Вход в систему
АВТО ЭЛЕКТРОНИКА
ELR.jpeg

В рамках автосалона в Детройте Cadillac представила первое в истории компании серийное гибридное купе, получившее название ELR. Машина Cadillac ELR приобрела модернизированную в...

ELR.jpeg

В РАМКАХ АВТОСАЛОНА В ДЕТРОИТЕ CADILLAC ПРЕДСТАВИЛА ПЕРВОЕ В ИСТОРИИ КОМПАНИИ СЕРИЙНОЕ ГИБРИДНОЕ КУПЕ, ПОЛУЧИВШЕЕ НАЗВАНИЕ ELR.

Cadillac ELR приобрела модернизированную в...

система автоматического вождения

Немецкая компания производитель авто компонентов Continental совместно с компанией BMW X3 планируют начать разработку системы автопило...

Audi A6 3.0 TDI Electric Biturbo

Гибридный автомобиль – эффективное, современное и экологичное средство передвижения, имеющее смешанную силовую установку. Как правило, это комбинация двигателя внутреннего сгора...

Главная

АМОРТИЗАТОРЫ

amortizators.jpg

Распространенный стереотип гласит – автомобильный амортизатор необходим лишь для того, чтобы сглаживать колебания при движении по неровной дороге. Однако это лишь одна из его функций и, стоит заметить, далеко не главная. Любое воздействие на колеса транспортного средства, движущегося с большой скоростью, нарушает равновесие всей системы, что может иметь печальные последствия. А амортизаторы противостоят данному эффекту, надежно прижимая каждое колесо к дорожному покрытию, независимо от того, находится оно в данный момент в яме или наехало на возвышенность. Это, в свою очередь, напрямую влияет на управляемость автомобилем и скорость износа его узлов.

Механические амортизаторы или краткий экскурс в историю

Первые автомобили переняли систему подвески вместе с компенсаторами гашения колебаний у дилижансов – это были примитивные рессоры. Позже их заменили фрикционными механизмами, состоящими из набора дисков, проворачивающихся один относительно другого. В обоих случаях устройства гасили колебания за счет силы трения, что приводило к катастрофически быстрому износу, особенно при движении на больших скоростях.

Ситуация в корне поменялась, когда инженеры стали использовать пружины и создали прообраз современных амортизаторов. У пружин отсутствует внутреннее трение, поэтому они почти вечны по сравнению с другими видами механических приспособлений для гашения колебаний. Проблема заключается в том, что пружинный механизм обладает фиксированной силой реакции на нагрузку. Проще говоря, жесткая пружина меньше смягчит удар, но быстрее вернет колесо на место, а мягкая – наоборот, обеспечит комфортную езду, но на сильно пересеченной местности управляемость автомобилем будет оставлять желать лучшего.

Самым главным недостатком всех механических амортизаторов является тот факт, что они поглощают энергию колебания, но потом все равно возвращают ее назад. То есть, в зависимости от конструктивных особенностей, устройство некоторое время колеблется взад-вперед, а это чревато потерей контакта с дорожным полотном и катастрофой. Поэтому на смену механике пришла гидравлика, которая обеспечила иной подход – гидравлические амортизаторы наконец-то позволили рассеивать энергию колебаний.

Преимущества гидравлических амортизаторов

В простейшем виде гидравлический амортизатор представляет собой закрытую емкость с вязкой жидкостью, которая перемещается под действием поршня. Колесо наезжает на ухаб и, поднимаясь, давит на поршень, который перемещает жидкость в емкости. Секрет в том, что жидкость проходит через систему препятствий, например, в виде разнокалиберных отверстий, что затрудняет ее движение. Энергия колебательного движения расходуется на преодоление сил трения и упругости, разгон частичек жидкости, компенсацию турбулентных завихрений вокруг отверстий и т.д. В итоге тратится практически вся полученная энергия, и никаких паразитных колебаний, как в случае с пружиной, не возникает.

Практика показала, что гидравлические амортизаторы менее инертны, чем механические аналоги и, что более важно, адекватней реагируют на разные типы препятствий. Например, при попадании колеса в яму его веса недостаточно, чтобы быстро растянуть пружину и компенсировать проседание, тогда как у гидравлических систем такой проблемы нет. Более того – практически все современные амортизаторы обладают системой настройки, что позволяет адаптировать их к условиям конкретной дороги, что называется, на ходу, без необходимости демонтажа всего узла. Неудивительно, что 90 % автомобилей оснащаются именно гидравлическими системами или комбинированными вариантами.

Чем отличаются однотрубные амортизаторы от двухтрубных?

