Роль пружины в подвеске автомобиля.
Для чего предназначены пружины авто?
Амортизатор и пружина всегда работают в паре, выполняя две части одной большой задачи – обеспечения плавности хода и управляемости машины. Пружина – это упругий элемент подвески, которая смягчает толчки и удары от езды по неровной дороге. После наезда на препятствие колесо отрывается от земли и становится неуправляемым.
Задача пружины – как можно скорее вернуть его на место, но после удара о дорогу колесо отскакивает назад, и чем более мягкая пружина – тем сильнее она может сжаться и поглотить больше энергии. Т.к. эта энергия расходуется очень медленно, то колебания долго не будут затухать, подпитываясь новыми толчками от неровностей на дороге. Для решения этой проблемы на помощь приходит амортизатор, который предназначен для быстрого гашения колебаний колеса путём преобразования в тепло колебаний кузова и подвески.
Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов?
Нормальная работа подвески возможна только при правильном взаимодействии и полном выполнении своих функций амортизатором и пружиной. В то время как пружины удерживают массу машины, их движения контролируются амортизаторами – соответственно они зависят друг от друга. Если какой-то из компонентов «не дорабатывает», то он перекладывает часть работы на «партнёра». Если проседает пружина, то перегруженный дополнительной работой амортизатор гораздо быстрее выходит из строя, а плохой амортизатор не может нормально ограничивать движения пружины и раскачивает автомобиль.
Почему теряет свои свойства такое сложное устройство как амортизатор, более-менее понятно, но почему теряет свои свойства пружина? Это происходит из-за:
1)Усталости металла в зависимости от её естественного износа;
2)Повреждений поверхности пружины (трение, камни, полное сжатие пружины);
3)Частой перегрузки автомобиля или преодоления на скорости неровных участков дороги;
4)Коррозии метала (повышенная влажность, влияние дорожной соли).
5)Нарушение тех.процесса при производстве самих пружин и использование материала ненадлежащего качества.
От состояния пружины зависит и удерживание дороги, и степень отрицательного влияния на амортизаторы и наконечники, и тормозные показатели автомобиля — просевшие пружины не могут в достаточной степени нейтрализовать силу, возникающую при его торможении.
Наиболее оптимально при замене амортизатора также поменять пружины, но это дорого и не так обязательно, учитывая что визуально невозможно определить некоторые характеристики пружин, к примеру степень усталости металла.
Установка новых амортизаторов в комплекс со старыми, иногда начинающими ржаветь пружинами – это ремонт подвески наполовину при укорачивании срока службы амортизаторов. При одновременной замене амортизатора и пружины, подвеска восстановится до оригинального состояния, и как дополнительный бонус, часть затрат возместится за счёт экономии на двойной оплате трудозатрат.
Что такое пружины подвески автомобиля. Особенности, для чего нужны и когда менять
— По линейным показателям: при которой сила нагрузки пропорциональна деформации элемента. Данные критерии являются самыми простыми и наиболее популярными при подборе пружин;
— Повреждение поверхностного слоя детали из-за частой деформации, чрезмерной нагрузки и механического воздействия;
— Систематическая перегрузка детали и частое преодоление дорожных неровностей на скорости;
— Коррозия, а затем появление ржавчины металла, которая зачастую появляется от повышенной влажности или воздействия дорожных солевых реагентов.
Основные причины, по которым меняются пружины подвески автомобиля:
— При визуально установленной коррозии на поверхности детали;
— При повреждении металла детали, которая четко просматривается визуально;
— При снижении дорожного просвета машины;
— При неравномерном горизонте автомобиля, который отражается в разнице высоты передней и задней частей транспортного средства.
Видео обзор: «Что такое пружины подвески автомобиля. Особенности, для чего нужны и когда менять»
Пружина в машине как называется
Для чего предназначены пружины авто?
