Амортизатор (амортизаторы автомобиля)
Автомобильный амортизатор или так называем «аморт» – специальное устройство в подвеске авто, предназначение которого является, уменьшение механических колебаний (демпфирование) при движении или полное их поглощение.
Роль и предназначение амортизаторов в подвеске автомобиля
Амортизаторы придают мягкий и плавный ход автомобиля, также защищают элементы ходовой машины от нагрузок, возникающие в результате движения по неровной поверхности дорожного полотна. Автомобильные амортизаторы применяются в качестве части элементов упругости в подвеске автомобиля совместно с пружинами, торсионами и рессорами.
Устройство амортизатора
Амортизатор автомобиля состоит из: узла уплотнения, чашки пружины подвески автомобиля, штока с износостойким покрытием и высокой чистотой поверхности, клапана сжатия, уплотнительного кольца из высококачественной резины, разделительного поршня, резинового-металлического цельно вулканизированного шарнира, герметически сваренного дна, амортизирующих жидкости и газа, колбы и поршня.
Разновидности амортизаторов
Типы и устройство амортизаторов
По конструктивному решению различают амортизаторы:
Проблемы с амортизаторами
Стойки амортизаторов автомобиля имеют несколько основных причин по которых выходят из строя — это неправильная установка и нарушение правил эксплуатации. В основном неопытные автовладельцы могут забыть затянуть гайку, поставить съемные чашки вверх ногами, забывают устанавливать пыльники, повреждают шток амортизатора пассатижами и т.п.
Проблемы, с которыми чаще всего приходится сталкиваться:
Если появились потеки на амортизаторе, то стоит как можно быстрее его заменить (лучше оба на одной оси).
Способы определения проблем с амортизаторами и их решение
Разнообразие причин, по которым повреждается амортизатор достаточно много. Так, к примеру, разрыв сальника может быть вызван повреждением хромового покрытия штока или его коррозией. В практике ремонта автомобиля существует несколько способов как происходит диагностика амортизаторов:
Наиболее точно определить неисправность можно лишь на спец. стенде.
Вышедшие из строя амортизаторы могут послужить причиной для быстрого износа механических узлов автомобиля: пружины подвески, рулевого механизма, кардана, дифференциала, быстрый износ шин, скорый выход из строя резиновых втулок подвески, ступичных подшипников, подвески и ШРУСов.
Узлы на которые пагубно влияют неисправные амортизаторы
Важность амортизатора в подвеске автомобиля
В основном водители мало уделяют внимания амортизаторам и считают их работоспособными до тех пор, пока преодолевая неровности, не слышится металлический удара, а колебания автомобиля быстро успокаиваются. Проверка состояния в основном, проводится лишь грубым методом раскачивая машины руками. Точно же определить характеристики амортизатора авто можно лишь на специальных стендах, в СТО.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
Стакан, подшипник, опора: к чему крепятся амортизаторы и почему там что-то ломается?
Что такое амортизаторы или амортизаторные стойки, знают все. Или хотя бы догадываются, зачем они нужны в общих чертах. И это нормально: про стойки и амортизаторы написано очень много всякого разного, полезного, толкового или хотя бы интересного. Про то, как эти детали крепятся к кузову, говорят мало. Вроде есть там какой-то «опорник», есть какой-то «стакан». А ещё что-то иногда может там хрустеть, трещать, стучать или даже отваливаться. Что именно?
«Задача у нас простая».
Начнём всё-таки с амортизаторов. Иногда встречается мнение, что они нужны для того, чтобы машину не трясло, чтобы ехать в ней было мягко и комфортно. Это не совсем так. За мягкость отвечают пружины – упругие элементы (сегодня не будем говорить про рессоры, пневмо- или гидроподвеску, у которых есть свои особенности). Амортизаторы нужны для обратной задачи: гасить те колебания кузова, которые начинаются во время работы пружин. Если амортизатор убрать, кузов будет очень долго раскачиваться на пружинах, колёса будут скакать по неровной дороге, а машина перестанет нормально управляться. Нечто похожее возникает при неисправности амортизаторов, когда они не способны выполнять свои функции.
