РЕГУЛИРУЕМЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ

РЕГУЛИРУЕМЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ

Компромиссом между комфортом и безопасностью (управляемостью) может являться конструкция амортизатора с возможностью регулирования его жесткости.
Существует два основных вида таких амортизаторов. Первые позволяют изменять свои характеристики только в статике, когда автомобиль неподвижен. Некоторые для этого вообще приходится снимать с корпуса (яркий пример – амортизаторы голландской фирмы KONI). Второй вид – амортизаторы, изменяющие свои характеристики в движении. Как правило, они управляются автоматически, без участия водителя.
Регулирование может осуществляться в зависимости от нагрузки на ось автомобиля, от скорости его движения, от дорожных условий, от температуры окружающего воздуха и самого амортизатора или от всех условий вместе. В таком случае автомобиль оснащают соответствующими датчиками и блоком управления, подающим команды на исполнительные устройства.
Причем система управления может быть не только электронной, но и пневматической и даже гидравлической.
Есть и более простые решения. Такие компании, как BOGE и MONROE, выпускают амортизаторы, у которых на внутренней поверхности рабочего цилиндра имеется калиброванная вертикальная канавка переменного сечения. Масло по ней может перетекать из одной полости резервуара в другую, минуя клапанную систему поршня. В средней части цилиндра, именуемой «зоной комфорта», проточка имеет постоянное сечение. На этом отрезке поршень совершает незначительные плавные перемещения, обусловленные движением автомобиля по гладкой и прямой дороге.
Когда характер поверхности трассы меняется и колесо попадает в выбоину, поршень перемещается уже на значительное расстояние и попадает в зону цилиндра, где канавка предусмотрительно начинает сужаться, а затем исчезает вовсе. В этой зоне соответственно и сопротивление амортизатора резко возрастет.
В общем, какая бы конструкция амортизатора ни применялась для автоматической регулировки характеристик амортизатора, она призвана, в зависимости от профиля дороги и характера движения автомобиля, отдавать предпочтение либо управляемости, либо комфорту.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АМОРТИЗАТОРА

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АМОРТИЗАТОРА

Телескопический амортизатор является одним из подвижных связующих звеньев между кузовом автомобиля и так называемыми неподрессоренными массами (колеса, шины и прочее).
Рабочий цилиндр амортизатора представляет собой резервуар, заполненный маслом, в котором скользит поршень, имеющий перепускные отверстия-клапаны. В зависимости от скорости перемещения поршня и диаметра калиброванных отверстий изменяется и скорость перетекания масла, а с нею и величина гидродинамического трения. В результате амортизатор разогревается, а сообщенные ему извне усилия (колебания) по закону сохранения энергии гасятся (затухают).
Внутренний объем рабочего цилиндра амортизатора не остается неизменным. Шток поршня, совершая возвратно-поступательное движение, периодически занимает собой некоторое пространство. Так как жидкость практически несжимаема, то для компенсации этого объема требуется некий дополнительный резервуар.
В классической конструкции двухтрубного гидравлического амортизатора компенсационным резервуаром является дополнительный (внешний) цилиндр, соединенный с рабочим системой клапанов и дросселей. Он заполнен маслом примерно на две трети, а оставшееся пространство занято воздухом, который способен сжиматься. На этот резервный объем также возлагается задача компенсировать тепловые расширения/сжатия жидкости, существенно нагревающейся в процессе работы.
Из компоновочных соображений размещаются два этих резервуара один в другом (рабочий цилиндр внутри).
Недостатком такой конструкции является то, что рабочая жидкость на границе масло/жидкость склонна пениться, а масло, находящееся под поршнем в момент хода отбоя, из-за кратковременно возникающего пониженного давления (разряжения) подвержено явлению кавитации. При активной работе амортизатора в интенсивном режиме эти процессы могут приобретать ярко выраженный характер, и масло превратится в некое подобие эмульсии, а демпфирующие свойства амортизатора резко снизятся.
В некоторой мере эту проблему удалось частично решить в модели двухтрубного газонаполненного амортизатора путем увеличения давления газа в его компенсационном резервуаре. Туда стали закачивать азот под давлением в несколько атмосфер, что создавало некий полезный «запас прочности». Кавитация уже не была страшна, однако вероятность перемешивания газа и жидкости все же сохранялась. Амортизатор такой конструкции нельзя переворачивать, и разрешается устанавливать с креном лишь на весьма небольшой угол (не более 45 градусов).
Вариант избавления от этого серьезного недостатка напрашивался сам собой. Газ и жидкость были отделены друг от друга подвижным, но герметичным поршнем, а давление газа (азота) целесообразным стало увеличить до 20 — 25 атмосфер. В результате отпала необходимость в дополнительном резервуаре: компенсационный объем газа теперь можно было располагать где угодно, например в нижней части рабочего цилиндра.
Преимущества однотрубных газонаполненных амортизаторов в меньшей громоздкости конструкции, что отражается на снижении неподрессоренных масс автомобиля, а также в существенно лучшем охлаждении (больше нет наружного цилиндра, который играл роль термоизоляции).
Однако есть и недостатки в такой конструкции амортизатора. Помимо того, что высокое давление в рабочем цилиндре сказывается явно не в пользу долгого срока службы, однотрубные амортизаторы еще и существенно более технологичны, сложны в изготовлении, а поэтому имеют более высокую цену.
Эксплуатационные различия однотрубных и двухтрубных конструкций амортизатора заключаются в том, что последние значительно «мягче» своих собратьев по причине наличия двух «комплектов» клапанов и за счет меньшего давления в рабочем цилиндре. Это способствует улучшению ощущений при езде – повышением комфортности. Однако однотрубные модели амортизаторов за счет своей «жесткости» способны лучше воспринимать неровности трассы и реагировать на любые, даже самые незначительные, изменения профиля дороги.
Комфортность при этом, конечно, страдает, но зато резко возрастает так называемая управляемость. Поэтому газонаполненные однотрубники называют еще «спортивными» амортизаторами.

