Амортизаторы принцип работы и устройство

В автомобильные подвески сегодня наиболее часто устанавливаются классические масляные амортизаторы — они просты, надежны, эффективны и недороги. Все о масляных амортизаторах, их конструкции и принципах работы, преимуществах и недостатках, а также об их обслуживании и ремонте читайте в данной статье.

Что такое масляный амортизатор

В подвеске любого современного автомобиля можно найти амортизатор — это демпфирующий элемент, который поглощает удары и толчки, а также предотвращает раскачивание автомобиля при преодолении неровностей. Без амортизаторов одни упругие элементы (рессоры и пружины) не могли бы обеспечивать необходимую плавность хода, при этом автомобиль раскачивался бы при наезде на препятствия (так как колебания рессор или пружин не гасились бы), что могло приводить даже к опрокидыванию.

В настоящее время наибольшее распространение имеют классические телескопические амортизаторы, которые принято называть масляными. В действительности все используемые в автотранспорте амортизаторы так или иначе являются масляными (а если точнее — гидравлическими), так как в качестве рабочего тела в них используется масло. Однако исторически так сложилось, что однотрубные газонаполненные амортизаторы (с компенсационной камерой, в которой находится газ под высоким давлением до 25 атмосфер) называются просто газовыми. А масляными (или газо-масляными) называются двухтрубные амортизаторы, в которых также присутствует компенсационная камера, однако она заполнена воздухом или азотом под низким давлением (не более 5 атмосфер).

В дальнейшем мы будем говорить именно о двухтрубных газо-масляных амортизаторах, не вдаваясь в подробности об их многочисленных модификациях.

Конструкция и принцип работы масляных амортизаторов

В общем случае двухтрубный масляный амортизатор имеет не слишком сложное устройство. Его основу составляет корпус, изготовленный из двух соосных труб, установленных одна в другой. Со стороны выхода штока трубы закрыты сальниковым узлом, который обеспечивает герметизацию и одновременно выступает в качестве направляющей для штока. С противоположной стороны внутренняя труба несколько короче, она закрыта донным клапаном. Внешняя труба при этом закрыта просто герметичным днищем. Таким образом, образуется полость, разделенная на две сообщающиеся части донным клапаном: одна часть — это внутренний цилиндр (труба), вторая часть — это полость между внешними стенками внутренней и наружной трубами, она часто называется компенсационной камерой.

Во внутренней трубе находится поршень, соединенный со штоком. В поршне расположен поршневой клапан, который обеспечивает перетекание масла из надпоршневого пространства в подпоршневое пространство во время работы амортизатора. Вся внутренняя труба заполнена маслом, также частично масло занимает и межтрубное пространство. В верхней части компенсационной камеры (со стороны выхода штока) находится воздух или азот под невысоким давлением (обычно от 2,5 до 5 атмосфер).

В донной части амортизатора и на конце штока расположены крепежные элементы — проушины или штоки, которые дополнительно комплектуются резиновыми втулками, шайбами или сайлентблоками. На штоке также обычно устанавливается кожух (или пыльник), обеспечивающий защиту сальникового узла от попадания пыли и воды. Кожух может быть металлическим или пластиковым.

Работает двухтрубный масляный амортизатор следующим образом. При наезде на неровность дороги колесо поднимается или опускается, вследствие чего поршень амортизатора движется вверх или вниз. При этом часть масла перетекает через поршневой клапан, а часть масла поступает из основной камеры в компенсационную камеру (или наоборот) через донный клапан. Так как масло имеет высокую вязкость, то энергия движения поршня переходит в тепловую энергию (в нагрев масла), и поршень затормаживается — происходит демпфирование, колебания, толчки или удары гасятся (их амплитуда и сила снижается).

