Когда-то здесь была МТС, машинно-тракторная станция. Но в 1958 году волей Совмина СССР цех передали Скопинскому машиностроительному заводу для производства запчастей к грузовикам, потом переименовали в Автодеталь, затем — в СААЗ, Скопинский автоагрегатный завод... А теперь мы с Диваковым и местными испытателями ездим по дорожкам вокруг деревни Чулково, что в Рязанской области близ города Скопин. Идет процесс настройки: амортизаторы СААЗ на Весте, Гранте и Ладе 4х4 должны быть не хуже импортных!
Н астройками шасси на СААЗе начали заниматься по историческим меркам буквально вчера: с 2009 года. Да, завод с 1962 года делал рычажные амортизаторы для грузовиков и автобусов, с 1968 года — телескопические (сперва для Волги -ГАЗ-24, потом для Жигулей), но был просто производственной площадкой. Например, из Тольятти в Скопин присылали техническое задание, под него саазовцы калибровали характеристики изделий и отправляли амортизаторы на ВАЗ. Тольяттинские спецы проверяли-ездили, пересчитывали — и в директивном порядке требовали поменять тот или иной параметр. Такие итерации длились годами!
Неудивительно, что амортизаторы СААЗ не блистали ни в одном из наших сравнительных тестов (АР №№15, 1996 и 19, 2006).
Все изменилось только с приходом альянса Renault-Nissan. Ведь в мировом автопроме принята иная схема: поставщик компонентов разрабатывает изделие «под ключ». И неслучайно все лидеры амортизаторного рынка — например, Tenneco, ZF Sachs или Continental — имеют собственные команды ездовых экспертов-настройщиков.
На скопинских амортизаторах можно смело ставить клеймо «Hand made»: сборка преимущественно ручная, причем руки по большей части женские
Первой машиной, над амортизаторами которой спецы из Скопина работали вместе с вазовцами, стала Гранта. Потом был проект Datsun — в 2011 году ВАЗ уже перешел с СААЗом на паритетную схему доводочных работ, когда команды инженеров и испытателей с обеих сторон трудятся вместе.
Что изменилось?
Современный стенд Schenck появился на СААЗе в 1999 году и 12 лет спустя был серьезно модернизирован. Тогда же, в 2011 году, в Скопине смонтировали более чуткий стенд IST
Во-первых, на СААЗе наконец-то осознали, что экономия на масле (дешевом минеральном — хотя специалисты называют его амортизаторной жидкостью вне зависимости от природы происхождения) не стоит тех проблем, которые из нее вытекают в буквальном смысле слова. Новая синтетическая жидкость, производителя и состав которой скопинцы не раскрывают, позволила в несколько раз снизить внутреннее трение при нагружении стойки боковыми силами.
Во-вторых, измерительное оборудование. Допуск на разброс характеристик амортизаторов на СААЗе формально был очень жестким — вдвое меньше, чем по нынешним требованиям альянса Renault-Nissan. Но погрешность регистрирующей аппаратуры старых итальянских стендов (фиатовское наследие) была такова, что при желании вписать в заводской допуск можно было даже откровенную некондицию!
Только с 2011 года, когда на СААЗе модернизировали стенд немецкой фирмы Schenck, стало возможным измерять усилие демпфирования с точностью до 25 ньютонов во всем диапазоне скоростей и частот качания штока. И теперь все наоборот: вольницы формально больше, поле допуска шире, но укладываться в него нужно обязательно.
А в-третьих, инженеры ВАЗа и СААЗа очень многому научились, сотрудничая со специалистами немецкой фирмы ZF при работе сперва над Калиной/Датсунами, а затем и над Вестой.
— До работы с Марксом мы «слишком широко шагали», — признаются вазовские инженеры. — А теперь все калибровки меняем куда более мелким шагом...
Николай Маркс — это тот самый «русский немец», инженер ZF, с которым Подорожанский познакомился на полигоне IDIADA во время доводки Весты (АР №4, 2015). Сотрудничество с ZF было очень продуктивным и должно было получить свое продолжение в виде сов-местного предприятия. Уже выделили площади в цехах, но... С конца марта СААЗ вместе с остальными заводами группы ОАТ (туда входят ОСВАР, ДААЗ и другие вазовские поставщики) возглавил Василий Лапотько, бывший заместителем гендиректора ОПК Оборонпром. В свете известных событий развитие СП с ZF оказалось заморожено, и каким будет новый курс, заводчане пока толком не знают.
Вся сварка - в автоматическом режиме, с помощью 125 роботов Kuka, Saldobraz и Motoman. Каждую смену по три амортизатора отправляются в разрывную машину для проверки прочности сварных швов. Если хоть один их них не укладывается в норматив, бракуется вся партия
Однако от инженеров ZF скопинские специалисты переняли главное — ноу-хау по настройке. Как с помощью небольших изменений клапанного узла амортизаторов можно скорректировать поведение автомобиля?
Мы с Диваковым прокатились на модернизированной Гранте — с обычными «старыми» амортизаторами СААЗ, но настроенными по новой технологии. Машину не узнать! Оказывается, Гранта может стать плотной, собранной, крепко сбитой и обрести игривую склонность если не к заносу, то к недвусмысленному намеку на него. Дивакову такой вариант понравился куда больше нынешнего конвейерного, когда реакции Гранты размазаны и усугублены склонностью к раскачке и сильному сносу.
Тест на морозостойкость: четырехминутная «прокачка» амортизатора, выдержанного в холодильной камере при –42°С. Так на СААЗе проверяется качество резиновых уплотнений (манжеты не должны задубеть) и амортизаторной жидкости (критическое увеличение вязкости отслеживают по усилию на штоке)
Более того, оказалось, что в рамках допусков Renault и с технологиями ездовой настройки ZF можно частично избавить от эффекта «козления» даже короткобазную Ниву! Сохранив при этом приемлемый уровень управляемости — я в этом убедился лично. Поговаривают, что доработку Нивы — то бишь Лады 4х4 — инициировал сам Бу Андерссон в рамках проекта «Lada глазами потребителей». Работа с подвес-кой была начата в апреле, и прогресс налицо. Правда, малой кровью в итоге не обошлось: в ходе доводки передние пружины сделали жестче, а амортизаторы пришлось переделать полнос-тью, увеличив диаметр поршня на 2 мм. Обещают, что нововведения будут внед-рены уже к концу года.
Причем — и это еще одно ноу-хау ZF, перенятое на СААЗе, — подвеску Нивы сейчас настраивают с учетом конкретных шин: конкретного производителя и конкретной модели. Кстати, вместо прежних покрышек размерности 185/75 R16 появятся более широкие и цепкие: 195/80 R15.
А еще от ZF саазовцы получили новые клапаны сжатия, с которыми наконец-то удалось сделать собственные газонаполненные амортизаторы.Ведь закачанный в полость над маслом азот под давлением в несколько атмосфер не только предотвращает вспенивание жидкости, увеличивая стабильность работы амортизатора и приглушая характерные шумы и стуки при ходе отбоя, но и служит дополнительной «пружиной».
Попытки перейти на газонаполнение в Скопине предпринимали еще с 2000 года, но со старыми клапанами, применявшимися на СААЗе более 40 лет (заводчане гордо называют их «простыми и надежными, как автомат Калашникова»), это не получалось.