ИЗ ИСТОРИИ АМОРТИЗАТОРОВ

ИЗ ИСТОРИИ АМОРТИЗАТОРОВ

Ездить без какого бы то ни было упругого элемента, амортизатора, смягчающего и сглаживающего влияние неровностей дороги (на телеге, скажем), тоскливо и неудобно. Данный факт становится очевидным каждому, кто хоть раз пытался это проделать на скорости выше пешеходной.
Основное назначение подвески и амортизаторов – уменьшать динамические нагрузки, действующие на автомобиль, и гасить вертикальные и им сопутствующие колебания колес и кузова друг относительно друга. На заре автомобилестроения, когда скорости были сравнительно невелики, с этими задачами вполне справлялся один узел подвески – рессора. Упругими элементами в ней являлись металлические листы, и они же выполняли функции демпфера – за счет трения друг о друга преобразовывали энергию колебаний в энергию тепловую.
С развитием техники и увеличением скоростей возникли и повышенные требования к эффективности работы подвески. По компоновочным и технологическим причинам применение листовой рессоры стало нецелесообразно. Оптимальным решением явилось возникновение идеи предоставить упругие и демпфирующие функции различным элементам подвески. После длительной эволюции конструкции такими элементами стали пружины и амортизаторы, что дало сразу ряд преимуществ: компактность данных узлов и как следствие уменьшение массы автомобиля, возможность регулировки характеристик подвески путем относительно несложной замены отдельных ее узлов.
Принципиальное значение имело также то, что в современном амортизаторе вместо работы механического трения используется работа трения гидравлического – за счет дросселирования потока жидкости, что значительно облегчает создание демпфирующего элемента со строго заданными параметрами работы. Подобная система также в значительно меньшей степени подвержена износу, а значит, и ее характеристики долгое время остаются неизменными. Да и отсутствие шума от трения металла о металл отнюдь не последний фактор.

Что такое амортизатор с резервуаром?

Что такое амортизатор с резервуаром?
      На данной иллюстрации вы видите газонаполненный амортизатор с резервуаром, находящийся в цикле сжатия. Все амортизаторы нуждаются в некоторой мертвой воздушной зоне, позволяющей им работать
должным образом. В обычном амортизаторе это значит, что вверху амортизатора должно быть воздушное пространство или должна использоваться двухтрубная конструкция, допускающая расширение. Амортизаторы с резервуаром также нуждаются в мертвой зоне, но в них корпус амортизатора может оставаться всегда заполненным маслом, так как мертвая зона находится в резервуаре, отделенном от масла свободным поршнем.
    Резервуар выглядит как второй корпус амортизатора, соединенный с амортизатором с помощью резинового шланга или металлической трубы. Амортизаторное масло перекачивается туда и обратно между амортизатором и резервуаром при движении поршня вверх или вниз. Если воздушное пространство и масло никогда не смешиваются, амортизатор будет работать гораздо лучше и обеспечит достаточное демпфирование вне зависимости от поверхности, так как в нем отсутствует вспенивание.

Что такое байпасный амортизатор?

Что такое байпасный амортизатор?
      Байпасные амортизаторы являются совершенными в демпфировании энергии. В обычных амортизаторах используются клапаны в головке поршня амортизатора для определения уровня демпфирования и характеристик амортизатора. Байпасные амортизаторы действуют таким же образом, но в них также используются внешние дозирующие клапаны, которые полностью настраиваются гаечным ключом на демпфирование при сжатии и отбое. При движении поршня амортизатора вверх клапан сжатия в поршне не является основным источником демпфирования. А именно: масло прогоняется через внешнюю обводную трубу (или трубы) и обратно под поршень со скоростью, контролируемой с помощью внешнего обратного клапана. Байпасный амортизатор работает таким же образом при демпфировании отбоя с внешней трубой, позволяющей маслу амортизатора течь в обратном направлении. Часто как для сжатия, так и для отбоя добавляются различные трубы с целью создания амортизатора с практически “магическими” демпфирующими характеристиками.
    Еще один секрет успешной работы байпасных амортизаторов – это тот факт, что они являются чувствительными к размещению, а не только чувствительными к скорости, как обычные амортизаторы. Это значит, что байпасные амортизаторы могут использовать клапаны изначально малого сопротивления (благодаря внешним настройкам), чтобы гасить мелкие неровности для комфортной езды. Они становятся все жестче при достижении поршнем точки, при которой они работают как внешние гидравлические гасители колебаний, если клапан в действующем поршне амортизатора настроен на данное действие.