Чтобы закрепить пружину, большого ума не надо. Достаточно упереть её нижним концом в деталь подвески (рычага или балки), а верхним – в кузов или деталь, прочно соединённую с кузовом. В случае с амортизационной стойкой конструкция получается чуть сложнее (только потому, что в ней объединены амортизатор, пружина, поворотный кулак и рычаг подвески), но пока это не важно.
Важно, что в конструкции стойки есть такой же амортизатор, который тоже надо куда-то крепить. И если в задней подвеске крепление амортизатора довольно примитивное, то в передней оно заметно сложнее. Оно понятно: если сзади амортизатор должен работать только в одной плоскости, то в передней он ещё должен как-то крутиться вокруг своей оси вместе с передним управляемым колесом. Этим и обусловлена разница в креплениях амортизаторов и стоек. Начнём с более сложной конструкции – с крепления передней амортизационной стойки.
Тот самый «опорник»
Если стойка должна вращаться, то в ней должен быть подшипник. И вот как раз такой опорный подшипник и есть тот самый механизм, соединяющий кузов и стойку. По своей сути это обычный подшипник качения с очень прочной обоймой. Эта обойма должна выдерживать все удары, которые может испытать колесо и предать его стойку. Обойма с помощью металлической площадки крепится к стакану кузова. Через центр подшипника проходит шток амортизатора. В общем-то всё: на этом конструкция заканчивается. Я же говорил, что ничего сложного в ней нет, не так ли?
Да, теоретически всё сделано очень просто и надёжно. Но, как и любой другой подшипник, опорный подшипник (или по-братски «опорник») имеет свой ограниченный ресурс.
Конечно, в первую очередь его губят пыль, песок и остальная дорожная грязь, от которых невозможно защититься на сто процентов. Что-то всё равно попадает внутрь, постепенно смазка стареет, а сам подшипник выходит из строя. И это нормально.
Кроме того, на его долговечность влияет исправность самой подвески. Лишние стуки из-за разбитых сайлентблоков, шаровых опор и даже рулевых тяг и их наконечников тоже сокращают жизнь бедного подшипника.
Ну и, наконец, есть просто не очень удачные опорники, которые выходят из строя на некоторых автомобилях (хотя бы на тех же Тигуанах первого поколения или на множестве Фордов или Вольво). Тут поможет только смирение и поиск каких-то нормальных аналогов.
Как понять, что опорный подшипник пора менять? К сожалению, не понять этого невозможно: поломка довольно-таки шумная и своими звуками может вывести из себя даже шаолиньского монаха. В первую очередь появляется хруст при повороте руля. Это уже сам по себе достаточно точный признак «попадалова» на замену опорника. А если сюда добавляется хруст, скрежет или стук при проезде неровностей, то диагноз практически стопроцентно точный. Для собственного успокоения можно провести несложный тест. Открываем капот и находим под ним «стаканы» с опорниками. Это несложно. Теперь смотрим, нет ли на них каких-нибудь защитных колпачков. Если есть, то снимаем. После этого мы сможем увидеть шток амортизатора, который закреплён в опорном подшипнике. Кладём на него руку и раскачиваем машину. Есть люфт – всё, приехали. Люфта в исправном подшипнике не бывает.
Теоретически с хрустом опорника можно немного поездить. Но долго испытывать судьбу не советую. Бывает, что опорник внезапно разваливается, и куда в этот момент потащит руль, неизвестно. А ещё его может здорово закусить, что в повороте может привести к трагедии. Так что затягивать с ремонтом не стоит.
Менять опорники лучше парой. Вообще, в ходовой всё лучше менять с обеих сторон одновременно, и опорный подшипник – не исключение. Правда, если перед смертью подшипника эта сторона автомобиля влетела в большую яму и причинно-следственная связь между ямой и гибелью опорника установлена явно, то можно заменить и с одной стороны.
