Амортизаторы гидравлические как настроить

Системы авто

Поговорим о гидравлических амортизаторах

На сегодняшний день гидравлические амортизаторы являются самым распространенным типом амортизаторов в автомобилестроении. Рабочее тело таких амортизаторов представляет собой специальное масло. Оно перепускается через отверстия в поршне узла, гася таким образом скорость штока.

Гидравлические амортизаторы

В таких амортизаторах наблюдается зависимость силы сопротивления от скорости движения штока. В своей работе гидравлические амортизаторы превращают механическую энергию в тепло. Степень жесткости таких узлов может устанавливаться размеров клапанов на поршне, а также вязкостью рабочего масла.

По конструктивным особенностям гидравлические амортизаторы бывают:
1. Рычажные;||2. Двухтрубные;||3. Однотрубные.
Первые уже вошли в историю, так как применялись в основном до 60-х годов прошлого столетия. Такие амортизаторы характеризовались необычайной надежностью. Они практически вечные.

Однако в середине 50-х появились компактные трубчатые детали. В результате они полностью вытеснили рычажные.

Двухтрубные амортизаторы появились первыми. В их конструкцию входит две соосных трубы. Во внутренней размещается рабочее масло и находится поршень.

Внешняя же выполняет роль корпуса. Между трубами находится воздух для компенсации объема. Такие амортизаторы достаточно просты в производстве и ремонте, имеют достаточную надежность и долговечность.

Такие амортизаторы должны монтироваться лишь корпусом вниз, что несколько увеличивает неподрессоренные массы. Кроме того, масло в таких узлах при интенсивной работе сильно нагревается и может вспениться. А это провоцирует резкое ухудшение демпфирующих характеристик узла.

Развитием двухтрубных амортизаторов стали гидропневматические узлы. Вместо воздуха у них между трубами закачан инертный газ. Обычно это азот. В результате обеспечивается газовый подпор.

Преимущества такой технологии очевидны. Газ не подвержен смешиванию с жидкостью, в отличие от воздуха. Потому амортизатор работает лучше. Кроме того, газовый подпор играет роль дополнительного демпфирующего элемента. Потому такие амортизаторы являются более универсальными.

Однотрубные амортизаторы являются более прогрессивными узлами. Они состоят из трубы, в которой находится рабочая жидкость и поршень. В нижней части трубы также закачан газ под давлением. От рабочей жидкости его отделяет подвижный поршень. В отличие от двухтрубных, однотрубные амортизаторы лишены нижнего клапана сжатия. Потому и при отбое, и при сжимании, все управление сопротивлением осуществляет поршень.

Как видим, однотрубные амортизаторы также являются гидропневматическими. Одна лишь разница – у двухтрубных газ закачивается под давлением 5-20 атм., а у однотрубных – 20-30 атм.

Однотрубные узлы имеют более стабильные показатели. Они намного эффективнее охлаждаются. Потому не происходит перегрева и вспенивания масла. Кроме того, при тех же характеристиках, однотрубные амортизаторы более компактны. Также они не боятся перевернутого положения, потому их можно монтировать штоком вниз.

Сейчас появились усовершенствованные однотрубные амортизаторы с выносной газовой камерой. В результате при скромных размерах, значительно возрастает объем масла и газа. В итоге показатели узла еще более стабильны, а температурный режим еще более плавный. Рабочий ход таких узлов существенно увеличен.

В таких амортизаторах появилась возможность установки дополнительных клапанов, способных выполнять функции клапана сжатия, присущего двухтрубным амортизаторам.

Источник

Регулируемые амортизаторы

Автомобилисты должны быть только рады здоровой конкуренции производителей транспортных средств. Они в постоянном поиске безопасности и технологических инноваций. Это касается узлов и агрегатов машин, в том числе, настройки амортизаторов.

Разработчики предлагают новые комбинации регулировки высоты амортизаторов для стабильной работы подвески авто и комфортного передвижения по дорогам с разным покрытием.

Автомобили оснащены стойками жёсткости, но немногие владельцы представляют, каким образом работают регулируемые койловеры, в том числе, электронно-управляемые внешние элементы подвесной системы. Об этом пойдёт речь ниже.