Амортизаторы подвески

Амортизаторы подвески

Принципиально, амортизаторы предназначены для гашения вертикальных колебаний. Но нельзя забывать о влиянии амортизаторов на разгонную, тормозную динамику и маневрирование. При разгоне автомобиль приседает назад, нагружая задние и разгружая передние колеса, снижая их сцепление с дорогой. При торможении – наоборот; при маневрировании нагрузка смещается по сторонам автомобиля. Во всех случаях идеальным было бы состояние, при котором автомобиль сохранял бы горизонтальное положение. Задача амортизаторов — удержание колеса в постоянном контакте с дорогой, то есть, колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление.

Пружины или рессоры поддерживают вес автомобиля, остальное берут на себя амортизаторы. При работе амортизатора необходимо предусмотреть множество вариантов и характеристик его функционирования. Реальная дорога имеет более сложное покрытие, чем в теории, автомобиль не всегда едет по прямой линии. Например, несколько последовательных кочек заставляют амортизатор работать прерывисто: не успев распрямиться, он снова должен работать на сжатие. Требуется обеспечить комфортное обрабатывание мелких неровностей, на крупных неровностях избежать полного сжатия амортизатора. Нужен компромисс между комфортом и управляемостью. Следующая проблема – теплообразование. Чем выше вязкость жидкости или меньше перепускные отверстия поршня, тем выше жесткость амортизатора и больше выделяется температуры при его работе. Отвод тепла – важная задача. Но и минусовая температура доставляет немало проблем. При большом минусе масло, находящееся внутри амортизатора, густеет, что делает амортизатор более жестким. Все решает правильный подбор масла. Следующий вопрос – аэрация. В современных амортизаторах наряду с маслом присутствует и газ, они могут смешиваться в процессе работы, масло при этом взбивается в пену. Пена, в отличие от масла, сжимается, что резко снижает эффективность демпфирования. Не менее важный вопрос – расположение амортизаторов. Наиболее выгодное, с точки зрения работы, место – как можно ближе к колесу, перпендикулярно плоскости подвески. Установка амортизатора под углом снижает его демпфирующую эффективность. Как в любой другой области, существуют различные конструкторские решения. По конструкции амортизаторы можно разделить на несколько основных типов. По архитектуре их делят 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 (60 атм), но они встречаются редко. Гидравлические двухтрубные амортизаторы – самый распространенный и дешевый тип. Они просты по конструкции и нетребовательны к качеству изготовления. Амортизатор состоит из двух трубок: рабочей колбы, где находится поршень, и внешнего корпуса, предназначенного для хранения избыточного масла. Поршень перемещается во внутренней колбе, пропуская масло через каналы и выдавливая часть масла через клапан, находящийся снизу колбы. Это клапан сжатия, он отвечает за перетекание масла 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. Длительное время такая конструкция преобладала на рынке амортизаторов. Но годы эксплуатации выявили ряд ее недостатков. Основной минус — аэрация, особенно при интенсивной работе. Замена воздуха азотом улучшила ситуацию, но не решила проблему полностью. Кроме того, такие амортизаторы, имея двойной корпус, хуже охлаждаются, что отрицательно сказывается на их работе. С другой стороны, если делать их большего диаметра, можно повысить демпфирующие характеристики, снижая рабочее давление и, как следствие, температуру. Гидропневматические (газово-масляные или «газовые», как их обычно называют, хотя это и не совсем так) амортизаторы имеют схожую конструкцию и принцип действия с обычными гидравлическими двухтрубными стойками. Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением находится азот под давлением от 4 до 20 атм. Это так называемый газовый подпор. Давление газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Чем больше диаметр патрона, тем меньшее необходимо давление газового подпора. Оно может различаться также для передних и задних амортизаторов. Для чего нужен газовый подпор? Прежде всего, для борьбы с аэрацией. Под давлением газ не смешивается с маслом слишком активно, что улучшает работу амортизатора. Кроме снижения масляной аэрации, газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, являясь дополнительным демпфером. То есть, даже если пружины уже сжались бы, газовый заряд в амортизаторе удерживает автомобиль, что положительно влияет на управляемость. Однотрубные амортизаторы состоят из одной колбы, которая является рабочим цилиндром и корпусом одновременно. Работают они так же, как и двухтрубные, но газ находится в том же цилиндре и отделен от масла плавающим поршнем (так называемая схема De Carbon). Газ (азот) находится в своей камере, отделенной от масла, под высоким давлением (20–30 атм). Однотрубные амортизаторы не имеют нижнего клапана сжатия, как двухтрубные. Всю работу по управлению сопротивлением при сжатии и при отбое берет на себя поршень. Такие амортизаторы имеют высокие рабочие характеристики. Кроме того, они эффективнее охлаждаются, поскольку воздухом обдувается непосредственно рабочий цилиндр. Плюс, при тех же габаритах, что и двухтрубные амортизаторы, внутренний диаметр рабочей колбы и диаметр поршня будут больше. Это означает больший объем масла, более стабильные характеристики и лучшая теплоотдача. Есть и минусы. В отличие от двухтрубных, однотрубные амортизаторы более чувствительны к внешним воздействиям. Замятая колба приводит к замене стойки, тогда как двухтрубные защищены внешним цилиндром. Далее, высокая чувствительность к температуре. Чем она выше, тем выше давление газового подпора и амортизатор работает жестче. С другой стороны, однотрубные стойки можно устанавливать как угодно, поскольку газ плотно отделен от масла плавающим поршнем. При установке такого амортизатора штоком вниз уменьшаются неподрессоренные массы. Можно встретить амортизаторы с надетой на них пружиной. Такой вариант конструкции не относится только к однотрубным стойкам. Так добавляется дополнительный упругий элемент, иногда он 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. Эволюцией однотрубных амортизаторов являются модели с выносной компенсационной камерой. Камера с газовым подпором вынесена за пределы самого амортизатора в отдельный резервуар. Такая конструкция позволяет, не увеличивая размеры самого амортизатора, увеличить объем газа и масла, что очень положительно влияет на температурный баланс и стабильность характеристик. Такие амортизаторы имеют больший рабочий ход. Но еще больший эффект от выносной камеры в том, что на пути масла, перетекающего из основного рабочего цилиндра в дополнительную 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. Иногда можно встретить и систему с набором перепускных клапанов. Кроме большого внешнего резервуара, амортизатор оснащен несколькими трубками, на концах которых находятся регулировочные головки. 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 положениях поршня (режимах работы). Такие амортизаторы чувствительны не только к скорости перемещения поршня, но и к его позиции внутри колбы. Наличие большего числа трубок, по которым проходит масло, способствует лучшему охлаждению. Есть и другие варианты совершенствования конструкции. Например, компания Monroe, используя особые заостренные бороздки на стенках рабочей колбы, добивалась точной настройки характеристик амортизатора для спокойной и для активной езды. Нужно отметить и примеры регулируемых амортизаторов, построенных по двухтрубной газонаполненной схеме. Стандартные амортизаторы также обладают возможностью регулировки, но для этого их необходимо разбирать. А есть варианты конструкций, предлагающие внешнюю регулировку жесткости. Так, фирма Koni применяет особый регулировочный штырь, проходящий через шток. Загнутый конец этого штыря, поворачивая эксцентриковую шайбу, создает дополнительную нагрузку на нижние пластины, позволяя настроить усилие хода отбоя. Ряд фирм осуществляют регулировку жесткости работы амортизатора схожим образом, но с использованием системы перепускных каналов в штоке, отвечающих за протекание масла, минуя дроссель. Интересный вариант регулировки жесткости предлагает фирма Kayaba. На ее амортизаторах серии AGX используется клапан, расположенный сбоку амортизатора в нижней части стойки, также регулирующий перепускание масла в обход поршня. У конструкций с выносными резервуарами больше возможностей настройки, но все это механические системы, требующие остановки и ручной корректировки. Такой вариант мало подходит к современным серийным автомобилям, производители которых стремятся создать водителю и пассажирам максимальный комфорт и удобства. Для этих целей разрабатываются новые варианты амортизаторов, имеющих автоматические регулировки жесткости.

