Амортизатор.Пневмоподвеска.. Амортизатор автомобиля
 Скачать 147.77 Kb.
|
|
Амортизатор автомобиля – это одна из важнейших частей подвески в автомобиле, которая поглощает удары, толчки, а также гасит колебания рессор, торсионов и пружин. Если бы не было этого демпфирующего устройства в конструкции автомобиля, то он бы во время движения постоянно вертикально раскачивался. Дополнительно амортизатор улучшает сцепление с дорогой, безопасность, рулевое управление, курсовую устойчивость и торможение автомобиля. Что это такое В первых автомобилях применялась рессорная подвеска, которая обеспечивала низкий уровень комфорта: при езде по неровной дороге происходило качание кузова. Затем механики придумали специальный элемент, которые бы тормозил это качание. Так появились на свет амортизаторы с фрикционными дисками, работающие на основе сухого трения. А в середине прошлого века, «подсмотрев» идею у шасси самолётов, умельцы изготовили масляные амортизаторы с поршнем, работающие по принципу жидкостного трения. Нагрузку на автомобиль в подвеске принимает на себя пружина (рессора). Эта деталь может выполнять сжатие или изгибание в зависимости условий, чтобы предотвратить колебательные движения на кузов. Но в пружинах есть минус — при сжатии или изгибе они формируют эти самые колебания (инерционные), которые и раскачивают кузов. Колеса теряют контакт с дорогой, что приводит к заметному ухудшению управляемости. Для устранения инерционных колебаний в конструкцию ввели амортизаторы, которые уменьшают инерцию в пружинах. Это происходит в результате силы сопротивления, которая поглощает колебательные движения. Если бы в авто не было амортизатора, то сцепка с дорожным полотном была бы непостоянная. Поэтому, когда амортизатор неисправен, то колёса начинают «прыгать» даже при небольшой неровности, а управление машиной значительно ухудшается даже при небольшой скорости. Амортизаторов в автомобиле всего 2 пары: на ходовой оси и на задней. Причём передние устройства делают усиленными из-за повышенной нагрузки. Для чего нужны эти полезные детали в автомобиле? Задние и передние демпферы, работая вместе с другими деталями подвески, служат для выполнения следующих функций: Уменьшение вертикальных колебаний кузова и колёс в любом транспортном средстве. Улучшение хода авто, он становится более плавным. Улучшение сцепления колёс с дорогой. Обеспечение эффективности торможения и ускорения. Как правильно должен работать амортизатор автомобиля? Амортизаторы должны работать вместе с пружинами, стойками, торсионами и некоторыми другими деталями, чтобы максимально сильно уменьшить колебания. Если говорить простыми словами амортизатор – это своеобразный масляный насос, который двигает небольшое количество жидкостей в момент вертикального движения подвески автомобиля. Эта жидкость медленно двигается под давлением и перетекает через отверстия с малым диаметром. Таким образом, амортизатор передаёт импульс для замедления движения пружин, причём, чем сильнее скорость качения подвески, тем выше сопротивление. Поэтому при преодолении кочек, активных манёврах, разгоне и торможении раскачка кузова сводится к минимуму. Кинетическая энергия, которая передаётся в амортизатор, превращается в тепловую энергию, которая выводится наружу. Амортизатор не стоит путать со стойками, запомните, это разные вещи. Стойка – это комплекс элементов в подвеске, назначение которых — надёжное соединение колёс и кузова. Амортизатор же является частью стойки.  Устройство Амортизаторы автомобиля состоят из следующих основных деталей: цилиндр; поршень; сальник штока; пыльник; уплотнительный узел; чашка пружины подвески; шток; крепёжный шарнир; поршневой клапан; донный клапан; резиновое уплотнительное кольцо; разделительный поршень-поплавок; герметичное дно; специальная амортизирующая жидкость (масло) или газ.  Все амортизаторы внешне похожи друг на друга и выглядят в форме цилиндра, внутри которого двигается шток. В низу корпуса амортизатора имеется крепление, при помощи которого происходит его соединение с осью колёс. Типы амортизаторов Существуют много типов амортизаторов, но самый распространённый – гидравлический. Существуют следующие подвиды масляных устройств. По конструкции: Рычажные. Их применяли в 1950—1960-х гг. Однотрубные. Используют нечасто. Двухтрубные. Самый распространённый вид. По давлению внутри цилиндра: Масляные (вместо газа находится воздух). С газом низкого давления. С газом высокого давления. (Чем сильнее давление газа, тем лучше эффективность устройства. Но при обычной езде разница между масляным и газовым устройством практически незаметна.)  Двухтрубный масляный (гидравлический) амортизатор Это самый дешёвый вид демпферов. Рабочий цилиндр находится прямо в корпусе устройства, который также является резервуаром для жидкости. Поршень устройства соединён со штоком, который находится прямо в рабочем цилиндре. А как работает двухтрубный гидравлический (масляный) амортизатор автомобиля? Когда происходит сжатие, поршень движется в нижнюю часть, масло выходит через клапаны прямого хода из рабочего цилиндра в цилиндрический корпус. А воздух вверху амортизатора сжимается. При работе поршня в обратном направлении масло перетекает из корпуса обратно в рабочий цилиндр. Одним из главных минусов такого типа амортизатора является нагрев, который появляется при «превращении» колебаний пружины в тепловую энергию. В двухтрубной конструкции малый объём цилиндра, из-за которого масло нагревается быстро, а охлаждается медленно. В результате этого происходит снижение вязкости и вспенивание масла. Этот недостаток, к сожалению, никак не удаётся устранить (хотя некоторые умельцы заполняет амортизатор маслом «под завязку», что приводит к быстрому износу демпфера). Таким