Амортизатор и пружина всегда работают в паре, выполняя две части одной большой задачи – обеспечения плавности хода и управляемости машины. Пружина – это упругий элемент подвески, которая смягчает толчки и удары от езды по неровной дороге. После наезда на препятствие колесо отрывается от земли и становится неуправляемым.
Задача пружины – как можно скорее вернуть его на место, но после удара о дорогу колесо отскакивает назад, и чем более мягкая пружина – тем сильнее она может сжаться и поглотить больше энергии. Т.к. эта энергия расходуется очень медленно, то колебания долго не будут затухать, подпитываясь новыми толчками от неровностей на дороге. Для решения этой проблемы на помощь приходит амортизатор, который предназначен для быстрого гашения колебаний колеса путём преобразования в тепло колебаний кузова и подвески.
Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов?
Нормальная работа подвески возможна только при правильном взаимодействии и полном выполнении своих функций амортизатором и пружиной. В то время как пружины удерживают массу машины, их движения контролируются амортизаторами – соответственно они зависят друг от друга. Если какой-то из компонентов «не дорабатывает», то он перекладывает часть работы на «партнёра». Если проседает пружина, то перегруженный дополнительной работой амортизатор гораздо быстрее выходит из строя, а плохой амортизатор не может нормально ограничивать движения пружины и раскачивает автомобиль.
Почему теряет свои свойства такое сложное устройство как амортизатор, более-менее понятно, но почему теряет свои свойства пружина? Это происходит из-за:
1)Усталости металла в зависимости от её естественного износа;
2)Повреждений поверхности пружины (трение, камни, полное сжатие пружины);
3)Частой перегрузки автомобиля или преодоления на скорости неровных участков дороги;
4)Коррозии метала (повышенная влажность, влияние дорожной соли).
5)Нарушение тех.процесса при производстве самих пружин и использование материала ненадлежащего качества.
От состояния пружины зависит и удерживание дороги, и степень отрицательного влияния на амортизаторы и наконечники, и тормозные показатели автомобиля — просевшие пружины не могут в достаточной степени нейтрализовать силу, возникающую при его торможении.
Наиболее оптимально при замене амортизатора также поменять пружины, но это дорого и не так обязательно, учитывая что визуально невозможно определить некоторые характеристики пружин, к примеру степень усталости металла.
Установка новых амортизаторов в комплекс со старыми, иногда начинающими ржаветь пружинами – это ремонт подвески наполовину при укорачивании срока службы амортизаторов. При одновременной замене амортизатора и пружины, подвеска восстановится до оригинального состояния, и как дополнительный бонус, часть затрат возместится за счёт экономии на двойной оплате трудозатрат.
Основными элементами автомобильной подвески считаются пружины и амортизаторы. Именно они наиболее подвержены воздействию поломок, при движении по нашим плохим дорогам. В нашей статье мы хотим затронуть вопрос надобности замены пружины при текущей замене амортизаторов.
Для начала, давайте разберемся в вопросе предназначения автомобильных пружин. Итак, пружины и амортизаторы ходовой части любого авто работают только в паре, при этом выполняя две большие задачи: обеспечение плавности движения и контролированной управляемости автомашины. Сама пружина является упругим элементом автомобильной подвески, которая значительно смягчает удары и толчки, возникающие при наезде колесами на дорожные неровности.
Отметим, что после наезда на любое препятствие колесо отрывается от земли, тем самым делая автомобиль неуправляемым. Главная задача пружины подвески – вернуть колесо на место как можно быстрее. Также стоит заметить, что чем мягче пружина, тем сильнее она может сжаться и соответственно лучше поглотить энергию удара. Сама энергия удара затухает очень долго, к тому же она постоянно подпитывается новыми ударами от неровной дороги. Решается эта проблема путем использования амортизатора, который быстро гасит все колесные колебания. По сравнению с пружинами, амортизаторы считаются более сложными техническими устройствами, требующими периодической замены.