Выбор амортизаторов

Выбор амортизаторов
Замена амортизаторов, по сравнению, скажем, с заменой масла или топливного фильтра, может привести к значительным изменениям в поведении автомобиля. Отличаются не только "гидравлика" и "газ", но и однотипные амортизаторы различных фирм.
Комфорт и управляемость – показатели технически противоположные. Увеличивая один из них, мы уменьшаем другой и так далее. Неверно также утверждать, что газовые одноцилиндровые амортизаторы "в целом" лучше гидравлических двухтрубных. Да, они легче, лучше охлаждаются, практически не вспениваются, и их можно переворачивать "вверх головой". Однако все эти свойства становятся реальными преимуществами только в условиях спортивных соревнований.
Для подавляющего числа "рядовых" автомобилистов и условий их езды гидравлические амортизаторы справляются со своими задачами на сто процентов. Более того, большинство из тех, кто попробовал, отмечает излишнюю жесткость газовых однотрубников. То же самое относится и к ценовому подходу. Практически все однотрубные газонаполенные амортизаторы на 30–50% дороже гидравлических. То же самое относится и к соотношению цен на амортизаторы российского и зарубежного производства, но разница здесь измеряется уже "разами". Стоит ли поэтому ломать копья и экспериментировать?
Пяти-десятилетняя иномарка вполне пройдет еще два-три года на новой гидравлике средней цены, а подержанный российский автомобиль и вовсе опасно ставить на "газ". Его кузов наверняка уже начал терять и без того небольшую изначальную жесткость, и даже год, проведенный на газонаполненных амортизаторах, разобьет его окончательно.
Для амортизаторов, как и для всех расходных материалов, справедливо следующее правило – чем более раскручена марка, чем больше денег вкладывает фирма в рекламу, тем чаще их подделывают и тем больше вероятность наткнуться на продукцию третьих-четвертых стран в красивой упаковке.
Точно так же, как и производители фильтров и сцеплений, амортизаторные компании делятся на "больше" поставщиков конвейеров и тех, кто ориентируется на розницу. Точно так же, как и в случае с "Жигулями", предпочтение при замене стоит отдавать "родным" амортизаторам, для иномарок существуют "оригинальные" поставщики.
На российском рынке сегодня представлены все основные производители. Их условно можно разбить на три группы, начиная с самых дорогих, но гарантированно надежных, и заканчивая массовыми и доступными моделями:
1. Koni, Bilstein, de Carbon (только французский, а не алжирский).
2. Boge, Sachs, KYB.
3. Monroe, Delco, QH, Rancho, Gabriel.
При покупке амортизатора тщательно сверьте комплектность набора с тем, что значится в каталоге. В него могут входить специальные детали крепления, буферы отбоя, пыльники и т.д. При установке нельзя перетягивать резиновые втулки крепления, а окончательную затяжку следует производить на стоящем на колесах автомобиле с тем, чтобы обеспечить соосность элементов амортизатора.