Так как масло, как и любая другая жидкость, плохо сжимается, во время работы амортизатора необходимо предусмотреть возможность удаления его избытков из основной камеры и быстрого возврата назад. Эту задачу решает компенсационная камера, частично заполненная воздухом. Газы, в отличие от жидкостей, сжимаются легко, поэтому масло без труда вытесняется в компенсационную камеру. При сжатии воздуха его давление возрастает, и в дальнейшем, при падении давления масла в основной камере, этот воздух выдавливает излишки масла из компенсационной камеры.

Во время работы амортизатора масло нагревается, тепло от него частично отводится через контактирующую с окружающим воздухом компенсационную камеру. Также компенсационная камера решает и проблему расширения масла при нагреве.

Таким образом, двухтрубная конструкция с компенсационной камерой обеспечивает нормальную работу амортизатора в любых условиях, компенсирует изменение характеристик масла при нагреве, а также позволяет добиться большого хода поршня. Однако масляные амортизаторы имеют не только преимущества, но и ряд недостатков, о которых нужно сказать особо.

Особенности, преимущества и недостатки масляных амортизаторов

Ключевое преимущество масляных амортизаторов заключается в их простой и надежной конструкции. Амортизаторы данного типа могут исправно работать несколько лет, обеспечивая нормальные ходовые характеристики автомобиля, а при необходимости могут быть без особо труда отремонтированы или просто заменены в сборе.

Однако у двухтрубных амортизаторов есть и существенные недостатки. Главный из них — ухудшение характеристик при высоких нагрузках вплоть до полной потери работоспособности. При слишком активном движении поршня в масле образуются пузырьки воздуха, также масло смешивается с воздухом в компенсационной камере — в результате образуется суспензия, которая имеет значительно меньшую плотность и вязкость, чем у исходного масла. Конечно, в суспензию переходит не весь объем масла, но даже заполнение ею компенсационной камеры и частично основной камеры может привести к потере амортизатором демпфирующих качеств со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

С другой стороны, износ масляных амортизаторов происходит медленно и их характеристики ухудшаются плавно — водитель этого даже и не замечает. Поэтому в какой-то момент автомобиль может просто потерять управляемость из-за того, что амортизатор «неожиданно» перестал нормально выполнять свои функции.

Масляные амортизаторы чувствительны к ориентации в пространстве (а точнее — к направлению вектора силы тяжести). Транспортировать и хранить их следует только в вертикальном положении, а при эксплуатации наклон амортизатора не должен превышать 45°. А кроме того, перед установкой на автомобиль они нуждаются в специальной подготовке — прокачке.

Наконец, масляные двухтрубные амортизаторы лучше всего подходят для эксплуатации по ровным дорогам на умеренных скоростных режимах. На бездорожье они быстро выходят из строя, а на скоростных трассах не могут обеспечить необходимые ходовые характеристики и управляемость автомобиля. Однако большинство автомобиле на нашей планете эксплуатируются по более или менее хорошим дорогам на невысоких скоростях, поэтому масляные амортизаторы остаются вне конкуренции и, наверняка, еще многие десятилетия будут занимать наибольшую долю рынка.

Подготовка к эксплуатации, эксплуатация обслуживание и ремонт масляных амортизаторов

Современные масляные амортизаторы далеко ушли от своих предшественников — они более надежны и долговечны, и практически не требуют какого-либо специального технического обслуживания. Достаточно лишь периодически осматривать амортизаторы на предмет их деформаций, поломок, подтеков масла и т.д. При обнаружении неисправностей, либо при появлении признаков поломок («пробои» ходовой при наезде на неровности, чрезмерное раскачивание авто на неровностях и т.д.) амортизатор подлежит замене, при этом рекомендуется заменять амортизаторы в паре (то есть, ставить оба передних или оба задних амортизатора).

Перед установкой новый амортизатор обязательно следует прокачать. Это необходимо для устранения тех негативных явлений, которые могли возникнуть при долгой транспортировке и хранении амортизаторов в горизонтальном положении. Если амортизатор долго лежит и при этом подвергается колебаниям и вибрациям, в нем происходит перемешивание масла и воздуха, а после установки в компенсационной камере может вовсе не оказаться воздуха — это приведет к ухудшению работы амортизатора, и не факт, что со временем все придет в норму.