Как работают регулируемые койловеры

Нужно понимать, что в конструкциях подвесок есть различия, и немалые. Поэтому, прежде чем выбирать внешние элементы подвески, следует обратить внимание на рекомендации производителя. Важно знать, как настроена система, особенности настройки внешних элементов.

Большая часть транспорта комплектуется масляными амортизаторами с двойным штоком, который приходится периодически менять.

Более мощные машины, в частности внедорожники, однотрубными элементами подвески с газовым наполнением.

Принцип работы регулируемых элементов заключается в следующем.

Регулировать давление жидкости в амортизаторе – это прерогатива поршня. Он полупроницаемый с маленькими отверстиями. Определённое количество масла проходит именно через него.

Из-за того, отверстия микроскопические, жидкость просачивается в небольших количествах, а поршень способен, в этой ситуации, сжимать и поглощать силу.

Особенность регулируемых комплектов в том, что в них можно изменять сами отверстия, их размер. Другими словами, контролировать эффективность поглощения силы.

На заметку.
Если возникло желание или необходимость настройки подвески, следует отрегулировать внешние элементы подвесной системы.

Важно понимать, что система очень сложная. Здесь нужны специальные знания и практические навыки.

Если вы предпочитаете агрессивную манеру езды. Вам нравится входить в повороты на скорости? Получать удовольствие от езды по пересечённой местности? Тогда нужно отрегулировать высоту элементов подвески.

Следовательно, для этого, необходимо большее сопротивление. При передвижении в черте города достаточно регулировок и настроек завода-производителя. Алгоритм следующий:

Может быть, многие не знают, что есть возможность, самостоятельно изменить настройки. Если вы не претендуете на роль Шумахера и не являетесь энтузиастом, скорее всего, нет необходимости регулировать устройство койловера.

С другой стороны, нужно понимать, что от правильных настоек зависит комфорт и безопасность всех участников дорожного движения. Водитель контролирует динамичность машины.

Самые доступные и простые элементы – это те, у которых стационарная опора заменена на 2 пружины и соединена резьбой.

Конструкция, даёт возможность регулировать клиренс автомобиля, перемещая пружины вверх или вниз. Все амортизаторы и пружины изготавливаются из высокопрочной стали и способны выдержать высокие постоянно действующие нагрузки на переднюю часть кузова авто.

Что ещё можно делать? Изменять жёсткость. Такие амортизаторы дороже нерегулируемых образцов. У них шаг и ход штока зависит от изменения клиренса. Эти амортизаторы, с ручной регулировкой и койловеры с автоматической настройкой, могут влиять на скорость движения авто и управление машиной.

Электронно-управляемые конструкции

Жёсткость подвески любого автомобиля определяют:

Варьировать сжатие возможно двумя способами:

Жёсткость меняется тремя способами:

Представьте себе, что рельеф местности периодически меняется. Значит, нужно каждый раз, останавливаться и регулировать характеристики амортизаторов? Ситуация кажется абсурдной, а задачи изменений усилий и жёсткости – это миф?

Не совсем так. Чтобы быстро поменять характеристики нам на помощь приходят «электронные мозги».

Электронно-управляемые койловеры серийно выпускаются с начала двухтысячного года. Изначально их устанавливали исключительно на дорогие машины премиум класса. Сегодня, они доступны для машин, средне ценового сегмента. Интересно, что такие монстры как:

и другие, берут за основу один из трёх параметров и работают над его усовершенствованием.

Что твориться на российском рынке? Если движение в этом направлении и у отечественных предприятий. Да, есть успехи и немалые.

В России есть компания «Система Технологий», занимающая лидирующее положение в отрасли. Она больше известна как «ss20», предложила россиянам электронно-регулируемые койловеры. Это поможет изменить в перспективе управление автомобилем. Новости, статьи, тесты, марки Волжского завода опубликованы в интернете.
Может быть, в скором будущем, электронно-управляемые конструкции будут доступны для всех выпускаемых транспортных средств. В любом случае, будущее за ними.

Источник

Mazda RX-7 FC3S, что делать? › Бортжурнал › Липнем к дороге. Часть 5. Амортизаторы. Основы.

Перевод 1-3 частей – by Romanoff ака Руслан ака Ryoshirano с моими дополнениями.
Перевод 4-6 частей – by dll ака Александр, тобишь мой.