От чего умирают амортизаторы

От чего умирают амортизаторы
В самом амортизаторе сломаться могут только две вещи – выйти из строя клапаны и нарушиться герметичность сальника штока. Если поломка первого рода встречается достаточно редко, то вторая является основной и имеет множество причин для происхождения.
Надежно работающий сальник амортизатора представляет собой достаточно нетривиальную конструкторскую задачу. Действительно, его шток проходит через масляную ванну изнутри наружу, повторяя это циклическое движение сотни тысяч раз, часто со значительными ускорениями, нагреваясь (и расширяясь), вместе с нагревающимся при работе маслом. Еще сложнее ситуация у однотрубных систем, ведь там все усугубляет давление газа, которое равномерно распространяется и на масло, по определению стараясь вытолкнуть его наружу.
После решения конструкторской задачи на первое место выходит качество изготовления и качество материалов. Не менее важны и показатели стабильности производства и тех допусков, посадок и отклонений, которые закладываются в каждый амортизатор. Все это и входит в определение такого емкого слова, как "культура производства". Именно поэтому одни амортизаторы служат дольше, чем автомобиль, а другие нужно проверять каждые 20 тысяч километров. Но и в цене разница может доходить до 10 раз.
Во время работы на автомобиле шток амортизатора "собирает" взвешенную в воздухе пыль и иные механически (абразивно) и химически агрессивные вещества типа соляного раствора, которым поливают зимой наши дороги. Они просачиваются в небольших количествах даже через исправный защитный кожух (пыльник). Другое дело, когда этот кожух поврежден или даже частично разрушен. Пыль и грязь, попадая на шток, как наждаком срезают поверхность сальника, и масло начинает просачиваться наружу.
Полированная поверхность штока рассчитана на многолетнюю эксплуатацию. Появляющаяся на ней ржавчина свидетельствует либо о сверхагрессивной среде, либо о проблемах с подбором материала и соблюдением качества производства его изготовителем. Раковинки ржавчины вызывают интенсивный износ сальника, но самое обидное, когда шток поврежден еще при установке горе-мастером, использовавшим в работе пассатижи, струбцины или иные металлические захваты. Царапины на полированной поверхности очень скоро приведут к разрушению сальника. Для избежания же неравномерного износа поверхности штока затягивать амортизатор до упора нужно только когда автомобиль стоит на колесах с нормальной нагрузкой.
Простая регулярная проверка целости и сохранности пыльника и правильная первоначальная установка амортизатора смогут значительно продлить его жизнь. Труднее избежать неблагоприятных режимов работы, изнашивающих внутренние клапаны. К таким относятся предельно высокие и низкие температуры и длительная езда на невысокой скорости с большими амплитудами перемещения штока. Зиму, лето и дачные участки с "бетонками" не отменишь, но вот буфер отбоя нужно также проверять регулярно. Он размягчается от попадающего на него масла, и при его разрушении подвеску может "пробить".

Диагностика амортизаторов

Диагностика амортизаторов
Выделяют четыре способа диагностики амортизаторов – от самого поверхностного до "глубинного" с применением, конечно же, микропроцессоров и компьютеров.
1. Визуальный осмотр
Несмотря на то, что амортизатор как будто специально расположен в самом неудобном для осмотра месте, этот тест один из самых достоверных и, несомненно, дешевых и оперативных. На амортизаторе может быть заметен масляный "туман", но не должно быть подтеков. Подтеки масла свидетельствуют о потере герметичности и о том, что амортизатор уже "кончен" или недалек от этого. Если при проверке у вас возникли сомнения, протрите амортизатор насухо и осмотрите его через несколько дней работы.
Обратите внимание на состояние буфера отбоя и пыльника. Масло, попавшее на их поверхность, не только говорит о проблемах амортизатора, но и приводит к их очень быстрому разрушению. Это еще более ускорит выход из строя всего амортизатора – своеобразный эффект снежного кома.
Важнейшим элементом визуального осмотра является состояние шин. Если на их поверхности, особенно по боковой кромке, наблюдаются неравномерные пятна износа, это явный знак неисправности амортизаторов. Можно также наблюдать за поведением колеса при движении из другого автомобиля. Здесь не нужно быть экспертом, чтобы заметить, если оно "скачет", и что амортизатор неисправен.
Еще одним "визуальным" тестом является осмотр штока. Визуальным в кавычках, потому что, в отличие от всего сказанного выше, амортизатор нужно снимать. Тем не менее, если на полированной поверхности вы обнаружили следы от зажимов или пятна ржавчины – меняйте амортизатор. Другим печальным сигналом может быть износ хромового покрытия в виде пятна с одной стороны. Это следствие неправильной затяжки при установке, приведшей к несоосности цилиндра и штока. Результатом также будет потеря герметичности и выход амортизатора из строя.
2. Тест на "покачивание"
Самый известный и самый критикуемый тест. Действительно, раскачав автомобиль за угол и отпустив его в нижней точке, можно выявить только заведомо "убитый" амортизатор. С ним автомобиль будет продолжать колебания. Однако если он встал "как вкопанный", это может означать совсем не работающий, а наоборот, заклинивший амортизатор. Делайте этот тест больше для самоуспокоения и старайтесь "поймать" момент начала потери рабочих свойств при движении.
3. Оценка управляемости автомобиля в движении
Комфорт в автомобиле при его движении – понятие гораздо более субъективное, чем устойчивость и управляемость. Неисправные амортизаторы приводят к тому, что на скоростях начиная с 80 километров в час автомобиль начинает рыскать, особенно при встрече с мелкими неровностями дороги. Снижается курсовая устойчивость, начинается продольная и поперечная раскачка. Раскачка имеет продолжительный незатухающий характер. При движении по неровностям автомобиль показывает замедленную реакцию на руль – тот уже вывернут, а машина все не начинает поворачивать.
Повторяясь, можно сказать, что водитель постепенно привыкает к отклонениям в управляемости автомобиля и на первых порах подстраивается под них. Действительно разницу можно оценить только сравнив два автомобиля – один с новыми, а другой – с "убитыми" амортизаторами. Однако такая ситуация больше характерна для полигонов и журнальных статей, чем для реальной жизни. Поэтому при первых подозрениях на проблемы с управляемостью и устойчивостью следует покачать автомобиль за углы, осмотреть амортизаторы и либо немедленно менять их на новые (при наличие течи масла), либо отправляться на специализированный пункт инструментального контроля.
4. Инструментальный контроль (стендовая диагностика)
Различают вибрационные стенды и проверку демпфирующего усилия на испытательных стендах. В первом случае вам необходимо заехать на автомобиле на площадку исполнительного механизма стенда, и за несколько минут на нем будет получена диаграмма осевых колебаний. Сравнивая ее со специфичными граничными характеристиками для данного автомобиля, специалисты станции могут практически безошибочно оценить состояние амортизаторов.
Проверка демпфирующего усилия требует полной разборки подвески и снятия амортизатора. Такая диагностика позволяет получить максимально точную информацию, но дорога сложна уже сама по себе. Просто оцените стоимость снятия и установки амортизаторов. Стендовая оценка демпфирующего усилия оправдана только в том случае, если есть сомнения в поведении дорогих амортизаторов стоимостью от ста долларов и в результате может отпасть необходимость их замены.