Первым серийным изделием марки СААЗ с клапаном сжатия ZF стал в 2013 году газонаполненный амортизатор для Датсунов и рестайлинговых Калин. Подвеска (ее на ВАЗе называют «вариант 928») неплоха, но сейчас инженеры ведут подбор новых настроек. А прокатившись на Гранте с модернизированными амортизаторами с клапанами ZF, но без газонаполнения, мы приятно удивились: почти Веста, если не считать малоинформативный электро-усилитель руля! При этом вазовцы лукаво улыбнулись: у них была еще неделя, дабы улучшить и этот вариант. Выходит, рестайлинговая Гранта, что должна увидеть свет в следующем году, поедет лучше более дорогих Калин и Датсунов? Ведь другим машинам с «подвеской 928» обновления в ближайшие год-полтора не положены.
Мощности двух гальваноавтоматов Atotech избыточны для СААЗа, поэтому хромированные на них штоки поставляются в том числе и корпорации Tenneco (ей принадлежат бренды Monroe и Rancho)
Но одно дело опытные образцы. И совсем другое — серийные амортизаторы. Какова будет стабильность характеристик?
Поэтому и проводят то, что на вазовском новоязе называют словечком «валидация». Оценка ездовых свойств машин с конвейера — и сверка их с эталоном, полученным во время доводки. Причем эталон окончательно формируют не в Сочи и не в Испании, а здесь, на дорогах близ Скопина. Впоследствии «подтверждению достигнутого результата», по словам вазовцев, должны подвергать первые сто собранных автомобилей, а затем выборочные проверки будут делать не реже одного раза в полгода.
В двухтрубном амортизаторе рабочий цилиндр находится внутри, поскольку корпус служит резервуаром для жидкости, вытесняемой штоком при ходе сжатия. Клапаны и дроссели расположены и в поршне, и на дне рабочего цилиндра. А в газонаполненных двухтрубниках в компенсационный объем накачивают азот под давлением до трех бар
Мировой уровень? Но пока что и Renault, и Nissan не пускают СААЗ в поставщики своих заводов в России, предпочитая амортизаторы Tenneco. Хотя с прошлого года штоки для европейских заводов Tenneco поставляют в том числе из… Скопина. Качество хромирования обеспечивает современный немецкий гальваноавтомат Atotech, приобретенный скопинцами в 2013 году.
СААЗ освоил производство амортизаторов для Логана и Сандеро, но только для запчастей. Чтобы пробиться на конвейеры альянса, надо либо дальше развивать сотрудничество с Tenneco, либо с помощью вазовцев убеждать Renault, что в России есть система контроля качества и за четыре года наработаны инженерные компетенции.
Получится ли это у СААЗа? В какой-то мере это будет зависеть и от того, как поедет модернизированная Нива, станет ли приятнее в управлении обновленная Гранта — и продолжит ли Веста при недурственной плавности хода радовать породистой, отточенной управляемостью.
Самый эффективный инструмент
Что такое гидравлический амортизатор? Трубка с поршнем внутри, заполненная маслом. При перемещении в масле поршень пропускает его через себя — сквозь дроссельные отверстия и клапанный узел с подпружиненными шайбами.
Почему нельзя обойтись только дроссельными отверстиями? Можно, но при этом невозможно обеспечить правильную, так называемую дегрессивную, характеристику, когда усилие демпфирования растет медленнее скорости поршня. Без клапанов оно, наоборот, прогрессивное — согласно законам гидродинамики, растет пропорционально квадрату скорости поршня.
Почему амортизатор так важен для настройки шасси? Потому что от того, как он сопротивляется на ходе сжатия или отбоя, зависит не только плавность хода, но и скорость перераспределения веса машины, когда вы отклоняете руль и автомобиль начинает крениться. Иными словами, амортизаторы, наряду с шинами и другими элементами шасси, определяют скорость и характер переходного процесса, формирующего то, что мы называем управляемос-тью: реактивное усилие на руле, чувствительность к отклонению баранки, скорость и точность этого отклика, степень избыточной или недостаточной поворачиваемости...
Изменить характеристики амортизаторов просто. В «инженерных» разборных стойках-прототипах, которые используют для настройки, достаточно перекалибровать клапаны заменой соответствующих шайб или «поиграть» диаметром дроссельных отверстий — делается это за считанные минуты. А когда найден оптимальный вариант, не требуется дорогостоящей переналадки оборудования — достаточно поменять пару копеечных деталей. Поэтому в тщательной работе с амортизаторами есть и прямой экономический резон: изменение их характеристик автозаводам обходится в несколько раз дешевле замены пружин или стабилизаторов поперечной устойчивости.
Слева - клапан сжатия ZF (внизу) и новый поршень 2190 (вверху), применяемый в амортизаторах Гранты, рестайлинговой Калины и Датсунов. Справа - старый клапан СААЗ и «восьмерочный» поршень. Обратите внимание, что в новом поршне дроссельных отверстий больше, но сечение их куда скромнее. Кроме того, клапан ZF позволяет точнее регулировать усилие сжатия - в более широком диапазоне, не влияя на характеристики отбоя
Толщина шайб в клапане - меньше миллиметра. Но именно шириной шайбы в первую очередь «играют» во время настройки амортизаторов, так как изменение жесткости пружинок клапана дает слишком большой шаг регулировки
0 / 0
Как известно, подвеска машины обеспечивает упругую связь между подрессоренными и неподрессоренными массами авто. К первым относится кузов со всем содержимым, рама и двигатель, ко вторым - колеса, мосты и часть элементов самой подвески. Если от упругой связи отказаться, т.е. лишить автомобиль подвески, то все вертикальные перемещения колеса, катящегося по неровностям дороги, вызовут точно такие же по амплитуде перемещения той или иной части автомобиля и, соответственно, людей, находящихся в нем.
Вы когда-нибудь ездили на телеге? Так вот, автомобиль без подвески - то же самое, разве что пневматические шины немного смягчат ход.
Вы когда-нибудь ездили на телеге? Автомобиль без подвески - то же самое.
Ездить с комфортом люди захотели давно, когда никаких автомобилей не было и в помине. Достаточно вспомнить рессорные экипажи - кареты. Понятно, что при такой организации ходовой части (т.е. с помощью рессор) вертикальное перемещение колеса вызовет сжатие упругого элемента.
Таким образом, часть кинетической энергии толчка все же дойдет до кузова, а часть поглотится упругим элементом подвески. Но не бесследно: эта поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске.
Если учесть, что автомобиль продолжает движение, колесо наезжает на все новые препятствия (или проваливается в ямы), то очевидно, что процесс не прекратится никогда. Более того, возможен вход системы в резонанс, что вызовет дополнительное раскачивание кузова и/или пробой подвески.
Поглощенная энергия вызовет возникновение колебательного процесса в подвеске.
При колебаниях (раскачивании подрессоренных масс) сила тяжести, прижимающая колесо к дороге, оказывается непостоянной, соответственно, меняется и сила сцепления.
Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс.
Амортизатор призван обуздать возникающий при работе упругого элемента подвески колебательный процесс. Мы уже разобрались в том, что помимо уменьшения раскачки кузова, т.е. улучшения плавности хода машины, его наличие позволяет оптимизировать прижатие колеса к дороге.
Специальные исследования показали, что автомобиль с неисправными амортизаторами отдельных колес хуже разгоняется и имеет больший тормозной путь, а при маневрировании ухудшается его устойчивость.