Липнем к дороге. Часть 5. Аммортизаторы. Основы.

Последняя часть, в нашей серии посвященной конструкции подвески, где вы узнали все от влияния на управляемость до ее настройки. В этой части мы углубимся в мир амортизаторов, о которых все знают, но мало кто понимает как они устроены. Амортизаторы влияют на управляемость как ни один другой компонент подвески. К сожалению, настройка подвески одна из наименее понимаемых и очень часто ошибочных сетапов для машины.

В упрощенном представлении, то что делает амортизатор, это когда амортизационная стойка машины, наезжая на неровность, сжимается, поглощая силу удара. Поглощение ударов влияет на комфорт при езде по неровностям, и самое важное, удерживает колеса прижатыми к земле, поддерживая постоянный контакт с дорогой. Сила удара моментально переносится на пружину, сжимая ее, и сохраняется как потенциальная энергия. Как только колесо проезжает неровность, пружина начинает свой обратный ход, большинство накопленной энергии начинает передаваться на подвеску. Если сжатие и отскок никак не контролируется, то машина начнет колебаться вверх и вниз как мячик после проезда неровности как бабушкин Олдсмобиль. Это не лучший вариант если вы хотите комфортно передвигаться или получить максимальное сцепления с дорогой, нежели если бы шины прижимались к земле с постоянной силой для максимального сцепления. Если колебания станут достаточно серьезными, покрышка может оторваться от земли, соответственно ни о каком сцеплении с дорогой не может идти и речи.

Амортизатор помогает рассеивать энергию отбоя пружины, путем сопротивления движению подвески. При правильном демпфировании, собственные колебания пружины и машины затухают в течении одного цикла вверх или вниз. Это улучшает комфорт, возможности шины поддерживать сцепление с дорогой и контроль над машиной. Это скорее упрощенное объяснение того, какую работу выполняет амортизатор. Несмотря на всю простоту, амортизатор имеет огромное влияние на управляемость, пожалуй больше чем какой либо компонент подвески в отдельности. В этой серии статей мы получим более углубленное понимание того, как амортизаторы влияют на управляемость.

Как амортизатор работает?

Современный амортизатор в основном состоит из цилиндра заполненного маслом и цилиндра закрепленного на штоке. Один конец амортизатора закреплен на кузове, второй к подвеске. Проще говоря, амортизатор это гидравлическое устройство сопротивляющееся движению. Амортизатор состоит из множества клапанов и отверстий для дозирования потока масла проходящего через поршень и корпус, контролируя силу сопротивления качению. Когда поршень и шток двигается вверх-вниз в корпусе амортизатора во время движения по неровностям, вытесняемое масло движется с одной стороны поршня на другую. Единственный путь для масла, чтобы попасть на другую сторону поршня, это пройти через отверстия в нем, что вызывает сопротивление, как при сжатии так и отскоке.

Это сопротивление демпфирует собственные колебания вызванные пружинами. Амортизатор переводит выстреливающую энергию в тепловую, которая рассеивается в воздухе.

В основном, амортизатор имеет большее сопротивление на отскок нежели на сжатие, так как его основное назначение снижать колебания при отскоке, или говоря простым языком, предотвратить отскок подвески с большей силой чем при сжатии.

Сопротивление при сжатии, или демпфирование сжатия, помогает пружине предотвращать резкое проседание машины при наезде на неровность. Процент сжатия и отскока на машинах обычно в районе 70% отскока и 30% сжатия, хотя оно может быть в диапазоне от 50/50 до 90/10 в зависимости от применения амортизаторов.

Чтобы полностью понимать что такое амортизатор, важно знать различные типы амортизаторов и терминологию. Давайте пожалуй начнем с наиболее распространенного представителя в степи производительных подвесок, газовых амортизаторов.

Вы уже возможно слышали о газовых амортизаторах раньше. Большинство думает что подобные амортизаторы заполнены сжатым газом, как амортизаторы установленные на вашей крышке багажника или капота. Попробуйте подумать еще разок. Газовый амортизатор это просто амортизатор в котором масло держится под давлением с помощью газа, в отличии от обычного масляного амортизатора, где внутренности амортизатора находятся в условиях атмосферного давления.

