Противники колебаний: что представляют собой современные амортизаторы

Двухтрубные и однотрубные, «масляные» и «газовые», регулируемые и адаптивные — все это современные амортизаторы. Будем разбираться в конструкциях, их достоинствах и недостатках.

Напомним, что амортизатор представляет собой специальный компонент ходовой части, предназначенный для гашения колебаний кузова, вызываемых работой упругих элементов подвески — листовых рессор, пружин или пневмобаллонов. Комфортность езды и управляемость автомобиля напрямую зависят от работы и характеристик амортизаторов, что во многом определяется их конструкцией. Попробуем рассмотреть основные виды амортизаторов: от проверенных временем до технологических новшеств.

Гидравлический двухтрубный

Конструкция, появившаяся еще в 30-е годы прошлого столетия и до сих пор не потерявшая актуальность. Телескопический гидравлический двухтрубный амортизатор (он же «масляный») состоит из двух полостей в виде труб, вставленных одна в другую. Во внутренней трубе располагается шток с поршнем, прикрепляемый к кузову.

При наезде колесом на препятствие происходит процесс сжатия амортизатора — шток с поршнем во внутренней (рабочей) трубе перемещается вниз, выдавливая специальную жидкость определенной вязкости во внешнюю (компенсационную) трубу. При прохождении препятствия можно наблюдать обратный процесс — отбой амортизатора, при котором жидкость возвращается в рабочую полость. Гашение колебаний кузова происходит за счет вязкости жидкости — при перекачивании из одной полости амортизатора в другую она поглощает кинетическую энергию.

Двухтрубный амортизатор в разрезе: 1 - перепускной клапан; 2 - рабочая камера; 3 - поршень; 4 - компенсационная камера

На основе данной конструкции и по тому же принципу к настоящему времени разработано множество других амортизаторов, таких как трехтрубные, регулируемые и адаптивные. Но о них поговорим чуть позже.

Двухтрубный с газовым подпором низкого давления

Конструктивно практически полностью схож с «масляным». Единственная разница: во внешней трубе у такого амортизатора закачан газ (как правило, азот). Такое решение позволяет уменьшить вредное пенообразование в жидкости амортизатора, из-за которого масло перекачивается неравномерно и амортизатор теряет в функциональности.

Компоненты / Статьи

Формально двухтрубные газовые амортизаторы считаются средними по жесткости. Благодаря наличию газового подпора они оказываются более жесткими, чем двухтрубные гидравлические. Но при этом за счет двухтрубной конструкции и невысокого давления газа такие амортизаторы мягче, чем однотрубные «газовые».

Однотрубный с газовым подпором высокого давления

Конструкция имеет одну трубу, где перемещается поршень с клапаном, через который перекачивается рабочая жидкость. Также в трубе амортизатора находится механически не связанный ни с чем плавающий поршень, разделяющий рабочую жидкость и газ под высоким давлением.

По сравнению с двухтрубной однотрубная конструкция считается более совершенной, обеспечивающей лучшую теплоотдачу и демпфирующие свойства. Единственный серьезный недостаток — полная непереносимость механических воздействий. Если стенку однотрубного амортизатора даже совсем немного замять, его сразу заклинит и он выйдет из строя. При этом гидравлический двухтрубный небольшой вмятины даже не заметит.

Однотрубный амортизатор в разрезе: 1 - газонаполненная область; 2 - плавающий поршень; 3 - область с рабочей жидкостью; 4 - рабочий поршень

Однотрубные амортизаторы считаются самыми жесткими, так как обеспечивают большее усилие сжатия. На практике это означает, что автомобиль с такими амортизаторами меньше кренится при скоростном прохождении поворотов. Но при езде по грунтовке с множеством мелких ям вибрация и толчки на кузов будут передаваться сильнее, чем у двухтрубных амортизаторов.

Амортизаторы с ручной регулировкой

Возможность изменять характеристики амортизатора в зависимости от дорожного покрытия привлекала конструкторов достаточно давно, и уже к 80-м годам прошлого столетия было предложено несколько систем. Так появились амортизаторы с выносной камерой, соединяемой с рабочей полостью через трубку или канал, в котором находится клапан. Поворачивая его в то или иное положение, можно изменять жесткость амортизатора.

Также были разработаны трехтрубные амортизаторы, у которых одна рабочая полость (где перемещается поршень) и две компенсационные (куда выдавливается жидкость). Компенсационные полости соединены между собой через клапан, задав положение которого также можно менять жесткость амортизатора.

Амортизаторы с внешней выносной компенсационной камерой

На практике это выглядит так: нужно остановиться, залезть под машину и повернуть регулировочные болты на каждом из амортизаторов. Поэтому в серийных версиях автомобилей такие амортизаторы не устанавливаются и являются компонентом для тюнинга.

Кроме того, для спорта и тюнинга предназначаются байпасные (от англ. bypass — обводная трубка) амортизаторы и койловеры. В первых перетекание рабочей жидкости происходит не внутри корпуса амортизатора, а по внешним трубкам, снабженным регулируемыми клапанами. При этом здесь можно отдельно настроить характеристики амортизатора на сжатие и отбой.