Выше, говоря об упругом элементе подвески, мы упоминали рессору. Листовая рессора - это частные случай и далеко не самый худший с точки зрения демпфирования колебаний подвески.
Листовая рессора - это частные случай и далеко не самый худший с точки зрения демпфирования колебаний подвески.
Листы при работе рессоры трутся друг об друга, что обуславливает довольно слабую инерционность колебательного процесса, возникшего в подвеске. Гораздо хуже обстоит дело с витыми пружинами, которые сейчас применяются повсеместно.
Будучи сжатой или растянутой после прекращения внешнего воздействия пружина способна колебаться довольно долго, постепенно растрачивая запасенную энергию. Хорошая иллюстрация этого процесса - известная игрушка «чертик на пружинке».
История амортизаторов
Итак, гасить колебания подвески или рассеивать энергию сжатого/растянутого упругого элемента призваны амортизаторы. Появились они на машинах давно. Как они выглядят сейчас, знают, наверное, все - это длинные телескопические стойки.
Но они не всегда были такими. Вначале это были чисто механические устройства.
Например, фрикционные дисковые демпферы гасили колебания за счет силы трения, возникающей между дисками, сжимаемыми болтом с пружиной.
Таким образом, энергия колебательного движения подвески переводилась в тепло. Этот основной принцип сохранился и по сей день. Дисковый демпфер, или амортизатор, оказывал сопротивление работе подвески как при ходе сжатия, так и при ходе отбоя.
Причем, это сопротивление было одинаковым. Иначе говоря, амортизатор был двухстороннего действия с симметричной характеристикой. Чтобы гасить сильную раскачку, диски приходилось поджимать, что, в свою очередь, приводило к увеличению жесткости подвески.
Не сразу амортизаторы приняли привычный для нас вид.
Но существуют также амортизаторы одностороннего действия, которые работают только на отбой и не оказывают влияния на работу подвески при ходе сжатия.
Довольно быстро механические фрикционные демпферы уступили место гидравлическим, в которых энергия колебаний преобразуется также в тепло, но только выделяется оно не при сухом трении, а при перетекании жидкости определенной вязкости через отверстия и зазоры калиброванного сечения. Одним словом, не сразу амортизаторы приняли привычный для нас вид.
Известны лопастные (крыльчатые) гидравлические амортизаторы, в которых демпфирование колебаний происходит за счет поворота лопастей с калиброванными отверстиями в корпусе, заполненном вязкой жидкостью.
Затем появились рычажные амортизаторы, где цилиндр с двумя поршнями, снабженными клапанами, размещался на раме авто, а поршни перемещались при помощи кулачка, связанного с мостом машины рычагом. Например, такие амортизаторы ставились на ГАЗ-69. Не стоит думать, что подобная конструкция осталась в далеком прошлом: рычажные амортизаторы до сих пор применяются на некоторых образцах военной техники, имеющих независимую подвеску.
Конечно, все мы привыкли к телескопическим амортизаторам. Но в последнее время все только и говорят, что о газовых. Строго говоря, термин не верный, поскольку в этих амортизаторах работает все та же жидкость, а не газ. Но вначале расскажем о классических гидравлических амортизаторах, которые все еще широко применяются на автомобилях.
Классический гидравлический амортизатор состоит из цилиндра, вставленного в трубу. Зазор между этими деталями образует компенсационную камеру. В цилиндр вставляется поршень, шток которого соединяется с неподвижной частью подрессоренной массы (рама, кузов авто).
Низ внешней трубы связан с неподрессоренной массой автомобиля (мостом, рычагом независимой подвески). В поршне и в нижней части цилиндра имеются перепускные и разгрузочные клапаны, а также калиброванные отверстия.
Классические гидравлические амортизаторы все еще широко применяются на автомобилях.
При ходе сжатия (колесо наезжает на выступ дорожного полотна) поршень вдвигается в цилиндр и амортизатор сжимается. При этом рабочая жидкость перетекает через отверстия и клапан в поршне в надпоршневую полость. Поскольку часть объема цилиндра теперь занимает вдвинувшийся шток, излишек жидкости через отверстие в нижней части цилиндра выдавливается в компенсационную камеру.
При ходе отбоя (колесо съезжает с выступа или проваливается в яму) процесс развивается в обратном порядке, только жидкость теперь идет через другие клапаны и перепускные отверстия с иной пропускной способностью. Поэтому сопротивление амортизатора при ходе сжатия и отбоя не одинаково: он легче сжимается, чем разжимается, не давая кузову раскачаться.
При резких ударах колеса о дорогу сила сопротивления амортизатора ограничивается благодаря открытию разгрузочных клапанов, что снижает воздействие на подрессоренную массу.
A. - однотрубный газовый,
B. - двухтрубный масляный,
C. - двухтрубный газовый,
D. - газовый с выносной камерой
Как видим, все достаточно просто. Характеристики амортизаторов зависят, в первую очередь, от подбора сечений перепускных каналов и клапанов, ну и, разумеется, от вязкости жидкости.
Газовый амортизатор
Казалось бы, вязкость жидкости должна быть постоянной величиной. Однако при интенсивной работе подвески жидкость настолько интенсивно меняет уровень в компенсационной камере, что невольно начинает смешиваться с имеющимся в ней воздухом.
Вместо однородной жидкости определенной вязкости получается пена, имеющая совсем иную плотность. Она попадает в цилиндр, и характеристика амортизатора резко меняется: сила сопротивления на штоке практически исчезает. Конструкторы этот неприятный эффект заметили давно и стали в компенсационную камеру закачивать инертный газ азот под давлением 4-20 атм.
Такое решение положено в основу гидравлического амортизатора с газовым подпором, в котором процесс смешивания жидкости на основе минерального масла с газом идет гораздо менее интенсивно, чем в конструкции первого типа. Демпфирование улучшается, но вывести его на качественно новый уровень позволило внедрение в подвеску гидропневматических амортизаторов, именуемых в народе «газовыми».
Гидропневматические амортизаторы именуют в народе «газовыми».
Внешне они такие же, как и гидравлические, но разница заключается в том, что внешняя труба в них является также рабочим цилиндром, т.е. применяется так называемая «однотрубная схема».
Все клапаны и каналы тут находятся на поршне, а изменение объема цилиндра (за счет появления и исчезновения в нем штока) компенсируется перемещением разделительного поршня. Так он называется потому, что делит цилиндр на две полости - гидравлическую и пневматическую. В последней находится инертный газ под давлением 20-30 атм. Поскольку жидкость и газ теперь разделены плавающей перегородкой, их смешивание невозможно, поэтому характеристика амортизатора становится стабильной.
При интенсивной работе амортизатора жидкость, с большой скоростью перетекая туда-сюда, нагревается. При этом гидропневматический амортизатор с одной трубой (цилиндром) охлаждается набегающим воздухом или дождевой водой, летящей из-под колес автомобиля. Такой амортизатор лучше двухтрубного. Есть у этой схемы и другие преимущества, которые обеспечили газовым (гидропневматическим) амортизаторам широкое распространение, хотя они и дороже гидравлических.
В последнее время в моду входят амортизаторы с выносными камерами, а в спорте без них вообще никуда. По сути это гидропневматический амортизатор, только компенсационная газовая полость у него выполнена в виде отдельного цилиндра. В нем и ходит поршень-разделитель.
Амортизатор с выносной камерой по сути - гидропневматический амортизатор, компенсационная газовая полость которого выполнена в виде отдельного цилиндра.