Самая простая и главная причина для использования сжатого газа, это свойство жидкости в сжатом состоянии, при котором возрастает точка ее кипения. Когда давление снижается, точка кипения может снизиться значительно, даже ниже комнатной температуры. Вот почему вода на вершине горы закипает быстрее, а в вакууме может закипеть и при комнатной температуре.

При движениях подвески, масло проходит через отверстия и клапана амортизатора с большой скоростью. Давление масла на входящей стороне клапана увеличивается, в то время на выходящей стороне оно значительно падает. Давление падает на столько, что масло начинает местами закипать, создавая крошечные пузырьки. Локальное закипание вызывает нарушение плотности (кавитация), которое может стать настолько серьезным, что все масло внутри амортизатора начнет пениться. Когда вспененное масло проходит через клапана амортизатора, демпфирующая сила становится непостоянной и демпфирование сильно снижается. Это явление называют провал амортизатора. Провал амортизатора может произойти в любой момент при агрессивном стиле вождения.
Чтобы помочь предотвратить провал, конструкторы амортизаторов сжали масло внутри с помощью инертного газа, такого как Азот. Подобно тому, как скороварка ускоряет приготовление пищи за счет повышения температуры кипения, газонаполненные амортизаторы значительно противостоят нарушению плотности (кавитации) и провалу благодаря использованию высокого внутреннего давления внутри корпуса амортизатора чтобы повысить точку кипения масла.

На рынке производительных амортизаторов вы сможете найти два типа амортизаторов, двух-трубные и одно-трубные. Оба типа амортизаторов могут быть газонаполненными.

Двух-трубные амортизаторы наиболее распространенные на рынке. Их называют так, поскольку они состоят из двух трубок, одна внутри другой. Поршень амортизатора и шток находятся во внутренней трубке. Поток масла при сжатии и отскоке регулируется при помощи клапана в поршне и клапана находящегося между внутреней и наружной трубками, называемого донный клапан. Двух-трубные амортизаторы недороги в изготовлении, поскольку допускают погрешности при производстве. В связи с этим их ставят на большинство автомобилей с завода.

Используя масло внутри амортизатора появляется проблема при его работе, это перемещение объемов масла, она вызвана тем что большинство жидкостей по сути несжимаемы: масло занимает столько же места независимо от давления под котором оно находится. Чтобы создать пространство, которое будет изменяться под давлением, закачивают газ в верхнюю часть наружной трубки. Этот объем газа будет расти и уменьшаться во время изменения давления внутри амортизатора, как масло которое движется вверх и вниз. Без этого амортизатор не смог бы сжаться, поскольку маслу было бы некуда деваться, поскольку больший объем занимает шток. Для обеспечения движения штока, в большинство двух трубных амортизаторов закачивают воздух или газ в наружную трубку. Газ в газонаполненных двухтрубных амортизаторах находится под давлением около 5 бар, такие амортизаторы называются низкого давления.

Очевидно, если есть амортизаторы низкого давления, то есть и высокого, в большинстве своем одно-трубные, в них газ находится под давлением от 10 до 20 бар. Такое давление в амортизаторе создает реакцию, которая действует как преднатяг пружины, но в то же время не влияет на силу необходимую для сжатия подвески в самом начале ее хода.

Большинство твух-трубных амортизаторов контролируют демпфирующую силу при помощи отверстий в поршне и жесткости пружин в клапанах контролирующих поток через поршень и донный клапан. Донный клапан пропускает масло которое перемещается из внутренней трубки под давлением штока, во внешнюю. Клапана на поршне пропускают масло при любом ходе подвески.

Основной недостаток двух-трубной конструкции, это то что сила демпфирования становится слабее при повторяющихся движениях, нежели в одно-трубных. Низкое давление внутри амортизатора означает что масло все же может вспениваться при жесткой манере езды, а также газ смешиваться с маслом. По замыслу конструкции, масло движется через два набора клапанов. Это делает клапаны менее зависимыми от движения штока. Поскольку внутренняя трубка довольно небольшого диаметра, двух-трубный амортизатор также имеет небольшой поршень с небольшой площадью контакта со стенками трубки, что приводит к увеличению износа.

От внутренней и наружной трубки, а также газом окружающим внутреннюю трубку, тепло рассеивается очень долго, делая двух-трубный амортизатор наименее эффективным в плане рассеивания тепла. Горячий амортизатор подразумевает нагретое масло, которое стремиться вспениться, делая демпфирование нелинейным. Высокая температура также делает масло более склонным к кавитации поскольку температура масла становится близкой к точки кипения.