В общем случае прокачка проводится следующим образом:

1. Поставить амортизатор штоком вниз, сжать его плавно и без рывков;
2. Удерживать амортизатор в сжатом положении несколько секунд;
3. Перевернуть сжатый амортизатор штоком вверх, удерживать в таком положении 3-6 секунд;
4. Медленно и без рывков вытянуть шток вверх до упора;
5. Перевернуть амортизатор штоком вниз, подождать 2-3 секунды;
6. Повторить пункты 1-5 не менее 5 раз (лучше 6 или даже 8);
7. Последний цикл прокачки завершить на пункте 4.

После прокачки следует сделать несколько резких движений штоком, и если движения штока плавные, ровные, без провалов на всем участке, то амортизатор можно ставить в подвеску. Прокачанный амортизатор нельзя наклонять и класть, он должен находиться в вертикальном положении вплоть до монтажа на машину. А монтаж выполняется только в положении «штоком вверх».

При правильной прокачке и установке амортизатор будет служить долго и надежно, обеспечивая необходимые ходовые характеристики и безопасность автомобиля в течение всего своего срока службы.

Правильный подбор амортизаторов в настройке подвески автомобиля – процесс сложный и компромиссный. Близкая к спортивным характеристикам жесткая подвеска гарантирует минимальные крены и желаемый контакт с дорожным покрытием. И это хорошо.

Думая о настройке подвески, надо временно абстрагироваться от брендов и рекламных кампаний. Прежде всего надо решить, какой тип амортизаторов соответствует персональному концепту вашего драйва. Академические понятия функциональности амортизатора звучат весьма определенно – гасить вертикальные колебания. Кроме того, нельзя забывать и о влиянии амортизаторов на разгонную и тормозную динамику. Так, при разгоне автомобиль «приседает» назад, нагружая задние и разгружая передние колеса, снижая тем самым их сцепление с дорогой. При торможении наблюдается обратная картина. Основная нагрузка ложится на передние колеса, а задние лишь слегка притормаживают. И в той и в другой ситуации идеальным было бы состояние, при котором автомобиль сохранял бы свое нормальное «горизонтальное» положение. Примерно та же картина и при маневрировании, но здесь нагрузка смещается не по осям, а по сторонам автомобиля.
Резюмируя, можно сказать, что главной задачей амортизаторов является удержание колеса в постоянном контакте с дорогой во избежание потери контроля над автомобилем. Для чего колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление. Современные тенденции сводятся к тому, что, к примеру, пружины или рессоры лишь поддерживают вес автомобиля. Всю остальную работу берут на себя именно амортизаторы, как более точный инструмент. Вот почему так важен их правильный выбор.
При работе амортизатора необходимо предусмотреть множество различных вариантов и характеристик его функционирования. Ведь дорога имеет куда более сложное покрытие, чем в теории, да и автомобиль едет не всегда по прямой. Нюансов очень много. К примеру, несколько последовательных кочек заставляют его работать прерывисто: не успев толком распрямиться, амортизатор снова должен работать на сжатие. Нужно обеспечить и комфортное обрабатывание мелких неровностей, а на крупных избежать полного сжатия амортизатора, грозящего его пробоем. Здесь, как нигде более, важен компромисс – оптимальный баланс между комфортностью и точной управляемостью.
Следующая большая проблема – теплообразование. И чем выше вязкость жидкости или меньше перепускные отверстия поршня, тем выше жесткость амортизатора и больше выделяется температуры при его работе. Отвод тепла – очень важная задача. Но и минусовая температура доставляет немало проблем. При большом минусе масло, находящееся внутри амортизатора, может загустеть, что сделает амортизатор более жестким. Характеристики могут меняться до нескольких десятков процентов. В данном случае все решает правильный подбор масла.

Далее вопрос – аэрация. Поскольку в современных амортизаторах наряду с маслом присутствует и некий газ, они могут смешиваться в процессе работы, и масло превращается в пену. А поскольку пена, в отличие от масла, может быть сжата, это резко снижает эффективность демпфирования.

