Амортизатор автомобильный¶

Амортизатор — элемент подвески автомобиля, гидравлическое или пневматическое устройство, предназначенное для гашения колебаний кузова и колёс за счёт превращения механической энергии колебаний в тепловую. Амортизатор работает в паре с упругим элементом (пружиной или рессорой) и входит в состав амортизационной стойки. Основное назначение — обеспечить контакт колеса с дорогой и ограничить раскачку кузова.

¶Принцип работы

Упругий элемент подвески (пружина) при наезде на неровность сжимается, а после прохождения препятствия разжимается, вызывая колебания кузова. Без демпфирования такие колебания продолжались бы несколько циклов, делая управление автомобилем нестабильным. Амортизатор создаёт сопротивление, пропорциональное скорости перемещения штока, и за счёт вязкого трения рабочей жидкости (масла) поглощает энергию колебаний.

Внутри амортизатора находится поршень с клапанной системой, перемещающийся в цилиндре, заполненном маслом. При ходе сжатия (шток входит в корпус) и ходе отдачи (шток выходит) жидкость проходит через калиброванные отверстия и клапаны, создавая сопротивление. Скорость прохождения масла через каналы определяет характеристику амортизатора: чем быстрее перемещается поршень, тем выше сопротивление.

¶Виды амортизаторов

По типу рабочей камеры:

• Двухтрубные — наиболее распространённая конструкция. Рабочий цилиндр расположен внутри корпуса, между ними находится компенсационная камера с маслом и газом. Простота и надёжность конструкции обеспечивают широкое применение на легковых автомобилях.
• Однотрубные (монотрубные) — цилиндр разделён подвижным поршнем на газовую и масляную камеры. Лучше отводят тепло, допускают установку под любым углом, но дороже в производстве.
• Двухтрубные газонаполненные — разновидность двухтрубных, где компенсационная камера заполнена азотом под давлением (обычно 15–25 бар). Повышают жёсткость и предотвращают вспенивание масла.

По характеру сопротивления:

• Одностороннего действия — создают сопротивление только на ходе отдачи (основной тип для большинства легковых автомобилей).
• Двустороннего действия — демпфируют и сжатие, и отдачу; применяются на спортивных и внедорожных машинах.
• Двухтрубные регулируемые — сопротивление изменяется электронным или механическим приводом; используются в автомобилях с адаптивной подвеской.

¶Устройство амортизационной стойки

На многих автомобилях амортизатор объединён с пружиной в единую конструкцию — амортизационную стойку (стойку Макферсон). В её состав входят:

• цилиндр с поршнем и штоком;
• витая цилиндрическая пружина;
• опорный подшипник и верхняя опора;
• буфер сжатия (отбойник);
• пыльник штока.

Стойка воспринимает не только вертикальные, но и боковые нагрузки, поэтому шток имеет увеличенный диаметр по сравнению с отдельным амортизатором.

¶Ресурс и признаки неисправности

Средний ресурс амортизатора легкового автомобиля составляет 60–100 тысяч километров пробега в зависимости от условий эксплуатации и качества дорожного покрытия. Основные признаки износа:

• раскачка кузова после наезда на неровность (более двух-трёх колебаний);
• стуки и скрипы в подвеске;
• следы масла на корпусе амортизатора;
• неравномерный износ протектора шин;
• увеличение тормозного пути на неровной дороге.

При выходе амортизатора из строя колесо хуже прижимается к дороге, что ухудшает управляемость, сцепные свойства и эффективность торможения.

¶Замена и обслуживание

Амортизаторы меняются парой — на одной оси, поскольку установка нового узла вместе со старым приводит к разнице в характеристиках и нарушению баланса подвески. После замены требуется развал-схождение. Ремонт двухтрубных амортизаторов, как правило, не производится, узел меняется целиком; исключение — специализированные мастерские, восстанавливающие монотрубные газовые амортизаторы.

¶Применение помимо автомобилей

Принцип гидравлического демпфирования применяется в железнодорожном подвижном составе, велосипедах и мотоциклах, креслах операторов техники, дверных доводчиках, артиллерийских лафетах и виброзащитном оборудовании промышленных станков.

Источники:

• Киселёв В. Ф. «Конструкция и расчёт автомобилей»
• Вахламов В. К. «Конструкция автомобиля»
• Шабалин А. Н. «Устройство автомобиля»
• Руководства по эксплуатации легковых автомобилей ведущих автопроизводителей