Устройство автомобилей




Амортизаторы



Амортизаторами называются специальные устройства, предназначенные для быстрого гашения колебаний несущей системы автомобиля – рамы или кузова. При движении по неровностям дороги упругие элементы подвески принимают толчки и удары со стороны неподрессоренных масс автомобиля и, сглаживая их, придают кузову (раме) плавные колебательные перемещения.
Отсутствие амортизаторов приведет к длительному раскачиванию несущей системы и подрессоренных масс, поскольку упругие элементы (за исключением рессор) не способны быстро гасить собственные колебания, а также резонансные явления. Это может привести к отрыву колес от дороги и потере управляемости, дискомфорту поездки, а также к интенсивному износу и повреждению узлов и деталей автомобиля.

Гасящее действие амортизатора обеспечивается работой сил трения, при этом энергия механического колебательного движения преобразуется в тепловую энергию и рассеивается в окружающей среде.

***

Требования, предъявляемые к амортизаторам

К амортизаторам, применяемым в качестве гасителей колебаний на современных автомобилях, предъявляются следующие требования:

  • повышение интенсивности гасящего эффекта с ростом скорости колебаний во избежание раскачивания кузова и колес;
  • малая интенсивность гашения колебаний при движении автомобиля по незначительным неровностям дороги;
  • минимальная нагрузка амортизатора на кузов или раму;
  • стабильность работы в различных климатических, дорожных и нагрузочных условиях.

***

Классификация автомобильных амортизаторов

Ниже приведена классификация амортизаторов в зависимости от параметров, определяющих их принцип работы и конструктивные особенности.

В зависимости от характера действия различают односторонние и двухсторонние амортизаторы.
Амортизаторы одностороннего действия оказывают сопротивление относительному перемещению неподрессоренных масс и несущей системы только в одном направлении, чаще всего – при ходе отбоя (при ходе колеса вниз от рамы или кузова). Существенным преимуществом амортизаторов такого типа является то, что они не увеличивают жесткость подвески со статической нагрузкой и не передают на кузов (или раму) толчки от незначительных неровностей дороги. Однако гасящее действие односторонних амортизаторов не всегда достаточно эффективно.

назначение и типы автомобильных амортизаторов

По этой причине в настоящее время на современных автомобилях применяются амортизаторы двухстороннего действия, но с несимметричной характеристикой, обеспечивающие большое сопротивление при прямом ходе (ходе отбоя) и малое сопротивление при ходе сжатия. Сопротивление сжатия у двухсторонних амортизаторов в три-пять раз меньше, чем сопротивление растяжению.

По конструкции различают амортизаторы рычажные и телескопические.
Телескопические амортизаторы, в свою очередь, подразделяются на однотрубные и двухтрубные. Особенности конструкций таких амортизаторов раскрывается их названием – рычажные амортизаторы имеют корпус с выступающим рычагом, при этом корпус крепится к несущей системе или неподрессоренным массам (мосту), а рычаг – к другой части масс автомобиля. Телескопические амортизаторы представляют собой шток с поршнем, перемещающийся в корпусе, выполненном в виде герметичного цилиндра, заполненного рабочим телом. При этом рабочее тело вытесняется поршнем через систему клапанов в ту или иную полость цилиндра.




Основным достоинством рычажных амортизаторов является их относительная компактность, но и в этом присутствует один недостаток – уменьшение площади поверхности корпуса амортизатора снижает теплоотвод от его деталей во внешнюю среду.

В настоящее время на автомобилях применяются, преимущественно, телескопические амортизаторы. Основной причиной является работа с меньшим давлением рабочего тела: если в рычажных амортизаторах давление рабочего тела (жидкости, газа) может достигать 25…40 МПа, то в телескопических – 6…8 МПа. Это позволяет облегчить конструкцию амортизатора.

По используемому рабочему телу амортизаторы бывают гидравлические и газонаполненные. Телескопические амортизаторы, использующие в качестве рабочего тела только жидкость, выполняются двухтрубными, а газонаполненные амортизаторы – однотрубными.

***

Преимущества и недостатки газонаполненных амортизаторов

Газонаполненные однотрубные амортизаторы имеют ряд преимуществ перед гидравлическими амортизаторами:

  • лучшее охлаждение деталей амортизатора и рабочего тела;
  • меньшее используемое давление;
  • простота конструкции;
  • меньшая масса;
  • большая надежность;
  • возможность установки на автомобиле в любом положении – от горизонтального до вертикального;
  • меньшее вспенивание рабочей жидкости при высоких скоростях перемещения поршня.

К недостаткам газонаполненных амортизаторов можно отнести следующие свойства:

  • большая длина;
  • высокая стоимость, обусловленная повышенными требованиями к точности изготовления деталей и надежности уплотнительных устройств.

Особенности конструкции гидравлического и газонаполненного телескопических амортизаторов приведены на следующей странице.

***

Устройство и работа амортизаторов