Не менее важный вопрос – расположение амортизаторов. Наиболее выгодное, с точки зрения работы, место – как можно ближе к колесу, точно перпендикулярно плоскости подвески. Установка амортизатора под углом (как это часто бывает) снижает его демпфирующую эффективность (отклонение от перпендикуляра подвески +/– 50 О – эффективность амортизатора 68%). Все вышесказанное возводит амортизаторы с позиции банального (с точки зрения простого обывателя) автомобильного узла в сложнейшую и многогранную науку. И как в любой другой области, здесь также существуют различные конструкторские и компоновочные решения поставленных задач. По своей конструкции амортизаторы можно разделить на несколько основных типов. По архитектуре их принято делить на одно– и двухтрубные. По наполнению: жидкостные (гидравлические) и газовые (с гидравлическим газовым подпором). Существуют и чисто газовые амортизаторы, в которых используется очень высокое давление газа (порядка 60 атм), но они не столь распространены.

Принципиальная схема двухтрубного гидравлического амортизатора

1. газовая полость
2. компенсационная полость
3. полости рабочего цилиндра
4. донные клапаны
5. поршневые клапаны
6. поршень
7. цилиндр
8. корпус
9. шток поршня

Гидравлические двухтрубные амортизаторы– некогда самый распространенный и дешевый тип демпфирующих стоек. Они довольно просты по конструкции и не столь требовательны к качеству изготовления. Состоит такой амортизатор из двух трубок: рабочей колбы, где и находится поршень, и внешнего корпуса, предназначенного для хранения избыточного масла. Поршень перемещается во внутренней колбе, пропуская масло через собственные каналы и выдавливая часть масла через клапан, находящийся снизу колбы. Этот клапан иногда называют клапаном сжатия, поскольку зачастую он отвечает за перетекание масла именно в данном такте. Эта часть жидкости просачивается в полость между колбой и внешним корпусом, где сжимает воздух, находящийся при атмосферном давлении в верхней части амортизатора. При движении назад задействуются клапана самого поршня, регулируя усилие на отбой.

Читайте также

Длительное время именно такая конструкция превалировала на рынке амортизаторов. Но годы эксплуатации выявили ряд ее недостатков. Основным минусом является вышеупомянутая аэрация. Особенно при интенсивной работе такого амортизатора. Замена воздуха азотом (азот, будучи инертным газом, не давал деталям амортизатора корродировать, в отличие от воздуха) несколько улучшила его работу, но не решила проблему полностью. Кроме того, такие амортизаторы, имея фактически двойной корпус, хуже охлаждаются, что также отрицательно сказывается на их работе. С другой стороны, если делать их большего диаметра, удается повысить демпфирующие характеристики, одновременно снижая рабочее давление и, как следствие, температуру.

Гидравлика + газ

Такие гидропневматические амортизаторы имеют схожую конструкцию и принцип действия с обычными гидравлическими двухтрубными стойками. Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением находится инертный газ (чаще азот) под некоторым давлением (от 4 до 20 атм и более, в зависимости от назначения). Это и есть так называемый газовый подпор. Значение давления газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Кстати, чем больше диаметр патрона, тем меньшее необходимо давление газового подпора. Оно может различаться также для передних и задних амортизаторов.

Чем же помогает газовый подпор? Прежде всего – пресловутая аэрация. Будучи под давлением, газ не смешивается с маслом столь сильно, как в предыдущем случае, улучшая работу амортизатора. Но полностью данная проблема не решена и здесь. Кроме снижения аэрации масла, газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, выполняя роль дополнительного демпфера. То есть, даже если пружины уже сжались бы, газовый заряд в амортизаторе удерживает правильное положение автомобиля, что положительно влияет на его управляемость. Такой конструктивный подход позволяет инженерам более гибко подходить к настройкам работы амортизатора, делая его более универсальным, чем обычные гидравлические.