Кое-что попроще
Крепление амортизаторов задней подвески сделано заметно проще. Этим амортизаторам нет необходимости крутиться вокруг собственной оси, поэтому подшипников там нет. Есть чашка, в которой в резине стоит втулка. В этой втулке закреплён шток амортизатора. Без резины обойтись нельзя: она гасит вибрации, которые амортизатор щедро отдаёт на кузов. Казалось бы, тут ломаться вообще нечему. Но ломается, собака. Подводит, конечно, именно резинка, которая может порваться или отслоиться от втулки. Чем это грозит?
Самое печальное произойдёт, если подушка порвётся полностью. Шток амортизатора оказывается не закреплённым полностью и начинает болтаться в стакане кузова. А это как минимум – знатный грохот. Причём очень своеобразный: будто что-то отвалилось внутри машины и грохочет в кузове. Оно так и есть, потому что свободно мотающийся шток амортизатора начинает лупить прямо по кузову.
Если отслоение только началось, диагностировать поломку по звуку сложнее. Во-первых, стучать в этот момент пока ещё нечему, во-вторых, звук чаще неоднозначный. Будто кто-то тяжко вздыхает в месте крепления опоры. Или будто грустно квакает лягушка. В общем, понять трудно и можно перепутать с помирающим амортизатором. А вот когда опора оторвётся, тут уже всё становится ясно. Но поздно.
Грохот может быть таким сильным, что возникают справедливые опасения: а можно ли так ехать в сервис? Или лучше всё-таки поехать на эвакуаторе? Конечно, на эвакуаторе лучше, но большой необходимости в нём нет. Можно потихоньку доехать и так. Главное – очень медленно и по хорошей дороге. Если от души подпрыгнуть в яме, шток амортизатора провалится в ходе отбоя внутрь кузова и может упереться в него изнутри. И это заметно добавит головной боли. Кроме того, нужно помнить, что одного амортизатора на машине нет (шток-то болтается, так что амортизатор фактически не работает), что заметно сказывается на управляемости. Хотя, конечно, если красться в сервис со скоростью 40 км/ч, то на последнюю можно наплевать. В крайнем случае, если совсем прижало, лучше совсем снять амортизатор (всего-то открутить один болт снизу) и доехать до места ремонта вообще без него. На дороге машина, конечно, будет стоять неважно, но хотя бы грохот не сведёт с ума.
Конечно, как и в случае с опорными подшипниками, опоры задних амортизаторов тоже лучше менять парой.
Что не так?
У опор, что передних, что задних, есть одна особенность: на некоторых автомобилях они могут быть одной частью с амортизатором или стойкой. То есть, оригинальной детали не может быть в принципе. Это не должно расстраивать. Почти всегда можно подобрать аналоги и заменить опору отдельно от амортизатора. Причём иногда доходит до смешного: например, на Мазде 3 и соплатформенном втором Фокусе опоры задних амортизаторов практически одинаковые, но на Фокусе это отдельная деталь, а на Мазде она по заводу идёт в сборе с амортизатором. Зачем – загадка. Впрочем, в продаже полно аналогов.
Так, а что там со «стаканами»? Про них же тоже обещал сказать пару слов. Но говорить особо нечего. Если вашей машине не двадцать лет и она не Mercedes W210, то проблем со «стаканами» вы, скорее всего, не увидите ещё долго. А вот при покупке подержанной машины во время проверки передних опорных подшипников (по тому самому методу, который я описал выше) очень советую обратить внимание на эти самые «стаканы». Если на одном из них выбит VIN, а сам он переварен, будут неприятности похуже, чем с опорами стоек. Но это уже другая история, более дорогая и печальная. Ну её в топку.
Какие бывают автомобильные амортизаторы? Виды амортизаторов и особенности устройства.
Амортизатор – это устройство, которое применяется в автомобилях для поглощения толчков, ударов и гашения колебаний (демпфирования), возникающих при движении транспортного средства. На сегодняшний день существует много видов автомобильных амортизаторов. Они различаются между собой по принципу и характеру действия, наполнению и конструкции.