В свою очередь, койловер ( от англ. сoil-over) представляет собой амортизатор с надетой на него пружиной. Некоторые модели позволяют отрегулировать высоту амортизатора и, соответственно, клиренс автомобиля.

Амортизаторы с внешней пружиной и возможностью ручной регулировки по высоте

Амортизаторы с автоматической регулировкой

Настраивать жесткость амортизатора, не выходя из машины, — вот основной современный тренд разработчиков подвесок. Весьма интересно здесь выглядит гидромеханическая адаптивная система с дополнительным клапаном, предложенная Koni. В зависимости от частоты колебаний подвески клапан открывается, перепуская жидкость и делая амортизатор более мягким. Таким образом, на ровной дороге амортизаторы сохраняют жесткость, не давая кузову крениться в поворотах, а при въезде на разбитую грунтовку, где колеса начинают прыгать, клапаны в амортизаторах открываются, обеспечивая более плавную езду.

Другой вариант — изменение давления газового подпора. Здесь применяются амортизаторы с выносными камерами, в которых установлены вентили и подведены пневматические магистрали. Нагнетая компрессором или сбрасывая давление, можно регулировать жесткость амортизаторов, а в некоторых системах — и клиренс автомобиля. Регулировка давления осуществляется из салона через специальный электронный блок управления компрессором. Используется данная система для тюнинга, в продаже множество комплектов для установки в гаражных условиях.

Элеуктронно-управляемые амортизаторы, в которых жесткость меняется постредством изменения степени пропускания жидкости перепускными клапанами

Свое видение автоматически регулируемого амортизатора предложила компания Monroe. Конструкторы фирмы разработали систему с управляемыми электроникой перепускными клапанами. Получая сигнал, встроенный в клапан соленоид меняет его сечение, делая амортизатор более жестким или мягким. В зависимости от модели система либо управляется вручную, когда водитель может выбрать один из нескольких режимов, либо работает как адаптивная, автоматически меняя жесткость амортизаторов по показаниям датчиков.

Иным путем пошли инженеры Delphi, создав технологию MRC (Magnetic Ride Control). Здесь для амортизаторов была разработана специальная магнитореологическая рабочая жидкость, меняющая вязкость в магнитном поле. В шток амортизатора встроен электромагнит, управляемый отдельным контроллером. В данной системе удалось добиться самой быстрой реакции, когда амортизаторы могут менять жесткость практически мгновенно и бесступенчато, в зависимости от скорости движения, положения руля и работы подвески каждого колеса. Технология выглядит весьма перспективно, однако остаются проблемы со сроком службы рабочей жидкости и стабильности ее свойств при разных температурах.

Принципиальная схема работы технологии MRC: под воздействием электромагнитного поля рабочая жидкость меняет вяхкость, частицы "выстраиваются в линию", отчего изменяется и жесткость амортизатора

Каков итог?

Сохраняя свою принципиальную конструкцию, сейчас амортизаторы превратились в высокотехнологичный компонент с электронным управлением, незаменимый при создании различных «умных» подвесок, адаптирующихся к дорожному покрытию и режиму движения. Есть где разгуляться и любителям тюнинга: разнообразие амортизаторов для доводки очень велико — выбирай на вкус и настраивай подвеску как угодно. Но не будем сбрасывать со счетов и старую проверенную двухтрубную «гидравлику»: пока существует парк бюджетных автомобилей и доступного секонд-хенда, недорогим «обычным» амортизаторам всегда найдется работа.

dvizhok.su

Однотрубные и двухтрубные амортизаторы

Вы можете часто в наших постах видеть слова «однотрубные амортизаторы», «однотрубная винтовая подвеска», «двухтрубные амортизаторы», «двухтрубная винтовая подвеска».

Сегодня мы разберем в чем разница между данными конструкциями амортизаторов.

На рисунке в посте схема двухтрубного амортизатора, классического однотрубного амортизатора и однотрубного амортизатора перевернутого типа

.

Для чего вообще нужен амортизатор? — амортизатор это гаситель колебания пружины, и чем выше эффективность амортизатора тем больше шанс что сцепление шины останется с дорожным покрытием и Вы с Вашим авто останетесь на дороге.

Первое и очень важное отличие это размер поршня который может прокачать через себя масло, то есть эффективно погасить колебания пружины. У однотрубного амортизатора размеры поршней обычно начинаются от 36мм, в то время как у двухтрубного амортизатора размер поршня не превышает 22мм (обычно 18-20мм). В однотрубном амортизаторе поршень работает как на сжатие так и на отбой, что позволяет моментально гасить колебания пружины, в двухтрубном поршень работает только на отбой, а сжатие регулируется донным клапаном от сюда гораздо меньше эффективность гашения колебания пружины у двухтрубного амортизатора.

Еще одно очень важное отличие в однотрубном амортизаторе это то, что газ и масло не смешиваются и разделены отдельным плавающим поршнем, в двухтрубном амортизаторе газ и масло ничем не разделены и при нагреве перемешиваются и масло может вспенится, что в свою очередь ведет к неэффективности гашения колебания пружины и потери сцепления с дорогой.