Общая проблема всех двухтрубных амортизаторов – невозможность установки «вверх ногами». Этому мешает наполняющий их газ.

1. клапан сжатия
2. разделительный поршень
3. газовая полость
4. клапан отдачи
5. поршень
6. полость с рабочей жидкостью
7. шток поршня

Такие амортизаторы, как следует из названия, имеют лишь одну колбу, которая является и рабочим цилиндром, и корпусом одновременно. Работают они так же, как и двухтрубные, но в данной конструкции газ находится в том же цилиндре и отделен от масла особым плавающим поршнем (так называемая схема De Carbon). Газ (чаще азот) находится в своей камере, отделенной от масла, под высоким давлением (20–30 атм).

Однотрубные амортизаторы не имеют нижнего клапана сжатия, как двухтрубные. Это означает, что всю работу по управлению сопротивлением и при сжатии, и при отбое берет на себя поршень. В этой связи, несмотря на кажущуюся простоту этого узла, подбор его конструкции, размера, формы и количества отверстий является весьма сложной задачей. В целом такие амортизаторы имеют высокие рабочие характеристики. Они еще точнее держат автомобиль, способствуя лучшей управляемости. Кроме того, они эффективнее охлаждаются, поскольку воздухом обдувается непосредственно рабочий цилиндр. Плюс к этому в тех же габаритах, что и двухтрубные амортизаторы, внутренний диаметр рабочей колбы будет больше, равно как и диаметр поршня. Это означает больший объем масла, более стабильные характеристики и, опять же, лучшая теплоотдача.

Но есть и минусы. В отличие от своих двухтрубных «коллег», однотрубные более уязвимы от внешних повреждений. Замятая колба однозначно приводит к замене стойки, тогда как двухтрубные имеют своего рода страховку, или, если можно так назвать, щит в виде внешнего цилиндра. К минусам можно отнести также высокую чувствительность однотрубных амортизаторов к температуре. Чем она выше, тем выше давление газового подпора и жестче работает амортизатор. С другой стороны, однотрубные стойки можно устанавливать как угодно, поскольку газ плотно отделен от масла плавающим поршнем. Кстати, именно это обстоятельство позволяет автопроизводителям, устанавливая такой амортизатор штоком вниз, снижать неподрессоренные массы.

Здесь же нужно сказать и о том, что часто можно встретить амортизаторы с надетой на них пружиной. Этот вариант конструкции не относится исключительно к однотрубным стойкам. Просто так добавляется дополнительный упругий элемент, а порой он и вовсе заменяет основную пружину. Такие конструкции часто имеют возможность регулировки клиренса автомобиля. Подкручивая особую винтовую гайку на корпусе амортизатора, поддерживающую пружину снизу, можно поднять или опустить автомобиль, соответственно поджав либо отпустив пружину.

Своего рода эволюциейоднотрубных амортизаторовявляются «однотрубники» с выносной компенсационной камерой. В них камера с газовым подпором вынесена за пределы самого амортизатора в отдельный резервуар. Такая конструкция позволяет, не увеличивая размеры самого амортизатора, увеличить объем и газа, и масла, что серьезно влияет на температурный баланс (они более эффективно охлаждаются) и стабильность характеристик. Плюс к этому имеют больший рабочий ход. Но еще больший эффект от выносной камеры в том, что на пути масла, перетекающего из основного рабочего цилиндра в доп. камеру, можно установить систему клапанов, которые будут играть роль клапана сжатия, как в двухтрубной конструкции. Отделив друг от друга клапана, работающие на сжатие и отбой, можно заложить много диапазонов регулировки. Можно менять жесткость работы амортизатора для различных скоростей движения поршня, например малую, среднюю и большую. И позиций таких регулировок может быть 10 и более. Порой можно встретить и весьма экстравагантную систему с набором перепускных клапанов. Кроме большого внешнего резервуара, амортизатор облеплен несколькими трубками, на концах которых находятся регулировочные головки под гаечный ключ или отвертку. По этим трубкам масло перепускается из над– и подпоршневых камер друг в друга. Регулируя эти перепускные каналы, можно получить нужные характеристики работы амортизатора на определенных режимах или, если быть точным, положениях поршня. То есть такие амортизаторы чувствительны не только к скорости перемещения поршня, но и к его позиции внутри колбы. Кроме этого, наличие большего числа трубок, по которым проходит масло, способствует лучшему его охлаждению.