Нормальная работа автомобильной подвески возможна лишь при правильном взаимодействии таких элементов как амортизаторы и пружины. Пружины удерживают массу автомобиля, а все движения колес контролируются амортизаторами – получается, они напрямую зависят друг от друга. Если один элемент неисправен, значит его работа перекладывается на «партнера». К примеру, если просела пружина, то амортизатор перегружается, что ведет к его скорейшему выходу из строя. Ну а неисправный амортизатор не ограничивает движения пружины, что приводит к сильнейшему раскачиванию кузова автомашины.
Как мы говорили выше, амортизатор со временем выходит из строя из-за сложности своей конструкции, ну а пружина со временем теряет свои свойства по следующим причинам:
— естественный износ и усталость металла;
— механические повреждения на поверхности пружины (возникают в результате полного сжатия пружины, а также от ударов по ним сторонними предметами, например, камнями);
— перегруз автомобиля и частое движение по плохим дорогам;
— коррозия (высокая влажность, дорожная соль и т.д.).
Итак, давайте ответим на главный вопрос, который мы поднимали в начале нашей статьи. Оптимальным вариантом считается проведение комплексной замены автомобильных амортизаторов и пружин. Однако такой вариант весьма дорогостоящий и его могут позволить не все автомобилисты. Мы советуем проводить визуальный осмотр пружин при замене амортизаторов. В случае установки новых амортизаторов в комплексе с явно изношенными пружинами – это половинчатый ремонт автомобильной подвески, который приведет к уменьшению срока службы ваших «свежих» амортизаторов. В то же время одновременная замена этих элементов восстановит вашу подвеску до заводского состояния, а вы, при этом, сможете сэкономить на оплате трудозатрат.
Так что, выбор остается за вами, мы хотим лишь в завершении описать ситуации, при которых требуется обязательная замена пружин:
— поломка пружин (обычно это происходит в нижних или верхних витках пружины);
— повреждения металла или сильная коррозия пружин;
— низкая посадка автомашины (измерьте расстояние от центра колеса до края колесной арки на всех колесах и сравните полученные результаты);
— разница в высоте между передней и задней осью автомобиля.
Если вы не обнаружили каких-либо отклонений, то допускается замена пружин при каждой второй замене амортизаторов. В завершении стоит добавить, что замена амортизаторов и пружин производится только парно, иной вариант замены может привести к дисбалансу подвески, что в итоге окажет негативное влияние на управляемость автомобилем.
Пружины, как компонент подвески автомобиля, являются не просто упругим ее элементом. Ограждая автомобиль от неровностей дороги, они в то же время обеспечивают нужную высоту кузова над дорогой и в значительной степени влияют на такие параметры как управляемость транспортного средства, его грузоподъемность и комфорт. Подбирая и устанавливая оптимальные для данных условий эксплуатации пружины, можно целенаправленно изменять все вышеуказанные качества.
Пружины для подвески автомобилей делятся в зависимости он функциональных характеристик на несколько типов: стандартные, усиленные, повышающие, понижающие и специальные.
Стандартные пружины, как можно догадаться, устанавливаются на автомобиль на заводе при сборке подвески и рассчитаны на «усредненные», стандартные условия эксплуатации автомобиля. При поломке или при просадке они заменяются такими же пружинами.
Усиленные пружины имеют несколько большее усилие сжатия, чем стандартные пружины. Большая жесткость этих пружин достигается за счет применения при их изготовлении прута большего диаметра, чем для стандартных пружин. Применение усиленных пружин оправдывает себя при эксплуатации автомобиля на плохих проселочных дорогах или, например, при поездках с прицепом.
Для увеличения дорожного просвета, проходимости и грузоподъемности автомобиля используются повышающие пружины, увеличивающие клиренс автомобиля. Если клиренс наоборот нужно уменьшить, например, для улучшения управляемости автомобиля можно установить понижающие пружины, которые позволят снизить центр тяжести. Этот вариант может пригодиться любителям динамичного стиля вождения. Кроме вышеперечисленных, существуют специальные пружины. Изготавливаются они по заказу и обеспечивают индивидуально заданные характеристики.