Необходимости изготавливать автомобильный амортизатор именно в форме трубы нет – просто такая конструкция сложилась исторически, к тому же она является наиболее дешевой в производстве и обслуживании. Простейший однотрубный амортизатор представляет собой обычный герметический цилиндр с поршнем, прикрепленным к колесу автомобиля. Свободное пространство заполнено специальным маслом с заранее рассчитанным коэффициентом сжатия. Более сложный двухтрубный амортизатор имеет систему из двух цилиндров – один находится внутри другого и является емкостью для того же масла.

При получении нагрузки в первом случае поршень просто перемещает жидкость из одного угла цилиндра в другой, при этом энергия расходуется на нагрев масла и увеличение давления в емкости. Во втором – энергия расходуется на то, что продавить масло через систему отверстий из внутреннего цилиндра во внешний. Так как диаметр отверстий и их количество можно регулировать, причем в весьма широком диапазоне, то двухтрубные амортизаторы являются более удобными для оснащения разных моделей машин. К сожалению, они сложнее в производстве, к тому же наличие двух цилиндров создает «эффект термоса» при котором тепловая энергия не может рассеиваться должным образом. Масло, каким бы прекрасным оно ни было, при повышенной нагрузке просто-напросто закипает. При этом в нем образуются кавитационные пузырьки воздуха, и механика движения жидкости через отверстия в корне меняется, из-за чего амортизатор, по сути, перестает функционировать.

У однотрубных амортизаторов такой проблемы не возникает – они прекрасно охлаждаются атмосферным воздухом, которые обдувает стенки цилиндра. Правда, если при движении по бездорожью какой-нибудь камешек попадает в стенку цилиндра, он запросто может ее погнуть и поршень заклинит. А отрегулировать его в полевых условиях куда сложнее, чем может показаться на первый взгляд.

Масляные, газовые и газо-масляные амортизаторы

Традиционные масляные амортизаторы дешевы и просты в эксплуатации, но обладают рядом специфических недостатков. Во-первых, масло плохо переносит нагрев, который неизбежно происходит при большой нагрузке. Во-вторых, масло почти бесполезно для гашения низкочастотных колебаний, когда жидкость перемещается через отверстия с маленькой скоростью и не испытывает сопротивления. Для компенсации этих факторов используется газ, поэтому в ряде случаев речь идет о газо-масляном амортизаторе.

Наиболее распространенная конструкция – классический двухцилиндровый амортизатор, в котором газ находится во внешней полости. Он играет роль компенсирующего элемента, который нормализует движение масла через систему отверстий. В качестве рабочего вещества обычно используется нейтральный азот, который находится под небольшим давлением – порядка 5 бар. Такой подход значительно снижает вероятность образования кавитационных пузырьков, делает работу амортизатора более мягкой и бесшумной, и позволяет добиться оптимального соотношения цена-качество. Автомобильные амортизаторы такого типа стоят на большинстве серийных городских моделей, от которых не требуется особо хорошо «удерживать дорогу».

Спортивные машины и изготовленные на заказ автомобили, напротив, чаще оснащаются амортизаторами высокого давления. Они создаются на базе одноцилиндрового амортизатора, который снабжают плавающем поршнем – с одной стороны масло, с другой газ под давлением около 25 бар. Жидкость здесь служит не более чем рабочим телом, равномерно передающим энергию колебания на поршень, который пропорционально сжимает газ. Из-за того, что последний находится под высоким давлением, он практически мгновенно возвращает поршень в исходное положение. В результате подвеска очень чутко реагирует на малейшие изменения в рельефе дорожного полотна. При размеренной езде такой эффект ни к чему и только утомляет водителя, тогда как гонщикам без него просто не обойтись. Еще один нюанс – стоимость газового амортизатора выше, чему его масляного аналога, но требования к качеству масла значительно снижаются, хотя это не удешевляет обслуживание автомобиля в целом.

Адаптивные амортизаторы – вершина инженерной мысли

Может показаться странным, но гидравлический амортизатор имеет ту же проблему, что и пружины, только обусловленную другими факторами. Речь идет о степени демпфирования или о том, сколько процентов энергии удара о дорожное полотно рассеивает устройство. Например, если предстоит длительная поездка по волнообразному ландшафту, то в идеальный амортизатор должен обладать максимальным коэффициентом демпфирования – чтобы колесо все время удерживалось на дороге. С другой стороне, наезд на одинокий, но высокий ухаб в таком случае отразится слишком чувствительным ударом.

Решение нашлось в системе, которую называют регулируемым амортизатором. Отверстия в цилиндрах снабжены специальными заслонками, которые по команде извне уменьшают или увеличивают их диаметр и, таким образом, регулируют скорость протекания масла. Другой подход основан на использовании особой жидкости, в которой плавают намагниченные частицы. При создании электромагнитного поля с заданными параметрами они начинают притягиваться друг к другу, что приводит к возникновению крупных образований и увеличивает общую вязкость масла. Радикальных преимуществ ни у одной из этих технологий нет, поэтому с успехом применяются обе – первая на автомобилях Land Rover и BMW, а вторая в основном в продукции заводов Audi.

