Устройство и конструкция стойки автомобиля

Какой бы не был дорогой и современный автомобиль удобство и комфорт передвижения в первую очередь зависят от работы подвески на нем. Особенно остро это ощущается на отечественных дорогах. Не секрет, что самой важной частью подвески отвечающей за комфорт является амортизатор. Поэтому правильно подобранные амортизаторы это залог комфортной поездки на вашем авто. Рассмотрим устройство и функции, которые выполняют амортизаторы, а так же какие их разновидности на сегодняшний день существуют.

Амортизатор является неотъемлемой деталью любого автомобиля

Общее устройство амортизатора

Конструктивно амортизатор состоит из нескольких основных узлов независимо от вида и конструкции. Основным элементом амортизатора любого легкового авто служит рабочий цилиндр собранный в корпусе с ушками для соединения. В нем размещается гидравлическая жидкость (смесь жидкости и газа либо только газа). А так же в данном цилиндре располагается поршень, который присоединен к штоку. На поршне имеются специальные перепускные клапаны сжатия и отдачи, уплотнительные кольца. Они позволяют при сжатии жидкости в цилиндре за счет перемещения поршня, прокачивать ее в свободную полость цилиндра.

Как правило, амортизатор крепиться к кузову автомобиля при помощи штока, а к подвеске цилиндром. Для этого на их концах имеется специальный крепеж — опоры. Для защиты внутренней полости цилиндра, и непосредственно штока, сверху на амортизаторах устанавливается защитный кожух или пыльник. А для того что бы жидкость не выплескивалась из цилиндра наружу, в верхней его части установлена специальная манжета с направляющей втулкой. Данные элементы входят в состав, как самого простого гидравлического амортизатора, так и в более сложных конструкциях. Кроме них устройство амортизатора может отличаться еще рядом дополнительных деталей.

Виды амортизаторов и их устройство

Как уже говорилось свыше, в зависимости от конструкции устройство амортизаторов может сильно отличатся. Рассмотрим основные классы амортизаторов и их конструкционные отличия. В первую очередь амортизаторы различают по архитектуре на одно- и двухтрубные.

Двухтрубные амортизаторы

Схематическое устройство двухтрубного амортизатора

Начнем именно с них, так как до недавнего времени такая конструкция амортизаторов преобладала на рынке. Данный амортизатор кроме цилиндра (колбы), поршня и штока, имеет еще один цилиндр, в котором и спрятана колба с жидкостью и поршнем. При работе поршень сжимает жидкость, и та через клапан снизу перетекает во внешний цилиндр. Там создается дополнительное сжатие воздуха за счет поступающей жидкости. Это при сжатии амортизатора, а при работе на отбой (когда поршень поднимается в колбе), за счет открытия клапанов на самом поршне жидкость из внешнего цилиндра снова поступает в колбу.

Такая конструкция амортизатора, не смотря на простоту, имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, перетекание рабочей жидкости происходит из одной емкости в другую по разным клапанам при высоком давлении воздуха в верхней части амортизатора. Это вызывает так называемое явление аэрации, когда частично жидкость смешивается с воздухом, что существенно снижает ее свойства. Кроме этого за счет применения двойного корпуса такие амортизаторы хуже охлаждаются, что опять же негативно сказывается на их работоспособности и эффективности. Такие амортизаторы не могут устанавливаться штоком вниз, так как это приведет к неправильной их работе.

Однотрубные амортизаторы

Схематическое устройство однотрубного амортизатора

В однотрубных амортизаторах внешнего цилиндра нет, и весь процесс перетекания жидкости происходит благодаря встроенным клапанам непосредственно на поршне (так называемая система De Carbon). Если кроме жидкости в амортизаторе имеется газ, то он так же находится в верхней части корпуса амортизатора отделенный от жидкости дополнительным свободно плавающим поршнем. Учитывая тот факт, что такой вид амортизаторов не имеет нижних клапанов сжатия, то поршень представляет собой сложную конструкцию с встроенными клапанами сжатия и клапанами отбоя. Иногда наряду с клапанами протачиваются специальные канавки и отверстия. Такие амортизаторы за счет лучшего охлаждения более эффективно удерживают автомобиль на дороге. Кроме этого за счет использования лишь одного цилиндра, при одинаковых габаритах однотрубный амортизатор имеет больший объем по отношению к двухтрубному, а это так же значительный плюс. А за счет того, что газ отделен от масла поршнем, такие амортизаторы могут устанавливаться штоком как вверх так и вниз. Это позволяет заметно снизить неподрессоренные массы автомобиля.

Но имеется и ряд недостатков. Первый и наиболее главный – уязвимость таких амортизаторов к механическим повреждениям. Достаточно лишь одной вмятины на корпусе, что бы возникла необходимость менять амортизатор. Так же за счет высокой скорости теплообмена однотрубные амортизаторы подвержены влиянию внешней температуры на их характеристики. При высокой температуре давление газа за счет нагрева растет и следовательно подвеска работает жестче, при отрицательных температурах все наоборот. Однако производители для устранения таких негативных явлений зачастую выносят дополнительную газовую и гидравлическую камеру за пределы цилиндра амортизатора. Это позволяет не только исключить сильную подверженность работы в зависимости от температуры, но и увеличить объем газа и масла в амортизаторе, не меняя его размеров. И так же заметно увеличить рабочий ход штока.