Кроме функциональных особенностей пружины различаются и по своей конструкции. Основными параметрами, от которых зависят свойства пружин можно назвать:
Устройство подвески автомобиля – описание и назначение основных элементов
Сегодня рассмотрим из чего состоит подвеска автомобиля. Разберём назначение каждого элемент, их конструкцию и принцип работы.
Назначение
Подвеска в автомобиле необходима для смягчения ударов, которые воспринимают колеса от неровностей дорог. Благодаря ей, кузов машины буквально подвешен над поверхностью на упругих элементах ходовой.
Благодаря этому обеспечивается плавность хода автомобиля и его управляемость в сложных условиях рельефа. Другими словами, она нужна для движения авто с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибрации.
Давайте рассмотрим, что будет происходить с автомобилем, если у него не будет подвески, а колеса жестко соединены с кузовом. В этом случае удары от колеса будут полностью передаваться на кузов, немного смягчаясь шинами.
Если внести в схему подвески упругую пружину, то толчок на кузов значительно смягчится. При этом кузов будет по инерции еще долго по времени раскачиваться. Это делает управление машиной трудным, а движение опасным.
При таком устройстве, существует большая вероятность «пробоя» – когда момент сжатия пружины подвески совпадает с ударом от дороги. Есть такой термин у автомобилистов: «Пробить подвеску». Чтобы исключить этот эффект, в схему добавляют демпфирующий элемент – амортизатор. Он предназначен для гашения колебания кузова при работе пружин.
Устройство подвески
Но в каждой из них есть обязательные элементы – пружины и амортизаторы.
На старых автомобилях, а также на грузовом транспорте задняя подвеска имеет рессоры вместо пружин. Это обусловлено:
Амортизатор
Они бывают трех типов:
Первый тип больше подходит для спокойной и комфортной езды. Поэтому они устанавливаются в гражданских автомобилях. В современных машинах встречаются третий тип – комбинированные газомасляные амортизаторы.
Второй тип применяется в спортивных машинах. Он предназначен для минимизации кренов кузова в быстрых поворотах. Когда авто проходит поворот на большой скорости, её кузов сильно крениться. При этом внешнее колесо поднимается над дорогой, теряя сцепление. Чтобы увеличить скорость и безопасность прохождения виражей, применяют газовые амортизаторы. Они более жесткие, менее подвержены инерции, и быстрее придавливают колесо к асфальту.
Как он работает
Амортизатор подвески автомобиля представляет собой цилиндр, в который помещен поршень. Они не связаны друг с другом и могут независимо двигаться. В этом поршне выполнены отверстия. Цилиндр заполнен специальной жидкостью. Верхним своим концом он крепится к кузову машины. Нижним, к рычагу подвески.
При ударе колеса о яму, оно резко поднимается. Поршень в цилиндре сжимается, но это происходит не резко. Ему препятствует масло, которое через маленькие отверстия в поршне не успевает быстро перетекать через них. В результате поршень замедляет свое движение, происходит демпфирование удара, его смягчение.
При работе подвески на разжатие, происходит обратный процесс. Поршень возвращается вверх, масло перетекает обратно и замедляет скорость поднятия поршня. Таким образом, не происходит резкого скачка кузова автомобиля, когда разжимаются пружины подвески.
При неисправном амортизаторе кузов машины будет «скакать», как дикая лошадь при проезде любых неровностей, даже «лежачих полицейских».
Более подробную информацию об амортизаторах можно почитать в блоге «Автолюбитель со стажем». Там описаны все типы амортизаторов, их достоинства и недостатки, принцип работы каждого из них. Это не реклама, рекомендую.