Предназначение и устройство амортизаторов
Каждую неровность на дороге принимает на себя кузов автомобиля. Чтобы уберечь его от сильных ударов, повреждений несущей конструкции используется упругие элементы подвески автомобиля. Это позволяет избежать повторения кузовом всех неровностей на дороге, а также повысить плавность хода автомобиля.
Упругие элементы подвески поглощают энергию толчков и как следствие вынуждены ее отдавать, при этом автомобиль еще будет раскачивать вверх и вниз некоторое время. Чтобы погасить колебания, используется амортизатор. Его разработки велись еще в начале прошлого века, когда встал вопрос о безопасности на дороге.
Амортизатор представляет собой гидравлическое устройство, которое работает за счет трения, а также перетекания жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия. У этого принципа есть различные способы реализации, однако, наиболее распространены телескопические амортизаторы. Они являются надежными, легкими, небольшими по размеру и что не менее важно, быстро охлаждаются.
Принцип работы телескопических демпферов основан на вытеснении жидкости поршнем через калиброванные отверстия. В различных режимах жидкость вытесняется через отверстия разного диаметра. Благодаря этому колебания поглощаются как при сжатии, так и при отбое.
Виды и типы автомобильных амортизаторов
Телескопические амортизаторы имеют несколько разновидностей, однако, наиболее популярны три вида амортизаторов: однотрубный, двухтрубный и комбинированный. Также в современных автомобилях существует функция регулировки характеристик амортизатора в ходе движения, так называемая адаптивная подвеска.
Однотрубные(монотрубные) амортизаторы
Однотрубные амортизаторы (также имеют название монотрубные) чаще всего эти типы амортизаторов применяются в гоночных автомобилях. Как понятно из названия, имеется только один цилиндр, который является корпусом для штока и поршня. Для компенсации объема штока имеется специальная камера с газом.
В основании находится плавающий поршень, который отделяет газ от жидкости. Давление масла в газонаполненных амортизаторах может достигать 30 атм. Главным преимуществом однотрубной конструкции является хорошее охлаждение за счет одинарных стенок. Также данный вид амортизаторов длительное время сохраняет работоспособность на любых дорогах.
Особенность этих устройств заключается в том что физический барьер между камерой с газом и маслом исключает их смешивание. Это позволяет расположить их под любым углом без потери своих свойств. Чаще всего однотрубники ставятся в перевернутом виде для снижения не подрессоренной массы и увеличения плавности хода.
Минусом однотрубных амортизаторов является трудоемкий процесс производства и как следствие немаленькая цена. При их изготовлении требуется увеличенная точность деталей и крепость конструкции, так как внутри трубы создается большое давление.
Еще одним недостатком является их размер по сравнению с двухтрубными амортизаторами, это нужно учитывать при ремонте компактных автомобилей. Несмотря на долговечность однотрубных амортизаторов, они не выдерживают ударов от камней или других предметов, так как при искривлении стенки цилиндра поршень просто заклинит.
Двухтрубные виды амортизаторов
Двухтрубные амортизаторы имеют в своем составе два цилиндра, помещенные один в другой. Внутренний цилиндр состоит из масла и поршня, связанного с рычагом подвески штоком. Внешний цилиндр частично заполнен воздухом и является компенсационным резервуаром. Он предназначен для жидкости, которая вытеснится штоком. К достоинствам двухтрубников можно отнести низкую стоимость, небольшие размеры, а также эффективность в простых условиях.
Однако данный вид амортизаторов имеет гораздо большее количество недостатков, чем достоинств и главный из них – перегрев. Двойные стенки являются термосом для масла – оно быстро нагревается и медленно охлаждается.
Закипание масла происходит при езде по неровной дороге на больших скоростях. Амортизатор изменяет свои свойства, он не способен гасить колебания и машину начинает раскачивать. В таком режиме он долго не проработает, и демпферы будут требовать частой замены.
Комбинированные(газомасляные) амортизаторы
Стремясь объединить достоинства однотрубников и двухтрубников, производители начали производить комбинированные амортизаторы. Устройство ближе всего к двухтрубникам, только вместо воздуха во внешнем цилиндре используется газ под давлением.