Последний немаловажный аспект это охлаждения амортизатора. В однотрубном амортизаторе тепло моментально рассеивается на корпус, что не допускает перегрев масла при очень сильных колебаниях пружины, в двухтрубном амортизаторе нет такой эффективности теплоотдачи что ведет к перегреву масла уже через 15 минут сильных колебаний пружины.

Так почему же производители машин ставят двухтрубные амортизаторы с завода или выбирают двухтрубные спортивные подвески? — обычному потребителю не всегда нужна энергоемкая подвеска со спортивными характеристиками на гражданском авто, поэтому с завода обычно идет «вата». В случае со спортивной подвеской это дешевизна двухтрубных койловеров и комплектов не регулируемой подвески. Однотрубный амортизатор требует более высокой точности настройки и сборки, так как в однотрубном амортизаторе высокое давление газа и более совершенная технология амортизатора.

Единственный производитель на сегодняшний день который производит амортизаторы однотрубной конструкции под стандартные пружины и автомобили это Bilstein серия Bilstein B6.

И в заключении хотим написать что однотрубный амортизатор может работать в любом положении, хоть в наклоне 45 градусов, хоть в горизонтальном положении, двухтрубный амортизатор не может работать уже при наклоне в 30 градусов, так как происходит отлив масла. Именно по этому большинство спорт каров оборудованы однотрубными амортизаторами с завода, а в гонках вы нигде не увидите (кроме как любительских) авто на двухтрубных амортизаторах.
Двухтрубные койловеры и комплекты подвесок часто используют в Stance из за дешевизны, или как дешевый вариант спортивной подвески с большей плавностью хода

По этому если Вы хотите получить высокоэффективную подвеску, всегда выбирайте ее на основе однотрубных амортизаторов!

Подвески на основе однотрубных амортизаторов: H&R Monotube Coilovers, Bilstein B6, Bilstein B8, Bilstein B14, Bilstein B16, AST 5100, AST 5200, AST 5300, BC Racing, K-sport, XYZ, Eibach Multi pro R1, Eibach Multi pro R2

Подвески на основе двухтрубных амортизаторов: KW suspension, ST suspension, V-maxx, Vogtland, MTS Technik, Lowtec, H&R Twin tube coilovers, AST 4100.

lowstyle.kiev.ua

Разновидности амортизаторов, принцип работы.

Принцип работы амортизаторов. Виды амортизатров — преимущества и недостатки

Амортизаторы.

 

 Упругие элементы подвески.

Основой подвески любого современного автомобиля является упругий элемент — пружина, рессора или торсион. Хотя эти конструкции прекрасно справляются со своей основной задачей — смягчением толчков, вызванных неровностями дороги и неравномерностью движения, всем им присущ один существенный недостаток. Полученная в результате механического воздействия кинетическая энергия запасается в упругом элементе и вызывает ответные колебания. Естественно, возникающие колебания подрессоренной части автомобиля не способствуют комфорту и безопасности как водителя, так и пассажиров.

 

Для чего нужны амортизаторы.

Для гашения колебаний, создаваемых упругими элементами подвески автомобиля используются амортизаторы. Наибольшее распространение получили так называемые гидравлические амортизаторы, так как в качестве рабочего элемента в них используется жидкость. Часто такие амортизаторы также называют масляные, потому что используемая в них жидкость представляет собой специальное масло. (К гидравлическим также относятся и газонаполненные амортизаторы).

 

Конструкция амортизаторов.

Конструктивно любой гидравлический амортизатор состоит из заполненного рабочей жидкостью (маслом) цилиндра и помещенного внутрь него поршня. Внутри поршня имеются узкие отверстия, предназначенные для пропускания масла. Поршень перемещается под воздействием штока, закрепленного на кузове автомобиля, а цилиндр амортизатора крепится на подвижной части подвески автомобиля (рычаге или опоре подшипника колеса).

 

Принципы работы амортизаторов.

Принцип работы гидравлических амортизаторов заключается в демпфировании возникающих колебаний путем прогона масла через клапаны поршня. Механическая энергия колебаний упругих элементов подвески при этом переходит в нагрев рабочей жидкости амортизатора. Благодаря значительному гидравлическому сопротивлению масла, затухание колебательного процесса происходит практически не начавшись.

 

Проблемы, возникающие при работе амортизаторов.

Однако, в процессе сжатия гидравлического амортизатора в его цилиндр входит часть штока поршня и рабочий объем цилиндра уменьшается. Так как используемое в амортизаторах масло (как и любая жидкость) практически не сжимается, то приходится использовать специальные устройства для компенсации занимаемого штоком поршня объема. В зависимости от конструкции таких устройств можно выделить два основных типа амортизаторов: однотрубные и двухтрубные.

 

Двухтрубные амортизаторы.

Для создания дополнительного объема в двухтрубных амортизаторах используется дополнительный, соосный основному цилиндр, немного большего диаметра. При сжатии такого амортизатора часть рабочей жидкости проходит через отверстия поршня в пространство над поршнем. Другая часть масла, соответствующая по объему входящему в цилиндр амортизатора штоку, вытесняется из основного цилиндра в дополнительный через расположенный в дне основного цилиндра клапан. При растяжении (отбое) амортизатора процесс происходит в обратном направлении. Отличие состоит лишь в том, что при сжатии амортизатора основное усилие приходится на клапан, а при растяжении — на поршень.

 

Однотрубные газонаполненные амортизаторы.

В однотрубных амортизаторах в качестве компенсационной полости используется часть цилиндра, которая заполняется газом под высоким давлением. В качестве наполнителя обычно используется нейтральный азот, закачанный под давлением 15-20 кгс/см2. Несмотря на распространенное название такого амортизатора «газовый», в качестве рабочего тела здесь также используется масло, а не газ. Сжатие газа лишь позволяет скомпенсировать объем, вытесняемый штоком поршня. Используемый в однотрубных амортизаторах газ закачан в отдельную камеру и отделен от рабочей области цилиндра разделительным поршнем. При этом, в отличие от двухтрубных амортизаторов,  вся нагрузка по демпфированию колебаний, как при сжатии, так и при растяжении (отбое) амортизатора приходится на клапаны основного поршня.

 

Каждая из основных конструкций амортизаторов имеет свои достоинства и недостатки.

 

Недостатки и преимущества двухтрубных амортизаторов.

Основной недостаток двухтрубных амортизаторов, это вспенивание (кавитация) масла, возникающее при интенсивной работе амортизатора. Кроме того, рабочая площадь (сечение основного цилиндра) у двухтрубных амортизаторов меньше, чем у однотрубных, что существенно уменьшает эффективность его работы при небольших смещениях штока. И, наконец, двухтрубный амортизатор весьма чувствителен к своему расположению — при углах установки, превышающих 45 градусов, находящийся в компенсационной камере воздух может попасть в основной цилиндр и нарушить работу амортизатора. Основным преимуществом двухтрубных амортизаторов является их сравнительная невысокая стоимость, благодаря чему, ими укомплектованы большинство серийных автомобилей.

 

Особенности однотрубных амортизаторов.

Конечно, имеются свои недостатки и однотрубных амортизаторов. Основная проблема заключается в том, что изготовление таких амортизаторов требует очень большой точности, что, соответственно, отражается на их стоимости. Например, чтобы обеспечить необходимое уплотнение штока, шероховатость его поверхности должна быть менее 0,1 микрона. Вторым недостатком газонаполненных амортизаторов является их большая (по сравнению с двухтрубными) длина. Кроме того, при толстом штоке и больших смещениях поршня, наполненная газом камера становится как бы  дополнительной пружиной, что также не лучшим образом отражается на управляемости автомобиля.

 

Преимущества однотрубных амортизаторов.

Несмотря на присущие однотрубным амортизаторам недостатки и их сравнительно высокую стоимость, газонаполненные амортизаторы превосходят двухтрубные по основным техническим параметрам. Особенно важно то, что однотрубные амортизаторы способны работать при весьма неблагоприятных условиях и выдерживать значительные нагрузки. Благодаря этой особенности, однотрубные амортизаторы получили широкое распространение в спортивных автомобилях. Кроме того, гидравлическая характеристика однотрубных пневматических амортизаторов имеет более «жесткий» характер, что обеспечивает более уверенный контакт колес автомобиля с дорожным покрытием, улучшает устойчивость, плавность хода, управляемость, топливную экономичность и тормозные свойства.

 

Газонаполненные амортизаторы с выносными резервуарами.

Дальнейшее развитие газонаполненные амортизаторы получили в конструкции спортивных амортизаторов с выносными резервуарами. Выносная камера этих амортизаторов позволила значительно увеличить рабочий объем газа и масла, что существенно улучшило их технические характеристики (в частности, облегчило процесс охлаждения амортизатора). Кроме того, система клапанов, соединяющая рабочий цилиндр и дополнительную камеру, позволяет произвести точную независимую регулировку усилий сжатия и отбоя. Практически, конструкция газонаполненных амортизаторов с выносной камерой объединила достоинства однотрубных и двухтрубных амортизаторов.

К сожалению, при всех своих преимуществах, стоимость таких амортизаторов оказалась довольно-таки высокой, что ограничило их применение в серийном производстве автомобилей.

 

Двухтрубные гидропневматические амортизаторы.

Разумным компромиссом между однотрубным газонаполненным амортизатором и классическим гидравлическим амортизатором стал двухтрубный гидропневматический амортизатор. Благодаря закачанному под небольшим давлением (4 атм) инертному газу, значительно улучшается эффективность его работы. Кроме того, разделяя рабочую жидкость и резервуар, инертный газ (азот) исключает явление кавитации (вскипания) масла. Гидравлические характеристики двухтрубных гидропневматических амортизаторов с газовым подпором низкого давления очень близки к характеристикам однотрубных амортизаторов с газовым подпором высокого давления. При этом, изготовление таких устройств не требует использования высокоточных деталей, что позволяет гидропневматическим амортизаторам оставаться в ценовой категории классических двухтрубных амортизаторов.

 © 2010 - 2011 clubturbo.ru

clubturbo.ru

Двухтрубный амортизатор принцип работы — Автомобильный портал AutoMotoGid

Амортизатор – упругий элемент автомобильной подвески

В основе подвески автомобиля, произведенного в любой период времени, всегда является один из упругих элементов – это может быть торсион, рессора или пружина. Последнее, к слову, наиболее распространено в современных моделях авто. По сути, все указанные конструкции способны прекрасно выполнять свою основную роль – смягчать толчки, которые вызваны разнообразными неровностями дорожного покрытия или неравномерным движением транспортного средства. Более того, для всех этих систем характерен один весьма заметных недостаток – полученная ими в результате внешнего воздействия кинетическая энергия всегда будет запасаться в упругом элементе подвески и вызывать ответное колебание. Разумеется, колебания, которые возникают в подрессоренной части транспортного средства, снижают комфорт для водителя и пассажиров, а также негативно влияют на безопасность движения.

Амортизаторы – для чего они нужны

Для того, чтобы обеспечить эффективное гашение возникающих на упругих элементах подвески колебаний, принято использовать амортизаторы. Самыми распространенными на сегодняшний день являются гидравлические амортизаторы, потому как в роли основного рабочего элемента в таких амортизаторах всегда выступает жидкость. Нередко амортизаторы подобной конструкции называют масляными, потому как амортизационная жидкость, которая используется в них, представлена в виде специального масла. К слову, к гидравлическим амортизаторам принято относить также и газонаполненные системы.

Основы конструкции амортизатора

По своей конструкции любой из возможных гидравлических амортизаторов состоит из цилиндра, который заполнен рабочей амортизирующей жидкостью, а также поршня, помещенного внутрь этого самого цилиндра. Внутренняя часть поршня обладает определенным количеством узких отверстий, предназначенных для постепенного прохождения через них масла. Под воздействием закрепленного на кузове автомобиля штока поршень перемещается вдоль оси, при этом, цилиндр амортизатора закреплен к подвижной части автомобильной подвеске, представленной виде опоры подшипника колеса или рычага.

Принцип работы амортизатора

Основной принцип работы гидравлического амортизатора представлен в виде демпфирования колебаний, возникающих при движении транспортного средства. Обеспечено это посредством прохождения масла через поршневые клапаны. В этом случае механическая энергия, возникающая при колебаниях упругих элементов автомобильной подвески, преобразуется в нагрев рабочей жидкости внутри амортизатора. Именно благодаря сильному гидравлическому сопротивлению, которое демонстрирует масло в амортизаторе, большинство колебательных процессов затухают, практически не начавшись.

Основные проблемы, которые могут возникнуть при работе амортизатора

Стоит понимать, что в процессе сжатия, происходящем в гидравлическом амортизаторе, в его цилиндр всегда будет входить часть поршневого штока, что приводит к снижению рабочего объема. Поскольку масло, используемое в амортизаторах, практичес

automotogid.ru

Двухтрубный гидравлический, телескопический, масляный амортизатор: устройство, работа

2870 Просмотров

Амортизатор – крайне важное устройство, которое гасит колебания, поглощает удары и столкновения деталей подвески и колес, а еще снижает вероятность раскачки всего автомобиля.

Телескопические амортизаторы функционируют в комплексе с упругими рессорами или пружинами, подушками, торсионами, и другими аналогичными приспособлениями.

Стабильная деятельность данных механизмов обеспечивает безопасный уровень координированности автомобиля.

Однотрубные и двухтрубные типы амортизаторов

Однотрубный телескопический (иначе газонаполненный, газовый, или гидропневматичесикий) амортизатор способен создавать легкое сопротивление в процессе езды, вбирая в себя энергию при обратном ходе штока. Посредством такой работы он гарантирует более гладкое движение, но с увеличением скорости и ухудшением поверхности дороги механизмы не всегда успевают вернуться в исходное положение для очередного срабатывания. А уже в 30-е года ХХ века, когда появился двухтрубный вариант, постепенно стали вытесняться однотрубные устройства.

Двухтрубный амортизатор телескопический (еще называемый масляным или гидравлическим) отличается от однотрубного наличием 2-х труб: цилиндра и резервуара, которые разъединены клапаном сжатия. Цилиндр является рабочей трубой, а резервуар выполняет функцию компенсационной. В резервуар наполовину залита жидкость и в случае ее нагрева (а значит и преумножения ее объема), в свободную его область поступают все излишки масла, которые выдавливаются штоком в процессе сжатия. В свою очередь, функцию определения мощности сопротивления, возникающей в момент работы, выполняют клапан сжатия (донный клапан) и клапан отбоя, размещенный на поршне.

Двухтрубное устройство действует в 2-х направлениях, а именно, устраняет энергию во время перемещения штока в одну и другую стороны, передавая некую доли силы колебаний на весь автомобиль при езде.

По мнению некоторых автовладельцев, данный вариант устройства лучше, чем однотрубный, поскольку двухтрубный устроен так, чтобы достичь нужного взаимодействия среди плавности движения и стабильной координированности автомобиля. Масляные амортизаторы на спортивных или скоростных машинах настроены более жестче, а на комфортабельных – лучше и мягче (большая доля работы производится в момент движения штока в обратном направлении).