С основным цилиндром выносная камера соединяется шлангом. При такой схеме и гидравлическую, и газовую полости амортизатора можно сделать большими при сохранении габаритов амортизаторной стойки.
Еще одно существенное преимущество амортизаторов с выносной камерой - сравнительно легкая регулировка жесткости амортизатора благодаря размещению регулируемых клапанов на соединительном шланге (штуцере).
Существенное преимущество амортизаторов с выносной камерой - сравнительно легкая регулировка жесткости.
Вообще, идея создать амортизатор, характеристики которого можно менять, занимала умы конструкторов давно. Был предложен вариант со сменой давления газового подпора (характерный пример - амортизаторы с подкачкой). Другой путь - изменение настройки клапанов, для чего создавались сложные механические устройства, встраиваемые в шток поршня.
Потом вместо обычных механических клапанов появились электромагнитные, открывая или закрывая которые при помощи электрического импульса, можно менять характеристики работы амортизаторов. Разработаны системы, в которых вообще нет привычных клапанов, и демпфирование происходит за счет изменения вязкости самой жидкости.
Она, разумеется, тут не простая, а магнитореологическая. Она способна менять свою вязкость под воздействием электромагнитного поля, генерируемого специальными катушками. Конечно, это все сложные, дорогие системы, поэтому такие амортизаторы - удел автомобилей высокого класса, снабженных так называемой активной подвеской.
Что выбрать?
Что касается внедорожников, то разные производители устанавливают различные амортизаторы на разные модели. Если вы хотите настроить подвеску под себя, то нужно учитывать и конструктивные особенности подвески, и ваши пожелания к ней.
Как правило, на короткоходных подвесках (а таковыми является большинство независимых подвесок) лучше себя зарекомендовали газонаполненные амортизаторы, т.к. они более стабильны при тех нагрузках, которые выпадают на их долю.
На длинноходных подвесках неплохо работают обычные гидравлические амортизаторы, т.к. их жесткость на отбой как раз позволяет «успокоить» колеблющуюся пружину.
Если позволяют финансы, то можно заказать амортизаторы штучного изготовления, которые используются в автоспорте. Они делаются и настраиваются под конкретный автомобиль и конкретного водителя, что позволяет добиться фантастических результатов по сравнению с любой (даже тюнинговой) подвеской.
В любом случае, перед установкой амортизатора лучше получить консультацию у специалистов.
В нынешний информационный и автомобильный век любому человеку известно, что эргономичность машины во многом определяют амортизаторы. Это непременная часть подвески современного автомобиля. Как же конкурируют на авторынке различные производители амортизаторов? Отзывы автолюбителей в какой-то мере отражают это явление. Ведь картина этого соревнования за потребителя весьма любопытна: американские, немецкие, японские компании задают ему тон. Как результат, однотрубные амортизаторы доминируют над двухтрубными.
Кратко о современном рынке амортизаторов
Ежегодная российская премия «Автокомпонент года» позволяет определить наиболее успешные бренды в каждой номинации. Так, в 2016 году из российских амортизаторов ведущим брендом стал «ДЕМФИ», представивший стойки и амортизаторы бюджетного класса серии «Комфорт» улучшенного качества «Премиум» и «Драйв». Продукция компании - передние и ВАЗ, ИЖ, Lada, Ford Focus2, Renault Logan. Сегодня «ДЕМФИ» - предприятие небольшое (на нем работает менее 60 человек), но высокотехнологичное и наукоемкое, способное расширить производство при условии надлежащего спроса.
Заслуживают также высокой оценки амортизаторы УАЗ «Хантер» от Петербургского предприятия «Плаза». Они возможны в трех модификациях: «стандарт», «спорт» и «экстрим». Среди зарубежных первое-четвертое места завоевали марки Monroe (США/Бельгия), TRW (Германия), KYB (Япония) и EGT (Литва) соответственно.
Как разобраться новичку-любителю, Ведь ведущие мировые производители демонстрируют все более изощренные разработки международного класса. Например, только Monroe сегодня выходит на рынок с различными марками амортизаторов «рефлекс», «сенса-трек», «ориджионал», «эдвенче», «ван-магнум». Именно они в настоящее время доминируют на современном авторынке. Признаком высокого реноме компании Monroe является комплектация ее амортизаторами, воссозданными прямо на конвейере автомобилей Ford, Nissan, Renault, Mitsubishi, Volvo, Porsche.
Немецкий автопром использует преимущественно отечественные амортизаторы. Отзывы автолюбителей свидетельствуют, что Opel, Mersedes, Audi традиционно пользуются продукцией концерна ZF (которому принадлежат бренды Sachs, Boge, TRW). Оригинальный амортизатор «Тойота», «Мицубиси» - это продукция японской компании KYB (бренда KAYABA). Впрочем, этот бренд становится все популярней и в Новом, и в Старом Свете. В настоящее время импортируются следующие серии А: масляные Premium, газо-масляные Excel-G, газовые Gas-A-Just, спортивные Ultra-SR, регулируемые AGX, внедорожные Monomax.
Какие амортизаторы «Хендай» (корейская компания) ставит на свои авто на конвейере? Логично, что от другой корейской компании, производящей автокомпоненты. Причем (это особенность Кореи) руководят обеими фирмами родственники. Называется производитель амортизаторов под брендом MANDO компанией Halla Group. Его заводы работают в Корее, Индии, Турции, Китае, Польше, США. За год изготавливаются десятки миллионов демпферов. Устанавливают на своих конвейерах MANDO-амортизаторы «Форд», Peugeot, Nissan, BMW, Suzuki, Renault, ГАЗ. Показательно, что амортизаторы КИА (другой корейской автокорпорации) также поставляются от компании Halla Group.
Конкуренция брендов
Конкуренция производителей настолько существенна, что импортируемые бренды успешно оппонируют местным. В частности некоторые водители японские автомобили предпочитают европейским. Так, по отзывам собственников транспортных средств, в текущее время весьма востребован газомасляный амортизатор «Рено», произведенный компанией Kayaba.
Он предпочтителен для большинства актуальных моделей этой марки: «Кенго», «Меган», «Трафик», «Премиум», «Мастер», «Клио», «Лагуна», «Магнум» и т. д. Его цена на 30% выше стоимости масляного устройства, но он заметно эффективней при вождении на неровной дороге. Поэтому газомасляный амортизатор «Рено» водители предпочитают масляному, более дешевому.
Отметим, что модели «Рено», предназначенные для экстремального вождения по добротным трассам, снаряжаются особыми амортизаторами - Kayaba Ultra SR. Ведь скоростное преодоление поворотов определяет большую нагрузку на такие изделия, причем как сжатия, так и отбоя. Однако для повседневного городского трафика они не оптимальны, поскольку обладают повышенной жесткостью, а для дорог несовершенных, как известно, нужны более мягкие рессоры.
Впрочем, в данной статье мы не будем ограничиваться обзором рынка амортизаторов. Наша цель шире - раскрыть секреты их успешной эксплуатации. Как известно, амортизаторы являются обеспечивающими элементами подвески, соответственно, представим себе идеальную подвеску. Как известно, этот элемент выполняет две задачи:
- Во-первых, соединяет автомобильные колеса с кузовом. Благодаря ей обеспечивается необходимое для полноценного движения сцепление колес с дорогой.
- Во-вторых, нейтрализует (амортизирует) возникшие во время движения колебания.