Задачи амортизаторов

Задачи амортизаторов
Амортизаторы появились на автомобилях задолго до широкого внедрения известных на сегодняшний день цилиндрических конструкций с перемещающимся поршнем. Первоначально почти повсеместно распространенные рессоры совмещали в себе одновременно и пружину, и амортизатор. Пружинили листы, они же и терлись друг о друга, стянутые для этого в пакеты, переводя кинетическую энергию в тепловую и гася вертикальные колебания.
Идея разделить функции пружин и демпфирующих устройств была вынужденной. Широкое внедрение независимой подвески, значительно повышающей комфорт и управляемость, подвело к этому чисто конструктивно. С приходом винтовых пружин вместо рессор рядом с ними так и просилось что-нибудь цилиндрическое. К тому же разболтанную рессору приходилось менять целиком или перетягивать, что по трудоемкости значительно превосходило замену пары амортизаторов, закрепленных двумя гайками каждый.
Механическое трение заменили на гидравлическое. Первое было очень трудно контролировать, по мере быстрого износа трущихся поверхностей характеристики всей системы так же быстро менялись. Кроме того, все это сопровождалось обычно скрежетом и скрипом, что, как вы понимаете, не добавляло комфорта пассажирам. Гидравлическая система с маслом, прогоняемым через тонкие калиброванные отверстия клапанов, служила на несколько порядков дольше, не меняя существенно своих характеристик. К тому же появилась возможность достаточно четко дозировать эти характеристики, простой сменой двух или четырех амортизаторов делать один и тот же автомобиль более комфортабельным или более спортивным.
Гидравлическое трение имело перед механическим еще одно бесспорное преимущество. Клапаны, через которые протекает масло, можно настроить так, что сопротивление амортизатора будет разным в зависимости от направления работы подвески. Обычные амортизаторы имеют усилие при отбое в два-четыре раза больше, чем усилие при сжатии. Это означает, что когда колесо наезжает на препятствие, оно с легкостью идет вверх, а затем, уже при возврате его назад, пружинам, и приходится работать, тратя накопившуюся при сжатии кинетическую энергию. Меняя характеристики сопротивления ходов, получают "более спортивные" или "более комфортные" подвески, не меняя принципиально их конструкции.
Автомобиль построен вокруг человека. Если рассматривать его конструкцию с этой точки зрения, то окажется, что между этим самым человеком и кузовом находится сиденье, которое установлено на полу, вместе с порогами и боковинами образующими упругую балку, далее следуют пружины, амортизаторы и шины. Каждый из этих элементов пружинит и каждый имеет свои характеристики, включая характерные только для него значения резонансных частот. Ну, а резонансные колебания, как мы хорошо помним из учебника физики, разрушают даже мосты, поэтому солдаты через них "в ногу" не ходят. Поэтому-то и все механические системы автомобиля подбираются в процессе его разработки так, чтобы избежать вредных или неприятных колебаний.
Не только избежать разрушительных в прямом и переносном смысле резонансных колебаний, но и сделать передвижение в автомобиле максимально комфортным призваны элементы подвески.
Исторически человек связан с автомобилем и другими механическими средствами передвижения только последние 100–200 лет. Все тысячелетия до этого он передвигался пешком, и поэтому заложенная в него природой комфортная частота колебаний составляет 1–2 в секунду при амплитуде, равной примерно 1/8 длине тела. Все остальные колебания либо слишком часты (автомобиль "трясет"), либо укачивают и вызывают морскую болезнь (автомобиль плывет, как "баржа"). Именно характеристики амортизаторов являются последним самым мощным инструментом для достижения оптимального комфорта в машине.