Изготовим детали на заказ. rushid@ska-buggy.ru +7-909-682-94-99 Рашид Арифулин

Назначение, устройство и характеристика амортизаторов

Назначение, устройство и характеристика амортизаторов
Амортизатор служит для гашения колебаний кузова автомобиля и колёс автомобиля. Гашение колебаний происходит при перетекании жидкости из одной полости амортизатора в другую. Перетекание происходит через калиброванные отверстия, жидкость при перетекании создаёт сопротивление, которое зависит от вязкости жидкости. Механическая энергия переходит в тепловую. При работе амортизатора скорость перетекания жидкости достигает 20…30 м/с и он может нагреваться до 160 С и выше.
Основные требования к конструкциям амортизаторов:
– обеспечение заданных параметров плавности хода и эффективности гашения колебаний;
– уменьшение тряски на малых неровностях;
– разгрузка от динамических воздействий при резком перемещении колеса;
– надёжность в работе, в частности стабильность действия при различных режимах движения и длительное сохранение характеристик;

Заданные параметры плавности хода обеспечиваются правильным выбором коэффициента апериодичности (затухания колебаний), поскольку при этом создаётся рациональная зависимость между жёсткостью подвески (частотой собственных колебаний) и сопротивлением амортизаторов.

Конструкция амортизатора.Амортизаторы могут быть двухтрубными и однотрубными. Двухтрубные амортизаторы имеют рабочий цилиндр и резервуар, в который перетекает жидкость, в однотрубных амортизаторах есть только рабочий цилиндр. Так как в надпоршневом пространстве объём меньше (на объём штока, то жидкость перетекает в резервуар и гидроудар не происходит).

Внутри однотрубного амортизатора располагается дополнительный поршень, под которым находится закачанный газ. В амортизаторах низкого давления внутреннее давление газа составляет около 0,1 МПа; амортизаторах высокого давления – 1,0 МПа и выше. Эти амортизаторы называются газонаполненными, что не совсем правильно – оба амортизатора наполнены газом. В отличие от жидкости, газ может сжиматься и газ выполняет роль резервуара. Так как конструкция проще и корпус имеет одну стенку, то перенос тепла в окружающую среду идёт интенсивнее, чем в двухтрубном амортизаторе.
Все амортизаторы работают на сжатие и на растяжение. Характеристика амортизатора зависит от настройки клапанов.

На отечественные доноры устанавливаются амортизаторы всех типов. Подробное описании конструкции амортизаторов на примерах:
Передний амортизатор автомобиля ВАЗ-2101. Амортизатор двухтрубный, низкого давления, двухстороннего действия.