Амортизация - это...
При более пристальном рассмотрении элементов подвески становится понятным, что амортизаторы - это демпфирующие (гасящие колебания) устройства. На заре автомобилестроения (XIX - начало XX века) упомянутых деталей вовсе не существовало. На малых скоростях первых автомобилей для баланса подвески вполне хватало одних лишь рессор. Впрочем, в современный динамичный век скоростей в подвеске не только присутствуют усовершенствованные пружины (рессоры), которые нынче часто называют несколько абстрактно - упругим элементом. Этого уже мало. Для иллюстрации сказанного рассмотрим типичный случай преодоления автомобилем ухаба дороги.
При этом задача упругого элемента очевидна - при ударе колес о неровность дороги он должен смягчить этот удар. Однако современный автомобиль при движении обладает огромной кинетической энергией, с «внештатными выбросами» которой на ухабах дороги упругий элемент справляется вовсе не моментально. Поэтому инерция кузова заставляет рессоры и после столкновения колебаться. Это крайне нежелательный эффект. Ведь он может привести к резонансу, способному привести к аварии автомобиля (вспомните физику и векторы силы). Подобное случается, когда колебание рессоры от очередной неровности дороги складывается с предыдущим ее колебанием, которое, увы, не погасилось. Автоинженеры должным образом отреагировали на это явление, изобретя специальное демпфирующее устройство.
В начале XX века для погашения колебаний упругого элемента был создан демпфер (амортизатор). Идея его работы оказалась довольно простой и изящной. После того как неровность дороги заставит пружину сжаться, ее последующее расширение и, соответственно, колебание погасит специальное устройство - амортизатор. Впрочем, не будем рассматривать его как единственную деталь, предохраняющую от вибраций, ведь для идеального поведения машины на дороге одних лишь амортизатора и упругого элемента мало.
Не амортизаторами едиными
Вышеупомянутые нами амортизаторы - это специальные элементы для сохранения максимально возможного горизонтального и стабильного положения подвески в пространстве. Но для по-настоящему работоспособной подвески этого недостаточно. Для максимального комфорта пассажиров и водителя, чтобы автомобиль не считал ухабы, а плавно парил вдоль трассы, необходима согласованная работа амортизаторов и других устройств, таких как:
- шины из отменной резины, обеспечивающие должное сцепление с трассой;
- неизношенные пружины и рессоры подвески (кроме уже упомянутых нами функций) должны сохранять указанный в технических характеристиках клиренс и удерживать машину на одном уровне;
- дополнительные резинометаллические элементы (шарниры и буферы сжатия), гасящие колебания от касания металлических деталей друг к другу;
- направляющие устройства, определяющие нужный угол вращения колес.
Впрочем, как бы то ни было, основным демпфирующим устройством автомобиля являются именно амортизаторы - предмет описания данной статьи. С их помощью достигается гармония постоянного контакта колес с дорожным полотном (машина идет, словно привязанная к дороге), и, в принципе, становится возможным по-настоящему комфортное вождение.
Каков амортизатор на вид?
Внешне он выглядит как цилиндрическое устройство, прикрепленное с одной стороны к автомобильной раме, а с другой - к подвеске. Внутри амортизатора движется поршень. Это стержень, движущийся в полости, наполненной газом, маслом либо тормозной жидкостью. Из-за сжимания масла поршнем уменьшается скорость его движения. Колебания подвески определяют колебания поршня амортизатора. Чем активней движется подвеска (что бывает на неровной дороге), тем большее сопротивление демонстрирует амортизатор. Различные удары, получаемые при езде автомобиля по неровной дороге, а также колебания при резком торможении или в начале движения демпфируются (смягчаются) амортизатором. При этом кинетическая энергия колебания переходит в тепловую, получаемую при сжатии поршнем масла. Полученное же тепло рассеивается.
Процесс амортизации
Как реагирует амортизатор, когда колесо сталкивается с дорожной выбоиной? Он сжимается, гася удар, при этом его поршень работает согласованно с пружинами подвески. Однако на этом цикл работы устройства не заканчивается, поскольку происходит его расширение, т. е. поршень выдвигается из амортизатора. Не будь его, пружины подвески подбросили бы корпус автомобиля вверх с той же силой, с которой они сжались при столкновении с выбоиной. Однако движение поршня амортизатора автомобиля, работающего на расширение, также тормозится маслом.
Конструкция амортизаторов
Технически устройство в ходе своей эксплуатации преобразовывает механические колебания упругого элемента в тепловые. исчерпавших свой ресурс эффективного пользования, - дело ответственное. Ведь установивший «обновку» сразу замечает изменения в поведении автомобиля. Поэтому для знающего водителя критически важен правильный подбор амортизаторов. А выбирать, поверьте, есть из чего. Авторынок насыщен соответствующими изделиями производителей именитых (брендовых) и не очень. Мы к освещению этого аспекта еще вернемся. Но сначала будет логичным отвлечься от принципа «чьих будете» и попробовать «зрить в корень», то есть понять принципиальные отличия различных типов амортизаторов (А).
Если судить по конструктивным отличиям, то А подразделяются на одно- и двухтрубные. Если же классифицировать по типу рабочего вещества, рассеивающего тепло, полученное после преобразования кинематической энергии, то амортизаторы бывают масляные, газо-масляные и газовые.
Двухтрубные изделия
Какие амортизаторы можно рекомендовать для спокойного, так называемого семейного вождения? Относительно недорогие, простые по конструкции, которые не выдерживают экстрима. Двухтрубные А более инертны и имеют большую массу. Кроме того, двойной корпус хуже охлаждается. При этом эффективность демпфирования двухтрубных устройств зависит от правильности установки. Как известно, на 100% выполняет свои функции амортизатор, закрепленный строго перпендикулярно подвеске, но если этот угол увеличивается до 50°, то его результативность понижается до 68%.
Конструкция таких элементов включает в себя рабочую колбу, внутри которой расположен поршень, а также внешний корпус, предназначенный для хранения избыточного масла. В ходе своего рабочего цикла поршень пропускает часть масла через свои каналы, а также выдавливает его сквозь находящийся внизу колбы клапан сжатия. При покупке изделий следует обратить особое внимание на масло, которое должно не закипать при температуре ниже 150 °С. При этом, несмотря на выгодную цену, их не стоит устанавливать на автомобили последнего поколения.
Однотрубные амортизаторы
Данная конструкция является базовой для современных А. Такой амортизатор состоит из одной-единственной колбы, одновременно выполняющей роль и рабочей емкости для поршня, и корпуса. Она может быть гидравлической (масляной) или гидропневматической (газомасляной). Последнюю модификацию также называют комбинированной. Принцип работы масляного А достаточно прост. Имеется рабочий цилиндр, наполненный жидкостью). В нем движется поршень со специальными калиброванными клапанами, точнее с их системой, имеющей характеристики, специально подобранные под подвеску определенной модели автомобиля.
Динамика работы такого амортизатора выглядит следующим образом:
- При закрытых клапанах проходит только обходным каналом поршня. Гидравлическая характеристика амортизатора при этом становится жесткой.
- Если же открываются клапаны, соседствующие с компенсационной камерой А, то его гидравлическая характеристика становится более мягкой.
Причем для исправности амортизатора клапан, функционирующий на сжатие, должен пропускать больше гидравлической жидкости, чем обратный клапан, срабатывающий на отбой. Таким образом, при открытых клапанах поршня жесткость амортизаторов уменьшается.