Конструкции амортизаторов
Гидравлические амортизаторы демпфируют мягче, потому что у них две системы клапанов, в отличие от однотрубных газовых, у которых только одна, расположенная на штоке, плюс газ у них под более низким давлением. Вместе с этим, они максимально инертны, медленно реагируют на перемещения колеса, особенно при низкочастотных колебаниях небольшой амплитуды. Чем выше давление газа, подпирающего масло, тем выше "быстрота реакции" амортизатора. В амортизаторах высокого давления и масло, и газ расположены последовательно в одном цилиндре и разделены плавающим клапаном. Газ (обычно это азот) находится под давлением около 25 атмосфер. Таким образом, клапан штока находится все время в "поджатом", "подпружиненном" состоянии и гораздо быстрее реагирует на выбоины и ухабы дороги.
Гидравлические двухтрубные амортизаторы имеют еще несколько особенностей, становящихся недостатками при определенных режимах эксплуатации автомобиля. При резком перемещении поршня на обратной стороне клапана создается разряжение и могут образоваться кавитационные пузырьки. Это резко изменяет характеристики демпфирования. При часто повторяющихся резких перемещениях, например при прохождении раллийной трассы, амортизатор просто "вскипает" – кавитационные пузырьки и газ компенсационного объема смешиваются с маслом в подобие эмульсии, при этом демпфирование практически исчезнет.
Газонаполненные амортизаторы высокого давления появились в основном как ответ на необходимость решения этой проблемы. Подпружиненное масло практически не вспенивается, а отделение компенсационного объема плавающим поршнем снимает вопрос о возможном смешивании газа с маслом. Именно поэтому амортизаторы высокого давления можно переворачивать "вниз головой", например в стойках Макферсона, а гидравлические – нет.
Двухтрубные амортизаторы тяжелее однотрубных. Установка первых на автомобиле ведет к увеличению неподрессоренной массы подвески и, как следствие, увеличению ее инертности. При частых перемещениях вверх-вниз на характерных участках дороги (типа раллийная трасса) инерция заставляет подвеску как бы "задумываться"
поочередно то в верхней, то в нижней точке и пропускать очередное летящее на нее препятствие или яму. В этом заключается еще одна причина всеобщей любви спортсменов к однотрубным газонаполненным амортизаторам.

Исправные и неисправные амортизаторы
Автомобиль, колесо которого вывешено в воздухе, не может тормозить, разгоняться или поворачивать, т.е. становится неуправляемым. Пружины стремятся вернуть колесо на землю, но, ударившись о покрытие, оно так же быстро отскакивает назад. Колебания повторяются, автомобиль встречает новые препятствия и ямы, и если бы не амортизаторы, при скоростях больше 20–30 км/час управлять им становилось бы практически невозможно. Характеристики же исправного амортизатора рассчитаны так, что колесо делает только одно "полноценное" движение вверх, возвращается вниз, и после этого 80% энергии удара погашено амортизатором – превращено в тепло и рассеяно в воздухе.

Исправные амортизаторы являются ведущим элементом активной безопасности.
Опасность ситуации заключается в том, что, во-первых, водители этого не осознают, а во-вторых износ амортизаторов происходит постепенно, часто без видимых или слышимых признаков. Водитель привыкает к "новому" поведению автомобиля, но в тот момент, когда нужно будет перестроиться и уйти от неожиданно появившегося встречного автомобиля или поворот окажется круче, чем он выглядел при входе в него... Виноваты будут не амортизаторы, а водитель, не справившийся с управлением.
Чем более неисправны амортизаторы, тем больше времени колесо проводит в воздухе, а не в контакте с дорогой. В результате увеличивается тормозной путь, особенно нагруженного автомобиля и с прицепом, снижается скорость безопасного прохождения поворотов и порог начала аквапланирования, происходит интенсивный износ шин, узлов ходовой части, ухудшается освещение дороги и происходит ослепление встречных водителей. Особенно не любят неисправные амортизаторы системы АБС, ПБС и Traction Control. Их датчики настроены на отслеживание поведения колес, катящихся по земле, а не вращающихся со страшной силой в воздухе. Электронные "мозги" этих систем путаются и дают неверные указания исполнительным механизмам.
Самое же главное – ухудшается управляемость, автомобиль начинает рыскать, особенно при изменении скорости (разгоне или торможении). Самое же последнее, но то, что принято замечать сразу, – значительно снижается комфортность поездки, машину трясет, вибрация становится неравномерной и часто сопровождается стуками. Это первый очевидный признак неисправности амортизаторов. Значит, пришло время для их осмотра и диагностики.

Амортизаторы Kayaba.

Амортизаторы Kayaba.

