла;
• Замедленная реакция на неровности дороги;
• Худшая управляемость автомобиля на неровностях дороги.

В целом, эти амортизаторы можно использовать на автомобилях, которые передвигаются по очень хорошим дорогам или по плохим дорогам, но на очень небольших скоростях. Удовольствие честно скажу, так себе.

На данный момент эти амортизаторы устанавливают в заднюю подвеску бюджетных автомобилей. И с каждым днем количество таких автомобилей становится все меньше и меньше.

Однотрубные амортизаторы

Однотрубные амортизаторы произвели настоящую революцию на рынке автомобилей. Эти амортизаторы сейчас используются практически повсеместно, от бюджетных до самых дорогих автомобилей.

Представляют собой трубу заполненную маслом (4). В масле находится рабочий поршень (1) с клапаном (2), который присоединен к штоку (3). В нижней части амортизатора находится разделительный поршень (6), который отделяет газ от масла. Ниже разделительного поршня (6) находится газ (7) под большим давлением (20 – 25 атм).

При надавливании на шток (3) рабочий поршень (1) сжимает под собой масло (4) и частично перепускает его через клапан (2) в верхнюю часть амортизатора. Повышенное давление под рабочим поршнем давит на разделительный диск (6) который в свою очередь сжимает газ (7). При прекращении надавливания на шток (3), сжатый раз (7) разжимается и через разделительный поршень (6) передает давление маслу (4) которое находится под рабочим поршнем (1). Давление масла толкает рабочий поршень (1) вверх, который движется вверх и перепускает через поршень (2) масло в область под собой. Этот процесс происходит до тех пор, пока давление газа, масла над и под поршнем (1) не уравновесится.

Намного проще, мне кажется.

К достоинствам амортизаторов такого типа можно отнести:

• Моментальное реагирование на неровности дороги;
• Практически эталонная управляемость автомобиля;
• Невозможность смешения газа и масла;
• Практически отсутствует возможность перегрева.

К недостаткам можно отнести:

• Невозможность ремонта;
• Сложность изготовления уплотнительного кольца штока из-за повышенного давления;
• Меньший комфорт на плохих дорогах.

Признаки неисправности амортизатора

К признакам неисправности амортизатора можно отнести:

• Течь масла из уплотнительного кольца штока;
• Сквозная коррозия корпуса амортизатора;
• Люфт между штоком и корпусом амортизатора;
• Не полное выталкивание штока на снятом амортизаторе.

При любой из этих неисправностей следует заменить пару амортизаторов на оси автомобиля.

Ремонт амортизатора с помощью ремкомплекта

Сразу следует сказать, что отремонтировать можно только двухтрубные амортизаторы.

Для ремонта вам понадобится:

• Ремкомплект амортизатора;
• Масло для автоматических КПП;
• Специальный ключ для верхней крышки амортизатора;
• Много чистой ветоши;
• Обезжиривающий состав (очиститель тормозов).

Все это вы можете приобрести в автомагазине.

Для проведения процедуры ремонта амортизатора нужно поддерживать максимальную чистоту на рабочем месте. Даже самая маленькая песчинка, попавшая внутрь амортизатора, может вывести его из строя.

Для начала следует снять амортизатор с автомобиля и очистить его корпус. После этого открутить верхнюю крышку амортизатора и разобрать его. Для пущей надежности записывайте или фотографируйте взаимное расположение деталей амортизатора. Затем, отмойте от старого масла и обезжирьте все металлические части амортизатора. Замените все резинки в амортизаторе новыми из ремкомплекта. Залейте в амортизатор новое масло и закрутите крышку. После этого следует прокачать амортизатор, для этого установите амортизатор вертикально штоком вверх и несколько раз плавно надавите на шток.

После этих процедур амортизатор готов к установке на автомобиль.

Замена амортизаторов

Замену амортизаторов следует производить на вывешенном и хорошо закрепленном автомобиле. Снимите амортизатор с автомобиля. Для подвески типа МакФерсон (пружина одета на шток амортизатора) вам потребуются специальные стяжки для сжатия пружины. Сожмите пружину (внимание, очень травмоопасный момент, надежно фиксируйте пружину в сжатом состоянии) и открутите гайку на верхней опоре амортизатора. Снимите опору и пружину. Замените пыльники и отбойники амортизатора. Соберите амортизационную стойку в обратном порядке и установите ее на автомобиль.

Источник статьи: http://voditelauto.ru/%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0/