К плюсам таких амортизаторов можно отнести высокую эффективность, простой процесс изготовления и как следствие невысокую стоимость. Также они сохранили небольшие размеры и устойчивость к высоким температурам. Однако комбинированные амортизаторы переняли как достоинства, так и некоторые недостатки от предыдущих видов амортизаторов.
Регулируемые амортизаторы
Начиная с середины прошлого века, водитель мог выбирать режим работы амортизатора. Чаще всего выбор стоял между спортивным, комфортным и промежуточным режимами. В наше время электроника сама определяет состояние дорожного покрытия и скорость движения и в зависимости от полученной информации устанавливает оптимальные настройки (функция самостоятельного выбора нужного режима также никуда не исчезла).
Наибольшее распространение имеют две конструкции регулируемых амортизаторов. В первом случае характеристики изменяются с помощью электромагнитных перепускных клапанов, которые не имеют определенной последовательности открытия и закрытия. Таким образом, облегчается или затрудняется путь жидкости, что обеспечивает смену режима.
Второй способ основывается на использовании магнитореологической жидкости. Электромагнитное поле воздействует на частицы такого масла возле перепускных отверстий, что изменяет его вязкость и, соответственно, обеспечивает смену настроек жесткости.
Как понять, исправны ли амортизаторы на машине?
Вообще проверочных методов не так уж и мало. Но мы пока что расскажем вам про самые простые действия. Как понять что амортизаторы неисправны или сильно изношены? Очень просто:
Выбор того или иного типа амортизатора зависит от вашего стиля езды, а также от качества покрытия дорог. Любой автомобильный амортизатор требует своевременного осмотра и бережного отношения, и тогда он прослужит вам длительное время.
Устройство и принцип работы амортизаторов
Со времен появления первых автомобилей перед конструкторами стоял вопрос поиска оптимального способа гашения колебаний кузова, возникающих при преодолении неровностей. Наилучшим решением, применяемым и сегодня, стало интегрирование в состав подвески автомобиля специальных устройств – амортизаторов. На данный момент повсеместное распространение получили гидравлические телескопические амортизаторы. Гашение колебаний кузова и колес происходит в них за счет жидкостного трения, возникающего при прохождении жидкости через узкие отверстия в поршне – клапаны. Таким образом, механическая энергия колебаний переводится в тепловую. От характеристик амортизаторов зависят такие важные показатели, как устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля. Современные амортизаторы, имея в своей основе общий принцип работы, отличаются по типам и особенностям конструкции.
История появления амортизатора
Первые автомобили с рессорной подвеской обладали неприятным свойством: при преодолении неровностей их кузов сильно раскачивался. Изначально данная проблема частично решалась сама собой, поскольку в многолистовых рессорах наблюдался эффект межлистового трения, который способствовал гашению колебаний кузова. Но этого было недостаточно.
Поэтому следующим этапом стало добавление в состав подвески отдельного демпфирующего элемента. Одними из первых таких устройств были амортизаторы сухого трения с фрикционными дисками, разработанные в начале прошлого века.
В 1950-х годах стали применяться поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, в основе работы которых лежал принцип жидкостного трения. Их устройство, позаимствованное из конструкции авиационных шасси, применяется в подвеске автомобилей и сегодня.
Функции амортизатора
Передние и задние амортизаторы являются демпфирующими элементами подвески автомобиля. Работая в паре с упругими элементами подвески (пружинами или торсионами), амортизаторы выполняют следующие основные функции:
Конструкция автомобильного амортизатора
Амортизаторы бывают двух типов: однотрубный или двухтрубный. От типа амортизатора зависит и его конструкция. Несмотря на это, основные элементы у обоих типов остаются общими. Амортизатор состоит из цилиндра, заполненного специальной жидкостью (маслом), по которому перемещается поршень. Сам поршень соединен со штоком круглого сечения, который, в свою очередь, своей верхней частью крепится к кузову автомобиля. В поршне сделаны отверстия небольшого диаметра (клапаны), через которые проходит жидкость. Для того, чтобы повысить сопротивление потоку жидкости, их делают подпружиненными. Более детальное описание конструкции амортизаторов приводится далее.