Рабочий ход (момент соприкосновения колеса с неровностью), как правило, действует с меньшей эффективностью, нежели отбой. Так, при сжатии пружины кузову передается наименьшая сила толчков от колес, а при растяжении как бы придерживает колесо от удара об основание углублений дороги.

Так какой же вид конструкции амортизации лучше?

Недостатки двухтрубных амортизаторов относительно однотрубных.

Двухтрубные амортизаторы требуют как установки, так и перевозки, и даже хранения, строго под углом не менее 45˚ к вертикали, чтобы исключить попадание воздуха из свободной части резервуара в рабочую полость. В противном случае наличие воздуха в амортизаторной жидкости приведет к полной неисправности устройства. К однотрубным – это правило не применяется, так как «свободного» воздуха в них нет.

Интенсивная работа приводит к смешиванию масла с воздухом, присутствующим в амортизаторе, Вследствие чего происходит эффект кавитации, то есть вспенивания масла, что стремительно снижает эффективность работоспособности конструкции. Таким образом, активная работа в сочетании с очень плохой дорогой, ухудшает эксплуатационные качества двухтрубника, следовательно, управляемость транспортного средства: устойчивость на поворотах, торможение и т.п.

Так как двухтрубный амортизатор подразумевает использование 2-х полостей, амортизаторное масло быстро нагревается, а охлаждение его требует большего времени, чем в однотрубных. Перегретая жидкость теряет необходимую вязкость, из-за чего усиливается процесс образования пены. А значит, эффект смягчения столкновений и колебаний становится менее ощутим.

Большая вероятность перегрева жидкости и пенообразования влечет за собой перебои демпфирования (устранения ударов), что подталкивает водителя продолжить движение с меньшей скоростью и предельно осторожно. Иначе некоторые детали быстро придут в негодность и потребуют ремонта, а лучше полноценной замены.

Преимущества

Две полости, из которых сделаны двухтрубные амортизаторы, а еще клапан отбоя на поршне и клапан сжатия исключают наличие газа под высоким давлением. Отсюда следует, что посредством низкого давления газа колебания становятся более мягкими. Стало быть, плавность движения смягчается, и делает комфортные ощущения, во время езды, лучше.

Даже при большем количестве составляющих устройство деталей, гидравлические масляные двухтрубники по цене доступнее однотрубников. Поскольку изготовлены детали из менее дорогих материалов и просты в производстве.

Заключение

Если представить, что в автомобиле нет амортизаторов, то будет не трудно догадаться, что контакт с поверхностью дороги был бы нарушен из-за регулярных ударов, колеса машины скакали бы на малейшей кочке или ямке и на самой минимальной скорости.

Отсутствие этого механизма делает езду на машине мучительной из-за непрекращающейся раскачки автомобиля.

Поэтому качество, тип, функционирование конструкций амортизации и их выбор – весьма острый вопрос в плане безопасности автомобиля и того, кто в нем находится.

portalmashin.ru

ТЮНИНГ КАК СТИЛЬ ЖИЗНИ » Статьи » ВАЗ » Подвеска » Однотрубные амортизаторы

Эта статья описывает особенности конструкции однотрубных амортизаторов, которые чаще используются при постройке гоночных автомобилей. Именно поэтому однотрубники популярны и у нас с вами, кто дорабатывает свои гражданские авто.

Характеристики однотрубников

 Название подразумевает, что они содержат поршень и шток в одном толстом цилиндре, который является корпусом. Плавающий поршень находится в основании и создает физический барьер между маслом и азотом под давлением, перемещаясь по цилиндру. В однотрубных амортизаторах развивается давление выше 300 psi. Это высокое давление внутри камеры с газом позволяет не вспениваться маслу, то есть препятствует кавитации, чтобы воздух не проходил через клапаны при высоких скоростях движения.

В однотрубных амортизаторах используются отгибающиеся дисковые клапаны на каждой стороне поршня для контроля ходов сжатия и отбоя. Каждый клапан состоит из стопки пружинящих стальных дисков или шайб, которые называют новогодней елкой, которые полностью или частично перекрывают отверстие, позволяя маслу просачиваться сквозь поршень. Диски работают как односторонние клапаны, что препятствует потоку маслу перемещаться в обратную сторону через отверстия в поршне, а также регулируют поток масла при его прохождении через отвертсия. Новогодняя елка на стороне штока контролирует сжатие, а такой же клапан на другой стороне поршня — отбой. Когда масло стремится пройти через отверстия, оно должно выгнуть диски вверх и выйти из рабочей зоны потока, как в лепестковом клапане в мотоциклетном двухтактнике.

Для настройки однотрубников меняют характеристики изгиба дисков, таким образом поток масла через клапан может изменяться благодаря смене диаметра, толщины дисков и/или стопками нескольких дисков разной толщины и диаметра. Иногда диски имеют зубчатые надрезы внутри, что позволяет просачиваться маслу, меняя кривые демпфирования на графиках. Эта гибкость позволяет делать очень тонкую настройку демпфирующей силы.