Комбинированные амортизаторы
В гидропневматических (газомасляных) амортизаторах вместо воздуха используют сжатый газ под давлением 4-20 атмосфер. Его автомобилисты называют по-своему - «газовым подпором». Причем давление газа - это не блажь, а способ уменьшить аэрацию (смешение воздуха с маслом), а также дополнительный элемент упругости подвески. У однотрубных А нет нижнего клапана сжатия. Поршень полностью управляет сопротивлением как при сжатии, так и при отбое. В них можно разместить больше масла, чем в двухтрубных того же объема, а значит, с их помощью достижимо лучшее демпфирование.
Управляемые и магнитные амортизаторы
Ведущие производители амортизаторов достаточно оригинально пытаются разрешить техническую задачу регулируемости таких устройств. Американо-бельгийская компания MONROE изготовила на стенках рабочего цилиндра однотрубного А специальные регулировочные бороздки, используемые для настройки на спокойную или активную езду. Японская компания KYA в нижней части однотрубного с выносным резервуаром А в обход поршня вмонтировала отдельный регулировочный клапан. Немецкий концерн ZF создал свой управляемый амортизатор «Опель-Астра», используя двухтрубную газо-масленную конструкцию. Два электромагнитных клапана в нижней части амортизатора и в поршне регулируются специальным процессором, отслеживающим параметры колес, руля, подвески.
Еще более перспективен новый, так называемый магнитный амортизатор «Шевроле», установленный в прошлом году на модели Это совместная перспективная разработка автоконцерна и корпорации Delphi. Используемая в них вместо масла магнитореологическая жидкость способна с высокой частотой (до 1000 раз в секунду) изменять свою вязкость под действием электромагнитного поля. При этом принципиально не используется клапанная система: демпфирование производится исключительно за счет магнитореологического эффекта. Подобная конструкция весьма перспективна: нет потребности в поперечных стабилизаторах, упрощается устройство самого А, а также появляются впечатляющие возможности для контроля и управления жесткостью подвески.
Соответствие гидравлической характеристики амортизатора рельефу дороги
В конструкции амортизатора должны быть учтены различные аспекты его эксплуатации. Ведь некачественное дорожное покрытие определяет различные режимы его работы. С одной стороны, повторяющиеся мелкие неровности не позволяют А распрямиться. В таком случае актуальна мягкая гидравлическая характеристика. Крупные же выбоины грозят полным форсированным его сжатием, что часто вызывает поломку амортизатора. При этом востребована жесткая гидравлическая характеристика устройства.
Поэтому бессмысленно вопрошать: «Какие амортизаторы лучше - мягкие или жесткие?» Ведь актуальной в плане длительной эксплуатации А становится не только их мягкость, но и управляемость.
Еще одна характеристика - отвод тепла амортизатора - является важной для его корректной работы. Ведь в условиях жесткого режима тепла выделяется больше, и его следует отводить. С другой стороны, зимой масло в амортизаторе густеет, и его гидравлическая характеристика становится более жесткой. При этом для автолюбителя важным становится правильный выбор масла. Нежелательно использовать жидкости с высоким содержанием присадок, ведь последние имеют свойство размягчать резину. Чаще всего специалисты рекомендуют применять фирменные масла ГРЖ-12, AFT. Однако в морозы следует выбирать жидкость с вязкостью 75Wt. Для масел, содержащих силикон, степень вязкости определяется в других единицах - cPs, которые примерно в 10 раз больше, чем Wt.
Диагностика амортизаторов
Поскольку вечного не бывает ничего, подвержены износу и амортизаторы. Это явление водителю следует вовремя диагностировать. Как известно, замену потерявших должную функциональность амортизаторов нужно производить сразу же по выявлению. Причем наиболее эффективной является комплексная замена А: попарно на каждой оси - и на передней, и на задней. Ведь наивно ожидать после неполной замены амортизаторов идеального демпфирования.
Впрочем, одного лишь этого также недостаточно. Следует диагностировать весь комплекс устройств автомобиля, задействованных при демпфировании. Ведь нормальная эксплуатация амортизаторов возможна при исправных резинометаллических элементах (шарнирах и буферах сжатия), неизношенных пружинах и рессорах. Техобслуживание всех вышеупомянутых частей и механизмов приведет к снижению нагрузки на амортизаторы.
Когда следует производить замену
Для водителя существуют первые признаки, указывающие на износ амортизаторов. Назовем их:
- увеличение тормозного пути вследствие ухудшения управляемости;
- снижение комфортной скорости для входа в поворот;
- уменьшение безопасной скорости аквапланирования (сцепления с трассой, если поверх льда имеется вода);
- изношенные А начинают издавать звуки при вхождении автомобиля в поворот или преодолении неровности.
Когда амортизаторы ломаются
Современные автокорпорации изготавливают все более и более эффективные А, максимально привносящие комфорт в поездку. Впрочем, если на бетонных трассах они служат положенные 80 и более тысяч километров пути, то некачественное дорожное покрытие с выбоинами приводит к непрогнозируемой поломке упомянутых устройств гораздо раньше.
Поломки возникают чаще всего внутри амортизатора, когда колесо автомобиля попадает в выбоину. Из них начинает просачиваться масло. От ударов деформируется шток, а в мягких амортизаторах выбивается клапан в рабочей камере. Подобные поломки означают выход из строя А и требуют безусловной его замены. Поэтому автолюбители взвешивают все «за» и «против», покупая амортизаторы. Отзывы водителей при этом, размещенные на специальных форумах, также следует учитывать.
Испортить А может также пыль и грязь, попавшая в них. Мелкие частички, попав в рабочую камеру, оставляют царапины на штоке. Как результат, сальник перестает быть герметичным, и вследствие этого происходит утечка масла. Еще более совершенным однотрубным является А с выносной компенсационной камерой. Улучшенная конструкция позволяет использовать больший объем сжатого газа и масла. При еще более продвинутом усовершенствовании на пути масла, перетекающего из основного цилиндра в выносную камеру, устанавливают систему клапанов, регулирующих жесткость амортизатора. Существуют модификации А, где над внешней поверхностью проходят трубки для перетекания масла.
Заключение
Сегодняшнему автолюбителю довольно просто подобрать для своей машины нужные амортизаторы. При этом можно воспользоваться услугами как специализированного традиционного, так и интернет-магазина. Для удобства покупателей выбор нужных именно им амортизаторов начинается на сайте интернет-магазина с указания модели автомобиля. После этой несложной манипуляции покупатель видит, каких брендов и марок ему подходят амортизаторы. Если же он далее сомневается в выборе между альтернативными брендами, то ему помогут составить мнение многочисленные отзывы автолюбителей на специализированных форумах и всевозможные рейтинги.
Амортизаторы являются главными компонентами каждого автомобиля. Подобрать амортизатор в настройку подвески не так уж просто. Все же сегодня можно найти компромиссное решение. Известно, что жесткая подвеска близка к спортивным характеристикам. Она, во-первых, гарантирует минимальные крены, во-вторых, обеспечивает хороший контакт с дорожным покрытием.