Еще одним недостатком двух-трубных амортизаторов является отсутствие какого либо барьера, отделяющего газ во внешней трубке от масла. Другими словами, масло с газом могут смешиваться, особенно в условиях жесткого вождения, вызывая хаотичные и непредсказуемые изменения в силе демпфирования. Амортизатор должен быть установлен вертикально штоком вверх, донным клапаном вниз, так чтобы клапан оставался погруженным. Если донный клапан подвергнется воздействию газа, он окажется совершенно неэффективным. Иногда газ, помещают в пластиковый контейнер находящийся между внешней и внутренней трубкой, что предотвращает смешивание газа с маслом. Это решение не на долго помогает избежать смешивания, поскольку из за постоянных движений пластик быстро изнашивается, позволяя газу все же смешаться с маслом.

Иногда производители амортизаторов недобросовестно называют свою продукцию “газовые амортизаторы”, и используют куски пены с закрытыми ячейками помещенной между наружной и внутренней трубками вместо газа. Газовыми являются разве что пузырьки внутри пены. При сжатии амортизатора пузырьки пены сжимаются, освобождая место для хода штока. Со временем масло внутри амортизатора атакует пену, разрушая ее, и в конечном итоге масло все равно смешивается с газом. Это к сожалению поршивий (и к сожалению распространенный) пример того как маркетологи используют термин “газовый амортизатор”.

К плюсам двух-трубной конструкции можно отнести меньшую склонность к повреждениям на плохих дорогах. Наружная трубка защищает внутреннюю, в которой находятся поршень, от вмятин. Двух-трубные также проще сделать регулируемыми, из-за того что регулировочному стержню проще добраться до донного клапана с внешней части амортизатора. На большинстве амортизаторов регулировка осуществляется с помощью игольчатого клапана, который влияет на поток масла проходящий к донному клапану, или изменением преднатяга пружины на самом донном клапане. Таким образом большинство недорогих регулируемых амортизаторов являются двух-трубными.

Другая причина дешевизны двух-трубных амортизаторов это то, что они не требуют такой точности при изготовлении как однотрубные высокого давления, это означает что они могут быть собраны с меньшими допусками, что дешевле в производстве. Побочным эффектом является низкая чувствительность таких амортизаторов к высокочастотным движениям, мелким кочкам, стыкам, разметки и прочему. Хотя с точки зрения высокой производительности, это не айс, двух-трубные амортизаторы благодаря низкому давлению или уровню газа внутри как правило имеют более плавных ход на волнистых поверхностях чем одно-трубные.

Некоторые из наиболее известных двух-трубных амортизаторов на рынке: KYB GR2 и AGX, Tokico Illumina, Koni Sport Желтый и Красный, Rancho, большинство Monroe и Gabriel HD, также недорогие линейки TEIN и KW. Не смотря на то, что двух-трубные имеют множество недостатков по сравнению с одно-трубным, недостатки на самом деле не столь страшны, множество двух-трубных амортизаторов не плохо работают как на улице так и на треке. Двух-трубные амортизаторы все же могут оказаться не плохим решением для повышения управляемости благодаря соотношению цена/производительность.

Источник

Двухтрубный гидравлический амортизатор

Амортизатор – крайне важное устройство, которое гасит колебания, поглощает удары и столкновения деталей подвески и колес, а еще снижает вероятность раскачки всего автомобиля.

Телескопические амортизаторы функционируют в комплексе с упругими рессорами или пружинами, подушками, торсионами, и другими аналогичными приспособлениями.

Стабильная деятельность данных механизмов обеспечивает безопасный уровень координированности автомобиля.

Однотрубные и двухтрубные типы амортизаторов

Однотрубный телескопический (иначе газонаполненный, газовый, или гидропневматичесикий) амортизатор способен создавать легкое сопротивление в процессе езды, вбирая в себя энергию при обратном ходе штока. Посредством такой работы он гарантирует более гладкое движение, но с увеличением скорости и ухудшением поверхности дороги механизмы не всегда успевают вернуться в исходное положение для очередного срабатывания. А уже в 30-е года ХХ века, когда появился двухтрубный вариант, постепенно стали вытесняться однотрубные устройства.