образом, аэрация – это существенный недостаток масляных амортизаторов, от которого никак не избавиться. Однотрубный газовый (газогидравлический) амортизатор Это самый почитаемый амортизатор у многих водителей. По-другому он называется газомасляный амортизатор. Как ни странно, но здесь тоже присутствует масло, которое не вступает в контакт с газом. Отличается этот демпфер от масляного тем, что тут есть поршень-поплавок, которые отделяет масло от газа, а также поршень с клапаном прямого и обратного хода. А самое главное отличие в том, что газовый амортизатор не имеет рабочей камеры, потому что её функцию выполняет цилиндрический корпус. Таким образом, вся система замкнута в одном цилиндре, где находится усиленный шток. Это позволяет лучше проходить даже сложные дорожные покрытия. Отличить газовый амортизатор от масляного очень просто. Шток газового устройства всегда стремится выйти за пределы цилиндра. В газовом амортизаторе имеется 2 камеры, которые разделяет плавающий поршень, внизу находится газ азот под высоким давлением (18-30 атмосфер), а вверху располагается масло, где и происходит перемещение поршня со штоком. Поскольку в конструкции нет рабочей камеры, клапан прямого хода находится рядом с клапаном отбоя. Принцип работы очень прост: когда колесо движется вверх, поршень двигается вниз, а небольшое количество масла перетекает в надпоршневую область. Остаток жидкости двигается вниз, из-за чего плавающий поршень «ходит» и заставляет газ сжиматься. Когда колесо движется вниз, всё происходит наоборот. В однотрубном амортизаторе можно «закачать» гораздо больше масла и газа, по сравнению с двухтрубным. Конструктивные особенности исключают нагрев амортизатора, а разделение газа и масла устраняет вероятность вспенивания смазывающей жидкости. Также устройство можно устанавливать под любым углом из-за того, что газ и масло физически разделены друг с другом. Эти амортизаторы отлично работают при любых дорожных условиях даже при частой работе на высоких скоростях. Также их жёсткость гораздо выше, чем у гидравлических устройств, что хорошо влияет на сцепку с дорогой и рулевое управление автомобилем. Практически все однотрубные амортизаторы являются газовыми, которые обладают повышенным охлаждением масла. Срок работы газовых амортизаторов дольше, чем у масляных. Пневматическая подвеска Это разновидность подвески, которая позволяет регулировать клиренс (то есть высоту кузова относительно дорожного полотна) за счет пневматических упругих элементов. Несмотря на то, что патенты на пневматические подвески появились еще в начале XX века, первые попытки создать удачную конструкцию успехом не увенчались Применяется на грузовиках, полуприцепах, а также на внедорожниках и многих моделях бизнес-класса. Устройство пневмоподвески: В качестве основного ресурса, необходимого для работы такого типа подвески, используется воздух, находящийся внутри регулируемого элемента – пневморессоры (или пневматического упругого элемента, как ее еще называют). Упругость этой конструкции достигается за счет изменения уровня давления и количества воздуха внутри нее. Нужный уровень контролируется с помощью системы управления, специальной электроники, датчиков, системы клапанов и модуля подачи воздуха – компрессора, который за счет электросети автомобиля нагнетает воздух внутрь упругих элементов «пневмы». Кроме того, помимо модуля подачи воздуха, на пневмоподвеску часто устанавливают ресивер – специальный резервуар для хранения запасов воздуха, который используется на небольшой скорости, чтобы не приходилось лишний раз гонять воздух с помощью компрессора. Пневморессора состоит из корпуса с направляющей, манжеты и поршня. Пневматический упругий элемент может изготавливаться как со встроенным амортизатором, так и устанавливаться отдельно. Манжета изготавливается из прочного многослойного эластомера, или, проще говоря, из усиленной резины. Иногда на дорогих автомобилях для поддержания давления в случае утечки воздуха в упругом элементе монтируют клапаны остаточного давления. По сути, пневмоподвеска не является отдельным видом подвески автомобиля. Связано это с тем, что она чаще всего интегрирована в уже имеющуюся стандартную конструкцию, будь то подвеска МакФерсон, «многорычажка» или рессорная конструкция. Разновидности пневматических подвесок: Все современные пневмоподвески можно разделить на три основных типа: одно-, двух- и четырехконтурные. Одноконтурная пневматическая подвеска – это удел, в первую очередь, грузовиков и седельных тягачей. Она устанавливается на одну ось (чаще – заднюю) и регулирует ее жесткость в зависимости от массы груза на авто. Двухконтурная может устанавливаться как на одну ось, так и на две. Если она установлена на одной оси, она отвечает за независимое регулирование обоих колес, если же на двух, то действует как две одноконтурные системы. Четырехконтурная (самая сложная) разновидность пневматической подвески осуществляет регулировку каждого колеса по отдельности. Чаще всего в четырехконтурных системах присутствует электронный блок управления, который с помощью датчиков регулирует давление в пневмоэлементах. Плюсы и минусы пневматической подвески: Основное преимущество использования пневмоподвески заключается в том, что автомобиль сохраняет великолепную плавность хода, при этом не «клюет» носом при торможении, не кренится в крутых поворотах, на большой скорости становится устойчивее и лучше держит дорогу. Из недостатков можно выделить лишь сильный износ резиновых оболочек-манжет (особенно при эксплуатации в России) и их высокую стоимость. Кроме того, пневматическая подвеска очень чувствительна к условиям эксплуатации: ее ресурс могут резко сократить низкие температуры или чересчур «едкие» дорожные реагенты. |