Все про задние амортизаторы

Устройство и принцип работы амортизаторов

Со времен появления первых автомобилей перед конструкторами стоял вопрос поиска оптимального способа гашения колебаний кузова, возникающих при преодолении неровностей. Наилучшим решением, применяемым и сегодня, стало интегрирование в состав подвески автомобиля специальных устройств – амортизаторов. На данный момент повсеместное распространение получили гидравлические телескопические амортизаторы. Гашение колебаний кузова и колес происходит в них за счет жидкостного трения, возникающего при прохождении жидкости через узкие отверстия в поршне – клапаны. Таким образом, механическая энергия колебаний переводится в тепловую. От характеристик амортизаторов зависят такие важные показатели, как устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля. Современные амортизаторы, имея в своей основе общий принцип работы, отличаются по типам и особенностям конструкции.

История появления амортизатора

Первые автомобили с рессорной подвеской обладали неприятным свойством: при преодолении неровностей их кузов сильно раскачивался. Изначально данная проблема частично решалась сама собой, поскольку в многолистовых рессорах наблюдался эффект межлистового трения, который способствовал гашению колебаний кузова. Но этого было недостаточно.

Поэтому следующим этапом стало добавление в состав подвески отдельного демпфирующего элемента. Одними из первых таких устройств были амортизаторы сухого трения с фрикционными дисками, разработанные в начале прошлого века.

В 1950-х годах стали применяться поршневые масляные амортизаторы телескопического типа, в основе работы которых лежал принцип жидкостного трения. Их устройство, позаимствованное из конструкции авиационных шасси, применяется в подвеске автомобилей и сегодня.

Функции амортизатора

Передние и задние амортизаторы являются демпфирующими элементами подвески автомобиля. Работая в паре с упругими элементами подвески (пружинами или торсионами), амортизаторы выполняют следующие основные функции:

Конструкция автомобильного амортизатора

Амортизаторы бывают двух типов: однотрубный или двухтрубный. От типа амортизатора зависит и его конструкция. Несмотря на это, основные элементы у обоих типов остаются общими. Амортизатор состоит из цилиндра, заполненного специальной жидкостью (маслом), по которому перемещается поршень. Сам поршень соединен со штоком круглого сечения, который, в свою очередь, своей верхней частью крепится к кузову автомобиля. В поршне сделаны отверстия небольшого диаметра (клапаны), через которые проходит жидкость. Для того, чтобы повысить сопротивление потоку жидкости, их делают подпружиненными. Более детальное описание конструкции амортизаторов приводится далее.

Амортизатор соединяется с рычагом подвески или балкой моста. Крепление амортизатора производится через упругое соединение – сайлентблок.

Принцип действия амортизатора

Масляные амортизаторы работают по принципу преобразования энергии жидкостного трения в тепловую. Перемещающийся шток с поршнем заставляет масло перетекать через небольшие клапаны, тем самым создавая сопротивление его движению. Максимальный ход штока с поршнем ограничивает отбойник амортизатора. Передние амортизаторы воспринимают достаточно большую нагрузку, поэтому их делают более усиленными по сравнению с задними.

Классификация амортизаторов

Двухтрубный амортизатор

Двухтрубный амортизатор состоит из соосных цилиндров, один из которых помещен внутри другого. Шток с поршнем перемещается во внутренней полости – рабочей камере. Она сообщается с внешней, частично заполненной воздухом либо азотом через донный клапан. Камера, заполненная газом, предназначена для компенсации объема жидкости при погружении штока.

Двухтрубную конструкцию могут иметь как передние, так и задние амортизаторы. Но все же в большинстве случаев на современных автомобилях двухтрубные амортизаторы устанавливаются на заднюю ось.

Однотрубный амортизатор

Однотрубные амортизаторы являются газонаполненными. В их конструкции предусмотрен только один цилиндр, в нижней части которого расположена камера, заполненная газом под давлением 2…3 МПа. Данная камера отделена от жидкости специальным плавающим поршнем и предназначена для компенсации объема жидкости при сжатии амортизатора. Благодаря тому, что газ постоянно поджимает жидкость в рабочей камере, при высокочастотном режиме работы амортизатора предотвращается эффект вспенивания масла (эмульсирование), а также появляется возможность его установки в любом положении.

Однотрубные газонаполненные амортизаторы способны выдерживать серьезные нагрузки без потери рабочих свойств. В основном, они применяются в качестве передних амортизаторов.

Регулируемые амортизаторы с клапаном переменного сечения

Адаптивные (или регулируемые) амортизаторы предполагают возможность изменения демпфирующих свойств (коэффициента демпфирования). Амортизаторы оснащаются электромагнитным клапаном, сечение которого изменяется под воздействием электрического сигнала. Уменьшение сечения затрудняет прохождение жидкости через клапан, увеличивая жесткость амортизатора. Увеличение же сечения клапана, наоборот, делает его более мягким.

Адаптивные амортизаторы с магнитореологической жидкостью

Регулируемые амортизаторы данного типа заполнены жидкостью с включением металлических частиц. Такое масло меняет структуру под воздействием магнитного поля, которое создается при помощи катушек, встроенных в поршень амортизатора. Благодаря магнитореологической жидкости магнитные амортизаторы изменяют характеристики жесткости за доли секунды. Преимущество адаптивных амортизаторов заключается в возможности изменения характеристики подвески в соответствии с текущими условиями движения: более жесткая подвеска улучшит управляемость и устойчивость автомобиля, а более мягкая повысит комфорт передвижения. Основной недостаток адаптивного амортизатора: высокая стоимость его изготовления.