Теоретически несложно создать систему, оснащенную наборами датчиков и микроконтроллерами для потоковой обработки информации, которая будет отслеживать изменения в характере покрытия дорожного полотна в реальном времени. Подобные адаптивные амортизаторы могут менять свои настройки самостоятельно, автоматически подстраиваясь под новые условия и обеспечивая идеальное гашение колебаний. На практике это оказалось слишком дорогостоящим и невостребованным новшеством, поэтому большинство регулируемых амортизаторов просто переключаются между 2-3 фиксированными режимами по команде водителя.

Последние разработки в этой области привели к созданию многофункциональных амортизаторов, которые могут выравнивать положение кузова автомобиля. Достигается это за счет установки в верхней части устройства гибкой полиуретановой пластины со свойствами пружины или более сложного пневматического поршня, управляемого бортовым компьютером. Оба они регулируют положение кузова автомобиля относительно самого амортизатора, что позволяет существенно улучшить устойчивость тяжело груженой машины. Естественно, такие инновационные амортизаторы стоят не дешево и применяются далеко не везде.

Неисправности амортизаторов

Было бы ошибочно считать, что по мере выхода из строя амортизатора будет всего лишь увеличиваться тряска при езде. Так как главная функция любого исправного амортизатора – удерживать колесо в постоянном контакте с дорожным полотном, то нарушение нормальной работы этого устройства автоматически приводит к возникновению целого ряда проблем. Здесь и неравномерный износ покрышек, и проблемы с управляемостью автомобилем, и увеличение тормозного пути. Все узлы подвески начинают подвергаться увеличенной и, что хуже, неправильно приложенной нагрузке, что не идет им на пользу.

Но самая большая проблема состоит в том, что данный процесс развивается очень медленно, и водитель в 99 % случаев не замечает ничего до тех пор, пока на очередной яме неожиданно не услышит стук ограничителя. Стандартная рекомендация для большинства иномарок – менять амортизаторы на автомобиле каждые 20 000 км пробега. Стенки цилиндров, поршни, уплотнители и прочие детали обладают антикоррозийной защитой, термостойкостью и повышенной ударопрочностью, но со временем изнашивается абсолютно все. Иногда это можно определить по наличию подтеков масла на поверхности цилиндра, ржавым пятнам или странным звукам, но точная диагностика возможна лишь на специальном оборудовании.

Увы, оно есть далеко не на всех станциях техобслуживания, равно как и компетентные специалисты в этом вопросе встречаются куда реже, чем хотелось бы. Никакими раскачиваниями кузова автомобиля определить степень износа амортизаторов не удастся – максимум, что можно понять, это полностью сломан амортизатор или еще нет. Грубо говоря, если при нажатии на крыло оно при распрямлении совершает лишь одно колебание, то ситуация в порядке, а если несколько – дело плохо. Впрочем, есть и такой нюанс, как неправильная установка амортизатора, неверно выбранный тип устройства и еще целый ряд деталей, так что последнее слово в любом случае остается за профессионалами.

0
Ваша оценка: Нет
Случайная статья
НОВЫЙ КРАСАВЕЦ BENTLEY

Видимо, шансов на жизнь у нового кроссовера Bentley все-таки больше, чем у спортивного внедорожника от Lamborgini. Первый хотя бы всегда «на слуху» благодаря своему заботливому руководству. Но все же это не значит, что будущее у данного автомобиля такое безоблачное – зеленый свет проекту еще не д...

НАРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ
Nissan

Член «большой тройки» японских автопроизводителей, компания Nissan, выпускает почти три десятка моделей легковых автомобилей – от компактов до роскошных внедорожников класса люкс. Модельный ряд Nissan включает в себя как «народные» автомо...

 хэтчбек Renault Clio.jpg

Общеизвестно, что хетчбеки пользуются большим спросом у автолюбителей. Учитывая это обстоятельство, производители стремятся достичь внушительных объемов выпуска востребованных на рынке машин.

Альянс Renault/Nissan в целях увеличения коли...

 Citroen C4.jpg

Моторная линейка седана включает три двигателя V 1,6 мощностью 115, 120 и 150 л.с. Представители Ситроен утверждают, что в настройки двигателя внесены изменения, коробка переключения передач перенастроена...

Кроссовер Honda Grosstour

В настоящее время в России продается полноприводный кроссовер Honda Crosstour, укомплектованный бензиновым шестицилиндровым двигателем объемом 3,5 литра. Мощность двигателя составляет 275 л.с. На этом кроссовере установлена пятиступенчатая коробк...