Амортизатор состоит из трёх основных узлов – цилиндра с днищем , поршня со штоком и направляющей втулки с уплотнителями , и манжетой . В поршне амортизатора имеются два ряда сквозных отверстий, расположенных по окружности и установлено поршневое кольцо . Отверстия наружного ряда сверху закрыты клапаном отдачи с дисками , , гайкой , шайбой и сильной пружиной . В днище цилиндра амортизатора расположен клапан сжатия с дисками , и пружиной , обойма и тарелка которого имеют ряд сквозных отверстий. Цилиндр заполнен амортизаторной жидкостью, вытеканию которой препятствует манжета с обоймой , поджимаемая гайкой 15, которая ввёрнута в резервуар с проушиной . Полость амортизатора. Заключённая между цилиндром и резервуаром , служит для компенсации изменения объёма жидкости в цилиндре по обе стороны поршня. Объём жидкости изменяется из-за перемещения штока амортизатора, защищённого кожухом .
При ходе колеса вверх поршень движется вниз, шток входит в цилиндр , а защитное кольцо снимает грязь со штока. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, вытесняет её по двум направлениям – в пространство над поршнем в компенсационную камеру . Пройдя через наружный ряд отверстий в поршне, жидкость открывает перепускной клапан и поступает из-под поршня в пространство над ним. Часть жидкости, объём которой равен объёму вводимого в цилиндр штока, поступает через клапан сжатия в компенсационную камеру, повышая при этом давление находящегося в камере воздуха. При плавном сжатии жидкость в компенсационную камеру перетекает через специальный проход в диске клапана сжатия. При резком сжатии поршень перемещается быстро и давление жидкости в цилиндре значительно возрастает. Под действием высокого давления прогибается внутренний край дисков и , и поток жидкости проходит через кольцевую щель между тарелкой и диском клапана сжатия. В результате дальнейшее увеличение сопротивления амортизатора резко замедляется. Клапан сжатия разгружает амортизатор и подвеску от больших усилий, которые могут возникнуть при высокочастотных колебаниях и ударах во время движения по плохой дороге. Кроме того, он исключает возрастание сопротивления амортизатора при повышении вязкости амортизаторной жидкости в холодное время.
При ходе отдачи, поршень перемещается вверх и шток выходит из цилиндра амортизатора. Перепускной клапан закрывается, и давление жидкости над поршнем увеличивается. Жидкость через внутренний ряд отверстий в поршне и клапан отдачи поступает в пространство под поршнем. Одновременно под действием давления воздуха часть жидкости из компенсационной камеры также поступает в цилиндр амортизатора. При плавной отдаче клапан закрыт, и жидкость проходит через пазы его дроссельного диска . При резкой отдаче скорость движения поршня увеличивается, под действием возросшего давления открывается клапан , и жидкость проходит через него. Клапан отдачи разгружает амортизатор и подвеску от больших нагрузок, возникающих при высокоскоростных колебаниях при движении автомобиля по неровной дороге. Клапан также ограничивает увеличение сопротивления амортизатора в случае возрастания вязкости жидкости при низких температурах. Сопротивление, создаваемое амортизатором при ходе сжатия, в четыре раза меньше, чем при ходе отдачи. Это необходимо для того, чтобы толчки и удары от дорожных неровностей в минимальной степени передавались на кузов автомобиля.
Передний амортизатор автомобиля ВАЗ-2108. Телескопическая стойка передней подвески одновременно выполняет функции переднего амортизатора.