Но и это не все. Некоторые производители для специфических настроек амортизаторов используют в каналах по которым движется масло из дополнительных камеры в цилиндр амортизатора, специальные клапана сжатия, аналогичные по конструкции клапанам в двухтрубных амортизаторах. Это позволяет в разы повысить эффективность работы амортизаторов, а так же делает доступным широкий спектр настроек для таких амортизаторов. Число настроек (режимов работы) может варьироваться от одного до 10. При этом меняются не только жесткость, но и множество других параметров: длина хода штока, скорость перемещения поршня и т.д.

Гидравлические амортизаторы

Кроме конструктивных архитектурных особенностей амортизаторы могут различаться и по наполнению – типу рабочей жидкости. До недавнего времени наиболее распространенными были амортизаторы гидравлические, где в качестве наполнителя использовалось специальное масло. Однако в последнее время многие ведущие производители переходят к выпуску газо-гидравлических амортизаторов. В них кроме жидкости имеется и закачанный под высоким давлением газ (от 4 до 20 атм). Реже встречаются амортизаторы, где внутри закачан исключительно газ. Давление газа внутри таких амортизаторов может достигать 60 атм.

Устройство газо-гидравлических амортизаторов

Учитывая широкое и повсеместное применение данного типа амортизаторов, стоит рассмотреть их основные конструктивные особенности. Конструкция таких амортизаторов практически идентична обычным гидравлическим. За исключением того, что на газо-гидравлических имеются специальные прокладки и манжеты которые способны удерживать газ внутри амортизатора при высоком давлении. Зачастую вместо воздуха в таких амортизаторах используются инертные газы, самым распространенным является азот. Следует знать, что чем больше диаметр амортизатора, тем под меньшим давлением находится в нем газ и соответственно наоборот. Кроме этого в зависимости от того какой это амортизатор передний или задний давление так же может отличаться.

Особенности конструкции амортизаторных стоек

Внешний вид амортизаторной стойки применяемой для легковых автомобилей

Кстати некоторые амортизаторы могут устанавливаться отдельно от пружин, как к примеру, на классике ВАЗ. А некоторые устанавливаются вместе с пружиной. Такая конструкция называется амортизаторной стойкой. Она представляет собой амортизатор внутри и пружину снаружи соединенные между собой специальным креплением. И в таком виде стойка устанавливается на автомобиль. В зависимости от модели авто, пружина на амортизаторной стойке может играть как дополнительную, так и основную роль. Кроме этого очень часто устройство стойки амортизатора предусматривает специальную гайку при помощи которой можно легко изменить высоту стойки и следовательно изменить клиренс автомобиля.

Различие в устройстве амортизаторов по варианту крепления

Возможные варианты крепления амортизаторов к подвеске и кузову автомобиля

В зависимости от модели автомобиля амортизаторы в составе подвески могут крепиться по разным вариантам. Наиболее распространенными вариантами крепления являются проушина-проушина, проушина-штырь, штырь-штырь. Кроме этих вариаций крепления так же существуют еще и такие схемы креплений: штырь-поперечина, вставной амортизатор.

Роль устройства амортизаторов в подвеске автомобиля

Амортизатор предназначен в первую очередь для гашения вертикальных колебаний кузова автомобиля при движении по неровной поверхности дороги. Но эта формулировка для обычного автомобилиста не значит ровным счетом ничего. Ведь то, что амортизатор гасит колебания хорошо, но зачем же их тогда сделали такое множество видов и конструкций если цель одна. Для этого, следует четко понимать, в каких случаях могут возникнуть вертикальные колебания кузова. Это ведь не только движение по ямам и ухабам, но и маневрирование особенно на высокой скорости. К примеру, при динамичном разгоне большая нагрузка и масса кузова смещается на заднюю ось, разгружая тем самым передние колеса, это заметно снижает их сцепление с поверхностью дороги. В случае с экстренным торможением ситуация кардинально противоположная. При прохождении поворотов на высоких скоростях вес авто так же смещается ко внешней стороне поворота, это так же вызывает неустойчивое сцепление колес автомобиля на дороге. И для того что максимально минимизировать такого рода нагрузки на разных колесах и применяют амортизаторы самых различных видов и конструкций.

Видео — амортизаторы автомобиля

httpv://www.youtube.com/watch?v=dNkiqdovYvY

Заключение!

Поэтому выбирая амортизаторы для своего автомобиля, прежде всего не следует руководствоваться рекламой или брендом компании производителя. В первую очередь, необходимо определиться какими характеристиками должна обладать подвеска вашего автомобиля. Быть жесткой и острой для спортивного и динамичного вождения или наоборот мягкой и валкой для спокойного и плавного вождения. Поэтому выбор амортизатора это поиск некоего баланса между комфортом и точностью управления автомобилем.