Спортивные амортизаторы

Спортивные амортизаторы предназначены для работы в условиях экстремальных нагрузок. Их отличает повышенная жесткость и стабильность, обеспечивающие лучшую управляемость автомобиля.

Основные неисправности и срок службы амортизаторов

Наиболее частотная неисправность амортизатора – нарушение герметичности уплотнительного сальника штока. Это происходит в случае повреждения пыльника амортизатора, и, как следствие, попадания грязи на поверхность штока. Повреждение сальника штока ведет к утечке газа и амортизаторной жидкости, из-за чего сам амортизатор утрачивает свои демпфирующие свойства.

При нормальных условиях эксплуатации срок службы амортизаторов может составить 3-5 и более лет. Передние амортизаторы претерпевают большую нагрузку, тем не менее, на новом автомобиле их ресурс составляет примерно 100-125 тысяч километров пробега. Задние же амортизаторы обычно превосходят эти показатели.

Читайте также:  Видео замены салонного фильтра для каптивы

Источник

Задний амортизатор – как он должен работать?

Задумываясь над вопросом, как правильно выбрать подвеску для автомобиля надо на какое-то время абстрагироваться от рекламных компаний и предлагаемых брендов. Прежде всего, надо разобраться какой тип амортизаторов лучше всего подходит к манере вашей езды. То для чего нужны амортизаторы, звучит достаточно определенно – они призваны гасить вертикальную динамику колебаний.

Кроме того, не следует забывать о том, что амортизаторы оказывают существенное влияние на разгон автомобиля и его длину его тормозного пути. Из-за того, что при разгоне машина приседает назад, при этом разгружаются передние и нагружаются задние колеса, надо разобрать, как должен работать задний амортизатор. При торможении задний амортизатор наоборот разгружается, снижая при этом сцепление колес с дорогой. В этих двух состояниях положение вещей будет идеальным в том случае, когда положение автомобиля сохраняется горизонтальным. Похожая картина наблюдается и при маневрировании, так как нагрузка будет смещена относительно сторон автомобиля.

Подводя итог всему, сказанному выше, можно сделать вывод, что главной задачей передних и задних амортизаторов является удержание колеса в постоянном контакте с дорогой, что бы не дать автомобилю вырваться из-под контроля.

В процессе своей работы амортизаторы способствуют более плавному и легкому прохождению колеса по препятствиям и его возврату на дорожное полотно. Тенденции современного автомобилестроения сведены к тому, что рессоры и пружины, к примеру, призваны только удерживать вес машины. Всю остальную работу возьмут на себя амортизаторы, которые настроены на более точные действия. Именно потому надо их правильно выбрать.

Нюансы функционирования амортизатора

Устанавливая задние амортизаторы на автомобиль, приходится принимать во внимание наличие различных характеристик и вариантов функционирования. Учитывая, что состояние дорожного покрытия в нашей стране весьма далеко от идеального, да и автомобиль не всегда едет исключительно по прямой, таких нюансов присутствует достаточно много. Например, может заставить работать амортизатор прерывисто несколько последовательных кочек, он не успел, как следует распрямиться, а должен снова работать на сжатие. Обеспечить нужно комфорт при преодолении мелких неровностей, а при крупных – не дать амортизатору полностью сжаться. Именно тут надо найти компромисс между точностью управляемости и комфортностью.

Еще одна весьма немаловажная проблема амортизатора – это его способность к образованию тепла. Чем меньше перепускные отверстия поршня или выше вязкость жидкости, тем выше выделяется температура при его работе, и амортизатор становится жестче. Поэтому эффективный теплоотвод является одной из первоочередных задач при изготовлении амортизатора. Однако и минусовая температура может доставить большое количество проблем. Если на улице холодно, то масло, которое находится в амортизаторе, может загустеть, а это делает его более жестким.

В зависимости от эксплуатационных условий и рабочих температур, характеристика амортизатора может колебаться до нескольких десятков процентов. Проблему может решить правильный подбор масла.

Следующим вопрос является аэрация гидравлической жидкости. В связи с тем, что в современных амортизаторах помимо масла присутствует и газ, эти два вещества могут смешиваться в процессе работы, образовывая пену. Поскольку пена может быть сжата, в отличие от масла, это приведет к пониженным свойствам демпфирования.

Где точно расположить задний амортизатор – это задача не такая и простая. Самым выгодным местом, с точки зрения работы, будет место как можно ближе к колесу. Устанавливать его надо перпендикулярно плоскости подвески. Если установить амортизатор под углом, как это бывает часто, то его эксплуатационные свойства будет снижены на 50%. Все что было сказано выше, может поднять в глазах обывателя амортизаторы с позиции банального устройства на уровень узла автомобиля со сложнейшей схемой. Как и любой другой области тут существуют разные компоновочные и конструкторские решения поставленных задач. По конструкции амортизаторов можно выделить несколько основных типов. По общепринятой архитектуре их принято делать одно- или двухтрубными. Относительно наполнения:

• газовые амортизаторы (с гидравлическим газовым подпором);
• жидкостные (гидравлические).

На отечественном рынке представлены также исключительно газовые амортизаторы, в которых используется очень высокое давления газа. