Какие амортизаторы лучше: газовые или масляные?
— Амортизаторы – это составляющие подвески каждого авто. Без них управляемое движение было бы попросту нереальным. Главное предназначение амортизаторов заключается в уменьшении колебаний пружин, появляющихся во время езды. Это значит, что амортизаторы позволяют комфортно передвигаться на авто.
• Какие амортизаторы лучше – газовые или масляные:
Рабочие амортизаторы обеспечивают безопасность, а также нормальную управляемость машины. Амортизаторы можно разделить на две основные категории:
• гидравлические или масляные амортизаторы;
• газонаполненные или газовые амортизаторы.
— В течение многих лет специалисты спорят о том, какие из них лучше, надежнее и эффективнее. Сегодня мы попробуем понять, какие амортизаторы лучше: газовые или масляные. Сначала рассмотрим особенности и недостатки масляных и газовых амортизаторов, а после этого сделаем соответствующие выводы.
— Масляные или гидравлические амортизаторы хорошо гасят колебания, так как масло имеет низкую сжимаемость. Кроме этого, в этих амортизаторах масло перетекает из одной камеры в иную. Однако все понимают, что энергия не может просто так исчезнуть, поэтому она переходит в тепловую энергию, что приводит к нагреванию масла.
• Преимущества масляных амортизаторов:
1: Масляные амортизаторы более мягкие по сравнению с газовыми, поскольку масло пребывает под меньшим давлением. А это значит, что езда на автомобиле с гидравлическими амортизаторами будет более комфортной.
2: Производство масляного амортизатора является менее хлопотным, нежели газового, поэтому его стоимость будет более низкой.
3: Масляные амортизаторы подлежат ремонту.
• Недостатки масляных амортизаторов:
— В компенсационной камере таких амортизаторов содержится некоторый объем воздуха. Если он уменьшается, масло будет попадать в камеру без какого-либо усилия, из-за чего амортизатор уже не может гасить колебания столь эффективно, а иногда эта способность может вообще исчезнуть.
— Во время работы гидравлического амортизатора масло нагревается, из-за чего его первоначальные свойства теряются. Масло начинает слишком быстро перетекать из одной камеры в иную, что также способствует худшему гашению колебаний.
— Во время движения по некачественному покрытию, где поршень движется довольно часто, в масло нередко попадает воздух. В итоге это негативно сказывается на амортизации.
— Если на улице холодно, вязкость масла в амортизаторе повышается, из-за чего оно очень медленно перетекает из одной камеры в иную. Пока температура масла не повысится, работа подвески может быть очень жесткой.
— В газовых или газонаполненных амортизаторах внутри компенсационной камеры под высоким давлением содержится газ. Для того чтобы разобраться в вопросе о том, какие амортизаторы лучше – масляные или газовые, необходимо изучить преимущества и недостатки последних.
• Преимущества газовых амортизаторов:
1: Данные амортизаторы более жесткие, что положительно влияет на управляемость машины во время движения на повышенных скоростях. Крены в поворотах почти не ощущаются. Также жесткость таких амортизаторов уменьшает риск появления эффекта аквапланирования.
2: Газовые амортизаторы отлично переносят холод, так как низкие температуры не влияют на их амортизационные характеристики. Во время движения работоспособность газонаполненных амортизаторов не меняется в зависимости от температурных колебаний.
3: Ресурс таких амортизаторов является большим приблизительно на 30-40 %.
• Недостатки газовых амортизаторов:
— Как правило, газонаполненные амортизаторы стоят больше, чем масляные.
— Менее комфортное передвижение, связанное с более высокой жесткостью.
— На дорогах с неровным покрытием элементы подвески изнашиваются гораздо быстрее, причина чего состоит в жесткости таких амортизаторов.
🔧 КАКИЕ АМОРТИЗАТОРЫ ЛУЧШЕ – ВЫВОДЫ:
— Если брать во внимание все написанное выше, можно понять, что однозначно ответить на вопрос о том, какие амортизаторы лучше – газовые или масляные, попросту невозможно.
— Газовые амортизаторы, отличающиеся большей жесткостью, понравятся тем водителям, которым нравится динамичная езда. Однако при этом необходимо брать во внимание тот факт, что они могут хорошо справляться со своими задачами лишь на сравнительно качественных дорогах, которых в нашей стране немного. Нередко при замене гидравлических амортизаторов на газонаполненные, приходится менять другие детали подвески, которые соответствуют спортивной манере езды.
— Если же вам приходится передвигаться по плохим дорогам, оптимальным решением станет использование масляных амортизаторов.
— Если вы эксплуатируете далеко не новую машину, нужно понимать, что её рама уже не является такой же жесткой, как после конвейера. Это также является дополнительным поводом для применения гидравлических амортизаторов.
Газ или масло — выбираем амортизаторы(стойки)
Газ или масло — выбираем стойки
Рано или поздно, каждый автолюбитель сталкивается с проблемой, — какие амортизаторы поставить взамен отработавших старых. Отечественный рынок амортизаторов настолько разнообразен, что легко и запутаться в изобилии производителей. А ездить на автомобиле с неисправными стойками не только не приятно, а даже рискованно — машина становится неуправляемой, плохо держится на дорожном полотне, постоянно уводит в сторону, заметно снижается эффективность тормозной системы.
Да и как быть, раньше стояли обычные гидравлические (масляные) амортизаторы, а коллеги по работе рекомендуют поставить современные — газовые. Некоторые отечественные автолюбители предпочитают менять амортизаторы сразу после покупки нового автомобиля. Насколько это целесообразно, какие амортизаторы лучше — газовые или масляные, а может быть, есть альтернатива и тем и другим — сегодня мы с вами в этом разберемся, опираясь на собственный водительский опыт и советы специалистов.
А зачем они вообще нужны…
Такого мнения придерживаются некоторые отечественные автолюбители, утверждая, что амортизаторы не нужны, главное пружины. Именно они, по их мнению, поддерживают кузов автомобиля во время движения, смягчают действие на автомобиль всех неровностей дорог. Да, действительно, поддержание кузова это прерогатива пружин, а амортизаторы служат для того, чтобы уменьшить количество колебаний пружин и сделать их ход плавным. Если бы на автомобиль устанавливали только пружины, то вы б чувствовали себя в салоне такого автомобиля во время даже медленного движения, как игрушка на пружине. В таком случае о безопасности и хорошем сцеплении колес автомобиля с поверхностью дорожного полотна пришлось бы попросту забыть.
Гидравлические (масляные) амортизаторы
Почти все легковые автомобили отечественные автопроизводители комплектуют гидравлическими (масляными) амортизаторами. Напомню, раньше на легковушки устанавливали либо фрикционные, либо ленточные амортизаторы.
Современные гидравлические стойки представляют собой систему двустороннего действия. Она уменьшает амплитуду колебаний подвески, как при полном ее сжатии, так и во время ее расслаблении. Достигается это за счет масла, которое, двигаясь из одной части амортизатора в другую, принимает на себя сопротивление пружин, тем самым, гася их разрушительную силу. Состоит гидравлический амортизатор из рабочего цилиндра, штока с поршнем, компенсационной камеры, направляющей втулки и амортизационной жидкости — масла.
Главным недостатком гидравлических стоек является наличие воздушной смеси в компенсационной камере. В случае, когда в камере низкий уровень воздуха или он вообще отсутствует, эффективность работы амортизаторов равна нулю. В обратном случае, когда воздуха слишком много, амортизатор тоже не будет справляться со своими обязанностями — он будет просто проваливаться (сжиматься и разжиматься без сопротивления).
Также отрицательной чертой масляных амортизаторов является их плохая теплоотдача. Во время длительной езды, из-за плохих условий охлаждения масляная жидкость в амортизаторах перегревается, тем самым, теряя свои связующие свойства, а значит, снижается и эффективность работы стоек. При движении по не качественным дорогам даже на небольшой скорости кузов автомобиля начинает немного раскачивать — это ни сколько не опасно, в большей мере неприятно.
Не рекомендуется быстро ездить по плохим дорогам на автомобиле, который оборудован гидравлическими стойками. Из-за частого и резкого перемещения поршня на его рабочей поверхности создается напряженное поле, которое способствует образовыванию кавитационных пузырьков — одним словом может стать причиной вспенивания масла.
В таком случае, масло, смешиваясь с пузырьками воздуха, превращается в эмульсию, что приводит к снижению вязкости масла, вследствие чего амортизатор вообще выходит из строя и прекращает справляться с положенными на него обязанностями.
К преимуществам данного вида амортизаторов, можно, бесспорно отнести их стоимость — самые доступные на рынке амортизаторов, довольно небольшие по габаритам, устойчивые к внешним негативным факторам.
Несколько лет назад, на смену мягкой гидравлике пришли современные — газонаполненные. Они работают жестче, но отличаются более стабильной работой и большим сроком эксплуатации.
В отличие от своих собратьев, компенсационную камеру данных амортизаторов заполняет не обычный воздух, а газ, который в нее закачивают под очень большим давлением-до 28 атмосфер. Дополнительно к этому, чтобы изолировать газ от масла, камеру разделили специальной мембраной. Применение такой технологии, свело вероятность вспенивания масляной жидкости к минимуме — ведь чем выше давление в масле, тем выше его связующие свойства и температура его кипения.
Благодаря высокому давлению, поршень амортизатора всегда находится в поджатом состоянии. Это дает возможность намного быстрее реагировать на недостатки отечественных дорог. Мало того, однотрубный амортизатор, в отличие от гидравлического двухтрубного, лучше охлаждается, следовательно, стабильнее работает и лучше справляется с возложенными на него обязанностями.
Газонаполненные амортизаторы более жесткие по сравнению с масляными. В основном, ними комплектуются автомобили спортсменов и тех автолюбителей, для которых спокойная езда не по душе.
Еще одним преимуществом газовых амортизаторов является возможность устанавливать их в разном направлении (как горизонтально и вертикально, так и под разным углом наклона). Напомним, что гидравлические устанавливать в такие положения категорически запрещено.
К недостаткам газозаполненных амортизаторов можно отнести их довольно высокую стоимость, сложность производства, меньший комфорт и достаточно большие нагрузки на кузов автомобиля. Последняя особенность негативно сказывается на состоянии кузова, уменьшает прочность всех металлических деталей, быстрее выходят из строя подшипники, шаровые опоры.
Начнем с того, что плохими и хорошими амортизаторы не бывают. Все зависит от профессиональных навыков водителя, умения обслуживать автомобиль, его состояния. Да и от состояния дорожного покрытия много чего зависит.
Как говорят бывалые автолюбители — для каждой дороги свои амортизаторы.
Каждый автолюбитель, ставя ту или иную модель амортизаторов, стремится увеличить комфорт и управляемость автомобилем. Но как бы там ни было, эти два показатели противоположны друг другу — улучшая один из них, мы автоматически ухудшаем другой. Каждый автолюбитель имеет собственный стиль управления и мнение об уровне комфорта и жесткости подвески — уровень жесткости подвески, который устраивает одного водителя, может вызвать негодование у другого.
Поэтому, если знакомые автолюбители упорно советуют те или иные амортизаторы, говоря, что газонаполненные стойки лучше масляных, не стоит с ними соглашаться. Да, действительно, они неплохо справляются со своими обязанностями, но показать свои преимущества газовые амортизаторы могут только во время спортивных соревнований. Глядя на стиль езды «рядовых» автолюбителей и состояние наших дорог — гидравлические амортизаторы то, что нужно.
На стороне гидравлики находится и их стоимость — масляные амортизаторы стоят на порядок ниже газонаполненных. Что касается газовых амортизаторов, то на их стороне, безусловно, лучший уровень управления.
Представьте себе картину — вы едите и спереди вашего автомобиля, перебегает дорогу пешеход. Вы, конечно же, тормозите — автомобиль останавливается в считанных сантиметрах от него. Если бы на вашем авто стояли гидравлические стойки, то пешеход сейчас находился где-то в районе заднего моста. В отличие от гидравлики, автомобили с газонаполненными амортизаторами имеют меньший тормозной путь. Не стоит ставить газовые амортизаторы на старые автомобили, в частности на отечественные модели — год езды на таких амортизаторах разрушит ее окончательно.
Амортизаторы в автомобильной подвеске: как они устроены и как их менять?
Все знают, что амортизатор смягчает удары при проезде неровностей. На самом деле, роль его в автомобильной подвеске несколько более специфическая – это демпфер, он предотвращает раскачивание автомобиля при наезде на препятствия. Сегодня изучим его типичную конструкцию, а заодно поменяем переднюю пару «амортов» на Chevrolet Lanos. Теперь вы будете знать, почему берут относительно немалые деньги за такую, казалось бы, несложную манипуляцию.
Для чего нужен амортизатор?
Д ля начала «отделим мух от котлет», то есть разберемся в ролях разных элементов подвески. На большинстве современных легковых автомобилей главные упругие элементы – это пружины. 30–40 лет назад эту роль, главным образом, выполняли рессоры, работая «по совместительству» и демпферами. Колебания успешно гасились за счет трения между листами рессор. Подробно касаться недостатков рессор и их типичных проблем не будем, посвятим им отдельный материал, а сейчас просто запомним об их существовании и вернемся к пружинам.
Они установлены между подвеской и кузовом автомобиля и предназначены для гашения ударов на кузов, приходящихся от дороги. Когда колесо накатывается на какое-нибудь препятствие, пружина сжимается, а кузов лишь немного и плавно перемещается вверх, колесо скатывается с препятствия – пружина выпрямляется.
Есть, однако, один неприятный момент. Возьмем для примера игрушку попрыгунчик – каучуковый шарик, который тоже можно отнести к упругим элементам. Ударьте его о землю и засеките время, пока он полностью не прекратит прыгать. Приблизительно также будет прыгать и Ваш автомобиль, если в конструкции его подвески будут только рычаги да пружины. И, в зависимости от жесткости пружин, подвеска будет либо каменная, либо мягкая, как вата, но в том и другом случае об управляемости автомобиля можно даже не вспоминать. Самым страшным для такой подвески является резонанс, при вхождении в который колебания могут разрушить отдельные элементы подвески и ее крепежа.
Проблему решили внедрением в конструкцию подвески амортизатора – элемента, который позволял перемещаться колесу относительно кузова, но исключал раскачку автомобиля. Изначально это были амортизаторы рычажного типа, которые, подобно рессорам, выполняли свою функцию за счет трения. Но не станем останавливаться на анахронизмах, рассмотрим только современные конструкции. На данный момент «мейнстрим» для легковых автомобилей – это телескопические гидравлические амортизаторы. Пневматические и гидропневматические системы, а также амортизаторы переменной жесткости в этот раз брать не будем – это темы для отдельных статей.
Работа телескопического амортизатора
Если максимально упростить, то описать работу амортизатора можно так: есть цилиндр, заполненный маслом, внутри цилиндра перемещается шток с поршнем. В этом поршне имеются клапаны, которые открываются только в одном направлении.
Когда поршень перемещается вниз, открываются одни клапаны и пропускают жидкость в полость над поршнем, если же поршень перемещается вверх, открываются другие клапаны, и жидкость перетекает в полость под поршнем. Гашение колебаний происходит за счет того, что масло не сжимается и имеет определенную вязкость.
Кстати, а зачем нужны вообще клапаны? Может, достаточно было бы отверстий? На самом деле, недостаточно. Одной из важных характеристик амортизатора – его величина жесткости на отбой и сжатие. Другими словами, это сопротивление на штоке амортизатора при его вдавливании или вытягивании из корпуса. Клапаны нужны, чтобы регулировать эту жесткость.
За счет разных пропускных характеристик клапанов вдавить шток амортизатора немного легче, чем вытянуть его из амортизатора. Сделано это с расчетом на то, что при наезде на препятствие необходимо не мешать колесу перемещаться вверх, чтобы исключить передачу удара от колеса на кузов. Клапаны в данном случае пропускают больше масла. Но если на пути большая яма, то колесо надо бы попридержать в «поджатом» состоянии, зачем спешить падать в нее? Потому клапаны на «роспуск» амортизатора пропускают меньше масла.
Еще раз: клапаны нужны, чтобы задать определенную жесткость амортизатора в разных направлениях его работы.
Типы конструкций
Конструктивно амортизаторы можно разделить на три основных вида: двухтрубные, двухтрубные с газовым подпором и однотрубные с газовым подпором. Первыми на автомобилях появились двухтрубные гидравлические амортизаторы. В них, как следует из названия, есть две трубы – полости, в одной из них (внутренней) находится поршень с вышеупомянутыми клапанами, другая (наружная) необходима для компенсации объема масла – она заполнена маслом лишь частично, остальное – воздух.
Во время работы амортизатора масло внутри нагревается до высоких температур, от этого расширяется, и, чтобы не выдавило уплотнители штока, жидкость перетекает в наружную полость.
Достоинств у такого типа амортизаторов немного: дешевизна и малое влияние на их работу от вмятин на корпусе. Еще стоит упомянуть хорошую плавность хода автомобиля и относительно малую жесткость таких амортизаторов.
К недостаткам относится перегрев рабочей жидкости, так как корпус – двойной, и охлаждение атмосферным воздухом затруднено. Из-за перегрева велика вероятность вспенивания масла и, как следствие, мгновенная потеря эффективности работы – амортизатор перестает выполнять свою функцию, и автомобиль становится плохо управляемым из-за раскачки.
Следующий минус – это большой вес двухтрубного амортизатора, а также строго определенное расположение при установке – если его перевернуть, вытечет рабочая жидкость. Вес амортизатора влияет на величину неподрессоренной массы (о том, что это такое, расскажем отдельно). Чем больше неподрессоренная масса, тем хуже плавность хода и управляемость автомобиля.
Небольшим усовершенствованием двухтрубных амортизаторов стало наполнение наружной полости газом с небольшим избыточным давлением. Таким образом снизили вероятность вспенивания, так как масло в этом случае «опирается» на газовую подушку.
Совсем другое дело – гидравлические однотрубные газонаполненные амортизаторы. Один цилиндр, заполненный маслом, поршень с односторонними клапанами и небольшая полость, заполненная газом и прикрытая поршнем.
Однотрубный амортизатор лишен всех недостатков двухтрубных. При интенсивной работе жидкость не перегревается, так как отделена от окружающей среды только одной стенкой цилиндра и отлично охлаждается. Также он легче и может устанавливаться хоть вверх, хоть вниз корпусом.
Но законы природы никуда не денешь: где-то выигрываешь, где-то проигрываешь. Поэтому достоинства двухтрубных амортизаторов стали недостатками однотрубных. Последние значительно дороже и весьма чувствительнее к механическим повреждениям корпуса, стало быть, эксплуатация с ними автомобиля пусть не так уж значительно, но дороже.
Установка амортизаторов
Способы установки амортизаторов не изменились с момента их внедрения в автомобили. Так, всегда их верхняя часть крепится к кузову автомобиля или раме, а нижняя – к элементу подвески, будь то рычаг или балка неразрезного моста. От этого и замена данного элемента в подавляющем большинстве случаев не доставляла трудностей: выкрутил нижний болт крепления, выкрутил верхний болт крепления, и все, амортизатор в руках.
С амортизаторами задних подвесок так все и осталось, а вот с передними все чуть сложнее. С появлением переднеприводных автомобилей возник вопрос, куда девать амортизатор, который в основном крепился к нижнему рычагу передней подвески и мешал установке приводного вала.
Основных решений этой задачи получилось два. Первый вариант – установка нижней части амортизатора на рычаг через П-образный кронштейн, внутри которого проходил приводной вал. Второй вариант – перенос амортизатора вместе с пружиной в пространство над верхним рычагом подвески. В таком случае нижняя часть амортизатора крепится к верхнему рычагу подвески, и называется вся эта конструкция именем американского инженера Эрла Стили МакФерсона.
МакФерсон разрабатывал этот принципиально новый на тот момент вид подвески для ультрабюджетного концепт-кара Chevrolet Cadet в 1930-е годы. На практике его удалось применить только после войны, уже на Ford Vedette 1948 года для французского рынка. Теперь, когда вы знаете эту короткую захватывающую историю и можете при случае блеснуть эрудицией, переходим к особенностям этой популярной до сих пор конструкции.
МакФерсон объединил амортизатор вместе с пружиной в одну амортизаторную стойку. В этой стойке верхняя часть имеет шарнир с подшипником и опирается на элемент кузова – стакан. Благодаря опорному подшипнику стойка может вращаться вокруг собственной оси. А если установить амортизаторную стойку под определенным углом, то можно задать траекторию перемещения колеса и углы его установки, как, например, развал, угол продольного и поперечного наклона оси поворота (что это, обязательно рассмотрим в будущих публикациях).
Получилось, что при такой установке стойки можно избавиться от направляющего верхнего рычага подвески, тем самым удешевив ее. Поворотный кулак в подвеске крепится к шаровой опоре нижнего рычага и к амортизаторной стойке, вращается вместе с ней же. Стойка стабилизатора поперечной устойчивости в данном случае может крепиться или к нижнему рычагу, или непосредственно к амортизаторной стойке.
Если рассмотреть способы крепления стойки к поворотному кулаку, то их несколько. Поворотный кулак может крепиться к кронштейну на корпусе стойки. Зачастую – двумя эксцентриковыми болтами с гайками, и они же являются элементами регулировки развала колес. Если развал колес заложен конструктивно, то регулировка не нужна, значит и закрепить стойку можно в кронштейне поворотного кулака. Кронштейн крепления в таком варианте представляет из себя проушину с разрезом, которая стягивается одним болтом. Самым простым вариантом является запрессовка корпуса стойки в поворотный кулак (как у нашего подопытного Chevrolet Lanos). Поставляется все это часто как одна деталь – в сборе c кулаком.
В список недостатков амортизаторной стойки типа МакФерсон можно отнести относительно небольшие ходы подвески и, как следствие, такая конструкция – большая редкость, если не исключение, на настоящих внедорожниках (впрочем, таких машин уже почти не осталось). А причина в том, что при максимальном сжатии пружины стойки очень сильно начинают изменяться углы установки колес, что влечет за собой серьезное ухудшение в управляемости автомобиля и приводит к чрезмерному износу шин.
Амортизаторные стойки могут быть с возможностью замены амортизатора и без нее. В первом варианте корпус стойки с опорой под пружину выполнен отдельно от амортизатора. Во втором – корпус амортизатора есть одновременно корпус стойки, и непосредственно на нем смонтирована нижняя опора пружины. Верхняя же опора пружины крепится к штоку амортизатора. Пружина сверху и снизу воздействует на опоры через резиновые подушки. На штоке амортизатора устанавливают упругий отбойник – резиновую или полиуретановую втулку, которая предотвращает удары деталей подвески при полном сжатии пружины.
Пружина в амортизаторной стойке всегда находится под натягом. Изначально сжатие необходимо для исключения люфтов и зазоров в сборке. Замена стойки на автомобиле – всегда маленькая радость для механика, так как по стоимости работ она довольно недешева.
Пример замены амортизаторов
Итак, перейдем в ремзону, где нас ждет Chevrolet Lanos с его передними разборными амортизационными стойками. Пружины мы оставляем старые, а вот амортизаторы – меняем. Хозяин автомобиля решил, что стандартные двухтрубные амортизаторы передней подвески слишком мягкие, и ему не хватает управляемости. Решением стала установка передних однотрубных газонаполненных амортизаторов.
Приступаем. Отворачиванием гайку крепления приводного вала к ступице колеса, после чего выкручиваем болты крепления и снимаем переднее колесо. Далее, для облегчения откручивания элементов крепления распыляем на соединения шаровой опоры рычага и шарнира наконечника рулевой тяги спасительную WD40.