Амортизатор в паре с пружиной называется пружинной стойкой. Ею оснащены все современные автомобили с передним приводом.
Рычаги
При помощи рычагов подвески колеса крепятся к ходовой части. Они передают к силовым элементам кузова продольные и поперечные усилия. Контролируют перемещение колеса во время движения автомобиля.
Сколько рычагов в подвеске
В недорогих моделях машин обычно применяется подвеска «Макферсон» – один рычаг на сторону с пружинной стойкой. Такой тип получил большое распространение в современных авто. Это обусловлено простотой конструкции, комфортом и дешевизной.
В классических автомобилях ВАЗ в передней подвеске два рычага на одну сторону – верхний и нижний. Это двух рычажная подвеска. Вместо пружинной стойки используется схема с раздельными амортизаторами и пружинами, они не собраны в единую конструкцию.
В зависимой подвеске рычагов нет вообще. При такой схеме противоположные колёса одной оси соединены балкой. Поэтому любое горизонтальное движение одного колеса отражается на поведении другого, они зависят друг от друга.
Стабилизатор поперечной устойчивости
Он снижает крены кузова автомобиля и улучшает его управляемость.
Он выполнен в виде русской буквы «П», на картинке хорошо видно. Представляет собой стальной прут с большой упругой деформацией. Простыми словами – его взять на излом тяжело, он всегда будет стремиться принять начальную форму.
Он имеет четыре точки крепления. Противоположными краями он зафиксирован за рычаги подвески. Центральной части крепится к кузову.
Как он работает
При появлении крена, одна часть кузова поднимается, другая опускается – это логично. Часть стабилизатора, которая закреплена на силовом элементе кузова, поднимается и выкручивает стабилизатор.
За счет большой упругости он поднимает свою противоположную точку крепления, а вместе с ней кузов. Таким образом он пытается стабилизировать его в поперечном положение относительно дороги.
Второй случай, когда он работает – наезд одним колесом на яму или кочку. Рассмотрим вариант с кочкой на дороге.
В такой ситуации одно колесо движется вверх относительно кузова. В этом случае прут стабилизатора испытывает упругую деформацию не точкой крепления к кузову, а к рычагу подвески. Стремясь принять исходную форму, он вторым своим краем поднимает противоположное колесо и опускает кузов. Кузов автомобиля прижимается к земле, снижается центр тяжести и машина становиться устойчивее.
Сайлентблоки
Например, если бы в месте крепления рычага к раме не было сайлентблока, то рычаг тёрся бы о раму. Такое соединение повышало износ металла и издавало жуткий скрип при движении автомобиля. Кроме того, любые удары по колесу от дороги передавались на кузов, вы слышали бы стуки. Это быстро разбивало бы крепёжный узел.
Поэтому, при самостоятельной диагностике подвески автомобиля, обращайте внимание на состояние сайлентблоков. Они не должны иметь трещин и повреждений. Бывают случаи, когда внутренняя втулка отслаивается от резины, начинает болтаться и стучать.
Стойки или тяги стабилизатора
Они связывают стабилизатор поперечной устойчивости с рычагами или стойками амортизатора. Не во всех автомобилях они есть, все зависит от схемы подвески.
Например, в ВАЗ 2107 их нет. Стабилизатор прикручивается к рычагам через резиновые втулки.
На тягах тоже могут быть сайлентблоки или шаровые, как на рулевых наконечниках, чтобы смягчить удары от дороги. Со временем резина дубеет и рвется. Стойка начинает стучать на неровностях. Сайлентблок отдельно от тяги не меняется. При его повреждении нужно менять стойку стабилизатора целиком.
Подведем итоги
Подвеска состоит:
Это основные элементы автомобильной подвески. В зависимости от сложности ходовой, их количество и состав может меняться.
Видео об устройстве подвески автомобиля
Если что-то упустил – напишите об этом в комментариях. Cпасибо за внимание.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
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.