Когда вы собираетесь настраивать подвеску, то в первую очередь не думайте о самых дорогих брендах. Для начала решите какой тип амортизатора вы желаете выбрать . Во-первых, он зависит от вашего стиля вождения. Что касается функциональности амортизаторов, то он должен в первую очередь гасить вертикальные колебания. Стоит отметить, что они же влияют на скорость автомобиля во время езды, его разгонную и тормозную динамику. Известно, что при разгоне машина как бы приседает назад, тем самым задние колеса нагружаются, а передние, наоборот, разгружаются. Таким образом, сцепление передних колес с дорогой заметно снижается. Когда же автомобиль тормозит, то происходит иная картина. В этом случае максимальная нагрузка идет, наоборот, на передние колеса, а не на задние. Задние же притормаживают, лишь слегка. В любом случае при торможении или разгоне машина в идеале должна сохранять свое нормальное ровное положение. Когда же автомобилист делает на своем каре какие-либо маневры, то нагрузка будет смещаться не по осям, а по сторонам машины. В этом плане она также должна оставаться в ровном, горизонтальном положении.
Таким образом, главной задачей амортизаторов является обеспечение стабильного контакта, сцепления колес с поверхностью дороги в то время, когда над автомобилем теряется контроль. Если они исправны, то колеса без труда обходят все препятствия и возвращаются на исходные позиции, возвращаются быстро на дорогу и обеспечивают правильное сцепление. Сегодня же разрабатываются такие автомобили, у которых их вес поддерживают рессоры или пружины. За все остальное отвечают как раз амортизаторы. Поэтому каждый автомобилист должен отнестись к их выбору предельно серьезно.
Какие нужно учесть нюансы при работе амортизаторов?
Стоит отметить, что работа амортизаторов отличается от других систем некоторыми нюансами и спецификой своего функционирования. Дело в том, что дорожное покрытие не бывает идеально ровным, тем более, если мы говорим о наших дорогах. Нужно помнить, что автомобиль может ехать по неровностям, кочкам, щебню и т.д. Известно, что при встрече автомобилем нескольких кочек подряд, амортизатор начинает работать с перебоями. То есть, он еще не успевает распрямиться, как уже опять должен работать на сжатие. Кроме того, он должен обеспечивать нормальную обработку мелких неровностей. Что касается крупных неровностей, то в этом случае он не должен полностью сжиматься, иначе в противном случае могут возникнуть перебои.
Теплообразование также является главным нюансом в работе амортизаторов. Известно, что жесткость амортизаторов повышена в том случае, если вязкость жидкости выше или перепускные отверстия поршня меньше. Из-за этого при работе амортизаторов выделяется больше температуры. Стоит отметить, что сильно низкая температура также отрицательно сказывается на их работе. Когда в них наблюдается минусовая температура, то масло начинает становиться густым, что также приводит к жесткости амортизатора. В этом случае характеристики его работы сильно меняются. В этом случае нужно суметь правильно выбрать масло.
Говоря о работе амортизаторов, нельзя пройти мимо аэрации. Дело в том, что в современных моделях помимо масла присутствует определенный газ, которое смешивается с маслом и превращает его в пенообразную консистенцию. Известно, что пена может сжиматься, поэтому в этом случае эффективность демпфирования резко снижается.
Расположение амортизаторов также играет существенную роль. Самым выгодным для них местом является расположение неподалеку от колеса, перпендикулярно плоскости подвески. Демпфирующая эффективность амортизатора будет снижена в том случае, если его установить под углом.
Таким образом, конструкция и устройство амортизатора представляет собой сложную науку. Конечно, здесь существует множество компоновочных и конструкторских решений различных инженерных задач.
Сегодня различают два основных типа амортизаторов: однотрубные и двухтрубные. Кроме того, они делятся по наполнению на жидкостные, или гидравлические, и газовые, то есть, с гидравлическим газовым подпором. Крайне редко встречаются амортизаторы, работающие только на высоком давлении газа.
Предлагаем вашему вниманию рассмотреть самые распространенные виды амортизаторов: гидравлические и с гидравлическим газовым подпором.
Гидравлические амортизаторы
На сегодняшний день гидравлические двухтрубные амортизаторы являются самыми распространенными. В принципе, их легко изготовить, да и в эксплуатации они не такие требовательные. Такая модель амортизатора имеет две трубки: рабочую колбу с поршнем и внешний корпус, где хранится избыточное масло. Сам поршень перемещается по внутренней колбе и пропускает через собственные клапаны масло, при этом выдавливая частички масла через клапан, который находится в нижней части колбы. Некоторые называют его клапаном сжатия, так как именно он отвечает за перетекание масла в такой последовательности. Часть жидкости, которая идет снизу колбы, попадает в полость, которая находится между внешним корпусом и колбой. При этом жидкость начинает сжимать воздух, который находится в верхней части амортизатора при атмосферном давлении. Когда происходят движения назад, начинает задействоваться клапан уже самого поршня. Он регулирует движение на отбой.
Стоит отметить, что у гидравлических амортизаторов имеются свои недостатки. Во-первых, у них есть существенные проблемы, связанные с аэрацией. Они наблюдаются, когда амортизатор работает особенно интенсивно. Если воздух будет заменятся азотом, то работа будет намного лучше, как показывает практика. Дело в том, что азот является инертным газом, который не дает амортизатору корродировать в отличие от обычного воздуха. Но все же азот не может полностью решить проблему с аэрацией. Стоит также упомянуть о том, что двухтрубные амортизаторы хуже охлаждаются. Такой фактор также негативно сказывается на их работе. Если же делать амортизаторы большего размера, то можно существенно улучшить демпфирующие характеристики, при этом понизится рабочее давление, а также температура.
Амортизаторы с гидравлическим газовым подпором
Амортизаторы такого типа имеют практически ту же конструкцию, что и гидравлические двухтрубные системы. Кроме того, они имеют схожий принцип действия. Все же есть существенное отличие: обычно в амортизаторе находится не воздух, а инертный газ, например, азот, давление которого составляет от 4-20 атм и больше. То есть, инертный газ и есть газовый подпор. При различных условиях эксплуатации машины давление газа может меняться. Обычно задние и передние амортизаторы имеют разное давление. Известно, что давление газового подпора зависит от диаметра патрона. Если диаметр большой, то давление инертного газа требуется значительно меньше.
Главным преимуществом амортизатора такого типа является нормальная аэрация. Дело в том, что в этом случае масло не смешивается с газом так интенсивно, как у гидравлического типа, поэтому амортизатору ничто не мешает хорошо работать. Стоит дополнить, что газовый подпор поддерживает автомобиль, то есть, выполняет функцию дополнительного демпфера. Таким образом, даже при полностью сжатых пружинах газовые заряды в амортизаторах удерживают правильное положение машины, что позволяет ее легко управлять. Сегодня инженеры используют конструкторский подход при настройках работы амортизатора, поэтому они все чаще разрабатывают универсальные модели, которые имеют ряд преимуществ, в отличие от обычных гидравлических амортизаторов.
В любом случае все двухтрубные амортизаторы имеют один большой недостаток: они не могут устанавливаться в перевернутом виде. Этому препятствует газ, который их наполняет. .
Сегодня можно встретить и однотрубные амортизаторы. Давайте рассмотрим принцип их действия подробней.
Как работают однотрубные амортизаторы?
Такая модель амортизатора имеет только одну колбу. Именно эта колба выполняет функцию одновременно рабочего цилиндра и корпуса. Вообще принцип работы однотрубной модели похож с двухтрубным амортизатором. Но есть существенное отличие: газ в этом случае находится в том же цилиндре, кроме того, он отделен от масла специальным плавающим поршнем. В этом случае инженеры используют инертный газ, то есть, азот, который находится отдельно от масла. Его давление относительно высоко: от 20 до 30 атм.