Кривая характеристик демпфирующей силы может контролироваться количеством дисков в новогодней елке. Форма прилегающей поверхности на поршне амортизатора обычно определяет преднатяг тарельчатого клапана. Более вогнутая поверхность увеличивает преднатяг. Больший преднатяг дает большую жесткость в условиях низких скоростей перемещения поршня, что уменьшает раскачку кузова. Размер и форма отверстий в поршне также влияют на кривую демпфирования.

Преимущества однотрубной конструкции амортизаторов

 В отличие от двухтрубников в однотрубных амортизаторах камера с газом отделена от масла физическим барьером, роль которого выполняет плавающий поршень. Такая изоляция означает, что азот не смешивается с маслом, это в свою очередь исключает изменение характеристик демпфирования. Также такая конструкция позволяет использовать амортизаторы под любым углом, их расположение относительно поверхности земли никак не влияет на характеристики. Однотрубники часто ставятся в перевернутом виде, что снижает неподрессоренные массы.

Так как в конструкции подавляющего большинства однотрубных амортизаторов в поршне предусмотрены клапаны и для сжатия, и для отбоя, то их корпус обычно больше в поперечном сечении, чем у двухтрубников. Большой поршень способен пропускать через себя больше масла, что делает однотрубные амортизаторы более чувствительными при небольших перемещениях подвески. При кренах кузова в повороте однотрубники позволяют более точно отрабатывать неровности на дороге и сохранять контроль над автомобилем.

Конструкция дисковых клапанов позволяет делать более точные настройки, в отличие от пружинных, запорных клапанов и рестирикторов, котоорые свойственны двухтрубным амортизаторам. Хотя некоторые двухтрубники оснащены дисковыми клапанами типа «новогодняя елка», но это является скорее исключением.

Еще одно существенное преимущество однотрубной конструкции заключается в лучшем охлаждении. В них рабочую камеру от внешней среды отделяет лишь стенка корпуса, а не компенсационная камера, что обеспечивает намного более эффективный теплообмен. По этой причине такие однотрубники и используют гораздо чаще на доработанных гражданских автомобилях и в спорте.

Недостатки однотрубных амортизаторов

 Точность настроек и более эффективная работа прежде всего отображаются на цене амортизаторов. Это утверждение главным образом свойственно регулируемым амортизаторам, так как механизм регулировки сжатия и отбоя довольно сложно реализовать, и он имеет много подвижных частей. Также точность изготовления деталей, в частности размеров отверстий в поршне, должна быть намного выше. Свой вклад в удорожание детали вносит и более высокое давление в амортизаторе, что требует более качественных и дорогих сальников и уплотнений. Кроме того, более высокое давление требует более крепкой трубы, из которой делается корпус, она должна быть изготовлена по бесшовной технологии. Некоторые производители применяют корпуса, выточенные на станке из заготовки, что еще более ощутимо отражается на цене.

Еще один недостаток однотрубников связан с их размерами. Герметичная камера с газом должна занимать около 25-30 процентов от общего объема, что делает корпус больше на несколько сантиметров в сравнении с обычными двухтрубниками. Иногда это играет решающую роль при установке на автомобиль с очень плотной компоновкой.

Еще один эффект однотрубников связан с высоким давлением, они могут изменять преднатяг пружины в статике за счет газового подпора. Но это явление можно рассматривать не как недостаток, а как дополнительный фактор, который следует учитывать при настройке подвески и подборе пружин.

Как уже было отмечено выше, более высокое давление требует более эффективных уплотнений. Для этого их делают с большей рабочей площадью, что в свою очередь повышает трение между движущимися частями. Это может вызвать эффект залипания, когда в условиях небольших нагрузок поршень не может преодолеть силу трения в уплотнении. Это крайне нежелательный эффект, с которым активно борются конструкторы.

Последним недостатком однотрубных амортизаторов является их плохая защищенность от негативного влияния внешней среды в виде влаги, пыли, песка и всего остального, что может повредить шток, ухудшить уплотнение и в итоге привести к утечке газа. Двухтрубные амортизаторы лишены этого недостатка за счет использования внешней камеры, которая предохраняет шток и другие части от внешнего воздействия.

Но все эти недостатки можно легко обойти, и их с лихвой компенсируют преимущества в виде более эффективной работы. Именно улучшение управляемости заставляет тюнеров и спортсменов останавливать свой выбор именно на них. Среди популярных моделей однотрубников можно выделить: Bilstein B6, KYB Gas-A-Just и Ultra-SR, Monroe Adventure, а также более дорогие: Ohlins, Koni, Tein, HKS, Penske и многие другие.

www.vaz.ee

Технология амортизаторов. Двухтрубный амортизатор.

Совсем недавно мы писали об изношенных амортизаторах, как часто их нужно менять и чем опасно пользование уставшими амортизаторами. Сегодня мы расскажем саму технологию амортизатора, заглянем вовнутрь его конструкции.