Амортизатор соединяется с рычагом подвески или балкой моста. Крепление амортизатора производится через упругое соединение – сайлентблок.
Принцип действия амортизатора
Масляные амортизаторы работают по принципу преобразования энергии жидкостного трения в тепловую. Перемещающийся шток с поршнем заставляет масло перетекать через небольшие клапаны, тем самым создавая сопротивление его движению. Максимальный ход штока с поршнем ограничивает отбойник амортизатора. Передние амортизаторы воспринимают достаточно большую нагрузку, поэтому их делают более усиленными по сравнению с задними.
Классификация амортизаторов
Двухтрубный амортизатор
Двухтрубный амортизатор состоит из соосных цилиндров, один из которых помещен внутри другого. Шток с поршнем перемещается во внутренней полости – рабочей камере. Она сообщается с внешней, частично заполненной воздухом либо азотом через донный клапан. Камера, заполненная газом, предназначена для компенсации объема жидкости при погружении штока.
Двухтрубную конструкцию могут иметь как передние, так и задние амортизаторы. Но все же в большинстве случаев на современных автомобилях двухтрубные амортизаторы устанавливаются на заднюю ось.
Однотрубный амортизатор
Однотрубные амортизаторы являются газонаполненными. В их конструкции предусмотрен только один цилиндр, в нижней части которого расположена камера, заполненная газом под давлением 2…3 МПа. Данная камера отделена от жидкости специальным плавающим поршнем и предназначена для компенсации объема жидкости при сжатии амортизатора. Благодаря тому, что газ постоянно поджимает жидкость в рабочей камере, при высокочастотном режиме работы амортизатора предотвращается эффект вспенивания масла (эмульсирование), а также появляется возможность его установки в любом положении.
Однотрубные газонаполненные амортизаторы способны выдерживать серьезные нагрузки без потери рабочих свойств. В основном, они применяются в качестве передних амортизаторов.
Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения
Адаптивные (или регулируемые) амортизаторы предполагают возможность изменения демпфирующих свойств (коэффициента демпфирования). Амортизаторы оснащаются электромагнитным клапаном, сечение которого изменяется под воздействием электрического сигнала. Уменьшение сечения затрудняет прохождение жидкости через клапан, увеличивая жесткость амортизатора. Увеличение же сечения клапана, наоборот, делает его более мягким.
Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью
Регулируемые амортизаторы данного типа заполнены жидкостью с включением металлических частиц. Такое масло меняет структуру под воздействием магнитного поля, которое создается при помощи катушек, встроенных в поршень амортизатора. Благодаря магнитореологической жидкости магнитные амортизаторы изменяют характеристики жесткости за доли секунды. Преимущество адаптивных амортизаторов заключается в возможности изменения характеристики подвески в соответствии с текущими условиями движения: более жесткая подвеска улучшит управляемость и устойчивость автомобиля, а более мягкая повысит комфорт передвижения. Основной недостаток адаптивного амортизатора: высокая стоимость его изготовления.
Спортивные амортизаторы
Спортивные амортизаторы предназначены для работы в условиях экстремальных нагрузок. Их отличает повышенная жесткость и стабильность, обеспечивающие лучшую управляемость автомобиля.
Основные неисправности и срок службы амортизаторов
Наиболее частотная неисправность амортизатора – нарушение герметичности уплотнительного сальника штока. Это происходит в случае повреждения пыльника амортизатора, и, как следствие, попадания грязи на поверхность штока. Повреждение сальника штока ведет к утечке газа и амортизаторной жидкости, из-за чего сам амортизатор утрачивает свои демпфирующие свойства.
При нормальных условиях эксплуатации срок службы амортизаторов может составить 3-5 и более лет. Передние амортизаторы претерпевают большую нагрузку, тем не менее, на новом автомобиле их ресурс составляет примерно 100-125 тысяч километров пробега. Задние же амортизаторы обычно превосходят эти показатели.