Нижний клапан сжатия в однотрубных моделях, как и в двухтрубных, отсутствует. Всю работу, связанную со сжатием и управлением сопротивления, выполняет поршень. Из-за этого поршень подобрать не всегда просто. Он должен подходить по размеру, конструкции, форме и числу отверстий.
Стоит отметить, что однотрубные амортизаторы отличаются от остальных высокими техническими характеристиками. Обычно автомобиль, оснащенный такими амортизаторами, точней держится и легче управляется. Однотрубные модели могут быстро охлаждаться, так как воздух обдувает только рабочий цилиндр. Габариты системы в этом случае также играют большую роль. Если диаметр рабочей колбы будет больше, то и масла будет больше, таким образом, следует ожидать лучшей теплоотдачи и высоких стабильных технических характеристик.
Все же есть некоторые минусы. Однотрубные амортизаторы в отличие от своих конкурентов могут легко получить повреждения различного рода. Если колба помнется, то нужно менять всю стойку. Двухтрубные модели в этом плане имеют защиту - щит в качестве внешнего цилиндра, поэтому они относительно дольше служат. Кроме того, однотрубные амортизаторы слишком чувствительны к температуре. Если температура очень высокая, то амортизатор будет работать жестко.
Главным плюсом однотрубных амортизаторов является то, что их можно устанавливать как угодно, так как масло и газ находятся друг от друга отдельно, не соприкасаются. Инженеры используют такой фактор в своих целях. Они устанавливают такой амортизатор штоком вниз, тем самым снижая неподрессоренные массы.
Сегодня можно встретить амортизаторы, на которые надета специальная пружина. Такой вариант конструкции встречается у однотрубных и двухтрубных моделей. Эта пружина является дополнительным упругим компонентом, в некоторых случаях заменяет основную пружину. При помощи такой конструкции можно легко регулировать клиренс машины. Для этого нужно найти на корпусе амортизатора особую винтовую гайку, которая поддерживает пружину снизу, и подкрутить. Таким образом, автомобиль можно поднять или опустить, то есть, поджав или, наоборот, опустив пружину.
Особенно популярны сегодня однотрубные модели амортизаторов с выносной компенсационной камерой. В этом случае камера с газовым подпором находится за пределами амортизатора, в специальном резервуаре. При помощи такой конструкции габариты самого амортизатора можно не увеличивать, так как объем масла, газа можно увеличить и без того. Такие показатели эффективно влияют на стабильность положительных характеристик и температурный баланс, так как они быстро охлаждаются. Кроме того, модели таких амортизаторов имеют большой рабочий ход, который отличается от моделей конкурентов. Известно, что в такой конструкции можно установить дополнительную систему клапанов на пути масла, которое перетекает из основного цилиндра в дополнительную камеру. Такая система клапанов заменят клапан сжатия, который обычно можно встретить у двухтрубных амортизаторов. Кроме того, эти клапаны можно отделить друг от друга, тем самым заложив множество диапазонов регулировки. В этом случае жесткость работы амортизатора можно с легкостью менять для различных скоростей поршня, будь это малая, средняя или большая. Известно, что таких позиций регулировки может быть от 10 и больше.
Реже встречается амортизатор с набором перепускных клапанов . Такую модель можно назвать экстравагантной системой.В такой конструкции есть не только специальный резервуар, но и несколько трубок. На их концах можно увидеть регулировочные головки, предназначенные под отвертку или гаечный ключ. Масло перепускается по этим трубкам друг в друга из надпоршневых и подпоршневых камер. При помощи регулировки этих камер можно добиться нужных характеристик работы амортизатора при всех положениях поршня. Такие модели чувствительны, во-первых, к скорости движения поршня, во-вторых, к его позиции, которую он занимает внутри поршня. Число трубок также позволяет эффективно охлаждать масло.
Можно сделать вывод, что на сегодняшний день производителями представлено множество моделей амортизаторов, которые отличаются друг от друга конструкцией и принципом работы. Сказать точно, какая модель самая лучшая или плохая, нельзя. Все типы амортизаторов имеют, как свои достоинства, так и недостатки, поэтому установка того или иного типа зависит только от особенностей автомобиля, а также стиля вождения его хозяина.
Амортизаторы (Dampers)
Амортизаторы или гасители колебаний представляют собой наполненные маслом цилиндры призванные контролировать скорость хода подвески. В своей основе амортизатор состоит из пистона, штока и масляного цилиндра. Кинетическая энергия перемещения пистона гасится маслом, которое от этого нагревается. Следовательно, место установки амортизаторов должно охлаждаться, так как перегрев может снизить их эффективность.
Передние амортизаторы (синие) и буферы (белые) Задние амортизаторы
На левом рисунке показана компоновка подвески. Большая "дырка" в левом нижнем углу это ось шарнира связывающего штангу толкателя с пружинами и амортизаторами (через рокер, установленный на шарнире и нажимающий на штоки амортизатора и пружины). Обратите внимание, что штоки пружины и амортизатора расположены параллельно друг другу.
В общих чертах амортизатор работает следующим образом: пистон гонит масло через маленькие отверстия на стенках внутреннего цилиндра и через фасонные шайбы (диффузоры сверху и снизу пистона). При регулировке амортизаторов изменяют диаметр отверстий и таким образом регулируют сопротивление масла перемещению пистона. Регулировки "медленных" (slow) характеристик осуществляется фасонными шайбами, в то время как регулировки "быстрых" (fast) параметров производится за счёт внутренних отверстий цилиндра. Наряду с гидравлическим маслом (которое не сжимается) в амортизаторах используется инертный газ нитроген, позволяющий пистону перемещаться в небольшом диапазоне.
Амортизаторы контролируют скорость реакции пружин в процессе их работы. Например: при жёстком торможении происходит трансфер веса вперёд, передний конец машины приседает вниз и дорожный просвет спереди уменьшается. В то время как пружины диктуют силу этого крена, амортизаторы контролируют скорость, с которой он (крен) происходит
. И конечно, то же самое происходит при любом переносе веса в процессе ускорения, торможения и под воздействием боковых нагрузок в повороте.
Амортизаторы болида Ф-1 имеют четыре настраиваемых параметра. Можно регулировать быстрый и медленный параметр "хода сжатия" (bump) (пружины сжимаются), а так же быстрый и медленный параметр "хода отбоя" (rebound) (пружины разжимаются). Понятия "быстрый" и "медленный" не имеют отношение к скорости машины, а скорее описывают скорость перемещения пистона под воздействием штока внутри цилиндра. Вот простой метод это понять и запомнить: медленные характеристики оказывают влияние на трансфер подрессоренных масс (продольный и поперечный крен т.н. pitch and roll); быстрые характеристики отвечают за перемещение неподрессоренных масс (подскок на кочках колеса и колесного узла)
. Другими словами медленные параметры отвечают за баланс машины в повороте, быстрые обеспечивают способность подвески преодолевать неровности.
Регулировка амортизаторов является самой точной в настройке подвески. Настройка амортизаторов это последний штрих в сбалансированном сетапе. Я рекомендую прочитать как можно больше об этом вопросе, потому что суть амортизаторов критически важна в характеристиках гоночной машины.
Загрузка...