Корпус телескопической стойки является резервуаром, в котором размещены все детали гидравлического амортизатора. Внутри корпуса стойки находится цилиндр , в нижней части которого расположен клапан сжатия, состоящий из корпуса , дисков и , тарелки , пружины и обоймы . В цилиндре находится поршень со штоком и двумя клапанами: перепускным и отдачи. Поршень выполнен из спечённых материалов, имеет два ряда сквозных отверстий (наружный и внутренний), расположенных по окружности. Наружный ряд отверстий закрыт сверху перепускным клапаном, состоящим из тарелки и пружины . Внутренний ряд отверстий закрыт снизу клапаном отдачи, включающим в себя пружину , тарелку , диски и , гайку . Поршень уплотняется в цилиндре пластмассовым кольцом , повышающим износостойкость цилиндра и поршня. В верхней части цилиндра расположена направляющая втулка штока с уплотнителями , и манжетой . Во втулке установлена трубка , по которой сливается в компенсационную камеру амортизаторная жидкость, прошедшая через зазор между направляющей втулкой и штоком. На штоке внутри цилиндра размещён гидравлический буфер отдачи и приварена специальная втулка . Буфер состоит из плунжера и пружины , которая поджимает плунжер к выступу цилиндра.
Гидравлический буфет ограничивает перемещение штока при ходе отдачи. В цилиндре находится амортизаторная жидкость, вытеканию которой препятствуют манжета с обоймой , поджимаемая гайкой , которая ввёрнута в корпус телескопической стойки. Защитное кольцо очищает шток поршня от грязи при его движении внутрь цилиндра. В верхней части корпуса стойки размещена опора , в которую упирается буфер сжатия, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе сжатия жидкость из-под поршня проходит в пространство над ним через перепускной клапан, а в компенсационную камеру через клапан сжатия. При плавном сжатии жидкость перетекает в компенсационную камеру только через вырезы в диске клапана сжатия, который находится в закрытом состоянии. При резком сжатии жидкость отжимает внутренние края дисков и проходит через кольцевую щель между тарелкой и диском открытого клапана сжатия.
При ходе отдачи жидкость поступает под поршень из пространства над ним через клапан отдачи, а из компенсационной камеры – через клапан сжатия. При плавной отдаче жидкость проходит через пазы дроссельного диска клапана отдачи, находящегося в закрытом состоянии. При резкой отдаче клапан отдачи открывается и жидкость проходит через него.
Ограничение хода отдачи осуществляется гидравлическим буфером отдачи. При ходе отдачи, когда втулка штока ещё не упирается в плунжер буфера отдачи, полости над плунжером и под ним свободно сообщаются через зазор между плунжером и штоком , не создавая дополнительного сопротивления движению поршня . При упоре втулки штока в торец плунжера перекрывается зазор между плунжером и штоком, и плунжер вместе со штоком перемещается вверх. В этом случае жидкость из пространства над плунжером проходит в пространство под ним через калиброванный зазор между плунжером и цилиндром , испытывая сопротивление. Причём сопротивление истечению жидкости через калиброванный зазор изменяется постепенно и возрастает с увеличением хода отдачи за счёт увеличения длины калиброванного зазора. Постепенное нарастание сопротивления обеспечивает плавное ограничение хода отдачи, что исключает передачу значительных нагрузок на подвеску и кузов и повышает плавность хода автомобиля.

Конструкция и схема работы заднего однотрубного амортизатора ВАЗ-2108.

Слева – конструкция амортизатора. В центре – схема работа при сжатии. Справа – схема работа при отбое. P1 – низкое давление жидкости; Р2 – высокое давление жидкости; З3 – давление воздуха

Газонаполненный амортизатор – однотрубный, высокого давления. Амортизатор состоит из рабочего цилиндра , поршня со штоком и узла уплотнения высокого давления. На поршне размещены два клапана – сжатия и отдачи .

Внутри цилиндра амортизатора находятся рабочая полость , заполненная амортизаторной жидкостью и компенсационная камера , заполненная газом. Камера компенсирует изменение объёма рабочей жидкости в рабочей полости при её нагреве и охлаждении, при входе штока поршня в цилиндр и выходе из него за счёт изменения объёма сжатого газа в камере. Газ и жидкость разделены плавающим поршнем , который ограничивает рабочую полость .
В процессе работы амортизатора жидкость перетекает через каналы переменного сечения, выполненные в поршне и клапаны сжатия и отдачи . При ходе отдачи поршень перемещается вниз, и жидкость из-под поршня перетекает в полость над поршнем через клапан отдачи , испытывая при этом сопротивление. Давление сжатого газа перемещает разделительный поршень вниз, компенсируя изменение объёма жидкости вследствие выхода штока из цилиндра амортизатора.
При ходе сжатия поршень перемещается вверх, и жидкость из надпоршневого пространства перетекает в полость под поршнем через клапан сжатия , также испытывая сопротивление. Давление жидкости перемещает вверх разделительный поршень, который сжимает газ в компенсационной камере и компенсирует изменение объёма жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа штока внутрь цилиндра.

Амортизаторы Ohlins от квадроциклов, левый – передний, правый – задний.

Амотризаторы с большим ходом:
Верхний амортизатор – гидравлический с компенсационным резервуаром, нижний амортизатор – воздушный.

При правильной настройке пружин и клапанов, система амортизатор-пружина обеспечивает постоянный контакт колеса с дорогой без отрыва.

Источник: automotogid.ru