Двухтрубный амортизатор телескопический (еще называемый масляным или гидравлическим) отличается от однотрубного наличием 2-х труб: цилиндра и резервуара, которые разъединены клапаном сжатия. Цилиндр является рабочей трубой, а резервуар выполняет функцию компенсационной. В резервуар наполовину залита жидкость и в случае ее нагрева (а значит и преумножения ее объема), в свободную его область поступают все излишки масла, которые выдавливаются штоком в процессе сжатия. В свою очередь, функцию определения мощности сопротивления, возникающей в момент работы, выполняют клапан сжатия (донный клапан) и клапан отбоя, размещенный на поршне.

Двухтрубное устройство действует в 2-х направлениях, а именно, устраняет энергию во время перемещения штока в одну и другую стороны, передавая некую доли силы колебаний на весь автомобиль при езде.

По мнению некоторых автовладельцев, данный вариант устройства лучше, чем однотрубный, поскольку двухтрубный устроен так, чтобы достичь нужного взаимодействия среди плавности движения и стабильной координированности автомобиля. Масляные амортизаторы на спортивных или скоростных машинах настроены более жестче, а на комфортабельных – лучше и мягче (большая доля работы производится в момент движения штока в обратном направлении).

Рабочий ход (момент соприкосновения колеса с неровностью), как правило, действует с меньшей эффективностью, нежели отбой. Так, при сжатии пружины кузову передается наименьшая сила толчков от колес, а при растяжении как бы придерживает колесо от удара об основание углублений дороги.

Так какой же вид конструкции амортизации лучше?

Недостатки двухтрубных амортизаторов относительно однотрубных.

Двухтрубные амортизаторы требуют как установки, так и перевозки, и даже хранения, строго под углом не менее 45˚ к вертикали, чтобы исключить попадание воздуха из свободной части резервуара в рабочую полость. В противном случае наличие воздуха в амортизаторной жидкости приведет к полной неисправности устройства. К однотрубным – это правило не применяется, так как «свободного» воздуха в них нет.

Интенсивная работа приводит к смешиванию масла с воздухом, присутствующим в амортизаторе, Вследствие чего происходит эффект кавитации, то есть вспенивания масла, что стремительно снижает эффективность работоспособности конструкции. Таким образом, активная работа в сочетании с очень плохой дорогой, ухудшает эксплуатационные качества двухтрубника, следовательно, управляемость транспортного средства: устойчивость на поворотах, торможение и т.п.

Так как двухтрубный амортизатор подразумевает использование 2-х полостей, амортизаторное масло быстро нагревается, а охлаждение его требует большего времени, чем в однотрубных. Перегретая жидкость теряет необходимую вязкость, из-за чего усиливается процесс образования пены. А значит, эффект смягчения столкновений и колебаний становится менее ощутим.

Большая вероятность перегрева жидкости и пенообразования влечет за собой перебои демпфирования (устранения ударов), что подталкивает водителя продолжить движение с меньшей скоростью и предельно осторожно. Иначе некоторые детали быстро придут в негодность и потребуют ремонта, а лучше полноценной замены.

Преимущества

Две полости, из которых сделаны двухтрубные амортизаторы, а еще клапан отбоя на поршне и клапан сжатия исключают наличие газа под высоким давлением. Отсюда следует, что посредством низкого давления газа колебания становятся более мягкими. Стало быть, плавность движения смягчается, и делает комфортные ощущения, во время езды, лучше.

Даже при большем количестве составляющих устройство деталей, гидравлические масляные двухтрубники по цене доступнее однотрубников. Поскольку изготовлены детали из менее дорогих материалов и просты в производстве.

Заключение

Если представить, что в автомобиле нет амортизаторов, то будет не трудно догадаться, что контакт с поверхностью дороги был бы нарушен из-за регулярных ударов, колеса машины скакали бы на малейшей кочке или ямке и на самой минимальной скорости.

Отсутствие этого механизма делает езду на машине мучительной из-за непрекращающейся раскачки автомобиля.

Поэтому качество, тип, функционирование конструкций амортизации и их выбор – весьма острый вопрос в плане безопасности автомобиля и того, кто в нем находится.

Источник