Корпорация KYB  - один из основных производителей гидравлического оборудования. Технологии компании широко применяются как при сборке автомобилей (амортизаторы kayaba поставляются на сборочные заводы многих японских и европейских производителей автомобилей) так и в авиации и кораблестроении. На рынке автомобильных запчастей компания KYB появилась в 1947 году, и к 63 году добилась грандиозных успехов: в наши дни компания KYB - это крупнейший поставщик амортизаторов на конвейер ,доля рынка сегодня составляет 25 % в мире (т.е на четверть всех автомобилей мира устанавливаются амортизаторы Kayaba). Kayaba один из крупных поставщиков амортизаторов для автомобилей на вторичном рынке Европы. Головной офис компании расположен в Японии в городе Токио. На сегодняшний день штат компании составляет более 11 500 человек. Более 75 млн. амортизаторов ежегодно производится на 15 заводах. На данный момен KYB выпускают следующие серии амортизаторов: Амортизаторы Premium серии - масляные амортизаторы. Главной отличительной особенностью этих амортизаторов является то, что они имеют большой запас прочности если мы сравниваем их с конвейерной серией. Даже после 60-70 тысяч км. пробега по российским дорогам они не теряют своих демпфирующих свойств. В Европе этот показатель может быть увеличен до 100т.км. Амортизаторы Excel-G серии - газовые двухтрубные амортизаторы , за счёт использования механизма с клапанами (запатентовано компанией KYB) и азота находящегося под давлением достигается лучший комфорт при управлении автомобилем, а контроль над дорогой даже в сложных дорожных условиях повышается. Амортизаторы Gas-A-Just серии - газовые однотрубные амортизаторы с функцией саморегулировки в которых применяется рабочая жидкость "всепогодная" и азот под давлением. Это обеспечивает наилучшее демпфирование и сцепление колёс с дорожным покрытием. Амортизаторы Ultra SR серии - газовые амортизаторы созданные для спортивной езды, имеют характерный золотистый цвет. Этот вид амортизаторов kayaba обеспечивает безопасность и надежность транспортного средства при эксплуатации в экстремальных условиях. Амортизаторы AGX серии - это амортизатор с функцией регулировки. Эта серия амортизаторов kayaba даёт возможность водителю самостоятельно выставлять нужную частоту демпфирования, которая больше подходит для определенного стиля вождения.Регулировка на этих амортизаторах производиться за счёт вращения переключателя , который находиться на самом амортизаторе, вокруг которого нанесена шкала от 1 до 10, поэтому не нужно иметь специальных навыков для самостоятельной настройки стоек. Амортизаторы Kayaba относительно недорогие и качественные японские стойки, которые при правильной эксплуатации будут служить вам много десятков тысяч километров пробега вашего авто.

Правильная Замена Амортизаторов

 Правильная Замена Амортизаторов

Амортизаторы занимают очень важное место в конструкции подвески авто. Предназначаются для гашения вертикальных колебаний, при этом оказывает влияние на динамические свойства автомобиля и его управляемость. Машина разгоняясь нагружает задние колеса и при этом как бы приседает назад, а при торможении все наоборот. Когда происходит маневрирование автомобиля, то нагрузка перемещается в разные стороны. В идеале при этом корпус автомобиля должен сохранять горизонтальное положение.
Удерживание колес авто в стабильном контакте с дорогой - основное задание амортизаторов. Должно быть надежное сцепление между дорогой и колесом, при этом вес поддерживается с помощью пружин или рессорами. Автолюбители подбирают амортизаторы под свой стиль вождения, например полуспортивные и спортивные более жесткие, при этом теряется комфорт, но улучшается маневренность автомобиля.
Неравномерные нагрузки на амортизаторы и плохое состояние дорог приводят к тому, что амортизаторы изнашиваются, далее следует замена амортизаторов. Это можно заметить по ухудшению маневренности, колеса не имеют постоянного сцепления с дорогой или заметны потеки масла при потери герметичности. Если достаточно сильно раскачать машину, то при исправном состоянии амортизаторов, автомобиль быстро перестанет раскачиваться. Рабочее состояние амортизаторов лучше всего проверить в автосервисе на специальном оборудовании.
Правильная замена амортизаторов производится только парами (или передние или задние), иначе правильная маневренность не гарантируется. Если вы уверены, что сами сможете заменить амортизаторы, то вам понадобятся специальный стоечный ключ и инструмент для стяжки пружин.
В современных авто амортизаторы с пружинами составляют целую конструкцию, которую называют амортизаторной стойкой. Если стойку свободно можно заменить вместе с корпусом, то с помощью винтовых стяжек снимают пружину. При этом крючки стяжек зацепляют за витки и с помощью поворота стержня сжимают пружины. Чтобы не было перекосов применяют две или больше стяжек. Сжатую пружину устанавливают на новую стойку и в обратном порядке устанавливают обратно.
Иногда необходимо заменить только амортизаторный патрон, так как сам корпус стойки редко бывает сломан. Тогда придется открутить специальную гайку, через которую проходит шток.
Зачастую при первом разборе амортизаторной стойки обнаруживается, что внутри стойки не патрон, а вся начинка амортизатора. Аккуратно сливаете масло, а шток можно выбросить. Вставляйте новый патрон в трубу стойки и затягивайте гайкой. Затем устанавливайте пружину, опорный подшипник, закручивайте гайку на штоке. Амортизаторная стойка готова для установки.
Если вы занялись заменой амортизаторов, то специалисты автосервиса рекомендуют проверить другие части подвески и тормозные шланги. Лучше всего все резьбовые соединения смазывать графитовой смазкой, чтобы легче было при разборке. После замены амортизаторов обязательно следует сделать "сход-развал".
Если вы не уверены, что справитесь с заменой амортизаторов, то лучше всего эту операцию доверить специалистам из автосервиса.