 

 

Амортизаторы являются одним из главных элементов подвески автомобиля, его основная функция гашение вертикального колебания пружины. Это способствует улучшению сцепления с дорогой и управляемости автомобиля, повышению устойчивости и уровня комфорта для водителя и пассажиров. В настоящее время амортизаторы это гидравлические устройства, работа, которых основана на прохождении масленого потока через клапаны.

 

 

Скорость гашения колебаний зависит от скорости движения поршня поэтому, чем быстрее передвигается поршень, тем больше амортизатор сопротивляется движению и тем жестче он становится. Сегодня наиболее распространенный автомобильный амортизатор это гидравлический телескопический.

Двухтрубные амортизаторы

Так же на рынке представлены другие модели, состоящие из двух или одной цилиндрических стальных трубок с движущимся внутри вверх и вниз штоком, который прикреплен к раме или кузову автомобиля. В систему входят калиброванные клапаны, которые позволяют регулировать силу сжатия и отскока. А так же контролируют проход через них масло в зависимости от условия вождения. Двухтрубные амортизаторы, как следует из их названия, состоят из двух концентрических трубок. Эти трубки образуют рабочую и резервную камеры.

 

 

Для того, чтобы амортизатор функционировал правильно, рабочая камера всегда должна быть полностью заполнена маслом, в противном случае клапаны будут работать в воздушной среде, что приведет их к неисправности. Резервная камера заполняется частично, т.к. она должна обеспечивать заполнение рабочей камеры маслом не зависимо от степени сжатия амортизатора. Обе трубки разделены, а клапан сжатия расположен в основании рабочей камеры.

Конструкция

Стандартная конструкция двухтрубных амортизаторов так же включает в себя шток с поршневым клапаном. Шток перемещается вверх и вниз внутри наполненного маслом цилиндра, называемого рабочей камерой. Клапан отдачи состоит их трех типов базовых элементов, контролирующих поток масла:

— перфорированных гибких дисков, необходимых для контроля усилий при малой скорости поршня 0,12м/сек.;

 — набора гибких дисков для контроля усилий при средней скорости 0,42м/сек.;

 — перфорированного центрального цилиндра или спряженного клапана, контролирующего усилия, возникающего, при движении штока с высокой скоростью 0,76 м/сек.

Так же в двухтрубных амортизаторах в основании рабочей камеры расположен клапан сжатия. Конфигурация этого клапана схожа с поршневым клапаном, но составные части расположены в обратном порядке. Размер этого клапана меньше, т.к. он рассчитывается с учетом упругой силы сжатой пружины и других эластичных элементов подвески.

 

 

Работа амортизатора.

Когда амортизатор сжимается при движении автомобиля по неровной дороге, шток входит в рабочую камеру, увеличивая давление масла внутри камеры. Во время фазы сжатия, клапан сжатия контролирует сопротивление движения поршня. В это время масло почти свободно перетекает из нижней части рабочей камеры в верхнюю часть через поршневой клапан.

Увеличение давления масла в рабочей камере заставляет клапан сжатия постепенно открываться, и направлять излишек масла в резервную трубку. При отскоке шток поршня выходит из рабочей камеры под контролем клапана отдачи. Такое движение создает вакуум, способствующий втягиванию масла из резервной камеры в объеме равному вышедшему за это время из рабочей камеры штоку поршня. Благодаря этому рабочая камера постоянно заполнена маслом.

Двухтрубные амортизаторы, в которых вместо воздуха для резервной камеры, используется сжатый азот при низком давлении от 2,5 до 8,0 бар, называются газонаполненными амортизаторами или газовыми двухтрубными. Заполнение газом происходит в процессе изготовления амортизатора. Жидкий азот помещается в камеру перед установкой сальников, расположенных в верхней части амортизатора для предотвращения утечек.

Ключевым преимуществом, которое дает наполнение двух трубного амортизатора инертным газом под давлением является тот факт, что это позволяет избежать аэрации или вспенивания гидравлической жидкости. Это явление характеризуется появлением в масле воздушных пузырьков, которые возникают при резком изменении давления масла, проходящего через клапан быстродвижущегося поршня.

 Аэрация

Аэрация является причиной шума и не стабильной работы амортизатора из-за прохождения воздуха через клапаны. В случае с двухтрубным газовым амортизатором сжатый азот под низким давлением предотвращает образование воздушных пузырьков, который вызывают аэрацию и её негативные последствия для безопасной эксплуатации автомобиля. Газонаполненные амортизаторы имеют и другие существенные преимущества по сравнению с гидравлическими амортизаторами.

Сжатый газ в резервной камере выталкивает масло в рабочую камеру. Таким образом рабочая камера постоянно наполнена маслом. Поэтому нет необходимости прокачивать такой амортизатор перед установкой. Наполнение газом создает в амортизаторе эффект усиления, что улучшает амортизирующие свойства автомобиля, когда амортизатор сжат, избыточное масло из рабочей камеры переходит в резервную, сжимая находящийся там газ. Когда амортизатор растягивается, расширяющийся газ помогает амортизатору реагировать быстрее, помогая поддерживать более длительный контакт шин с дорогой, тем самым повышает безопасность автомобиля за счет лучшего сцепления шин и более эффективной управляемости.

instrumenty.info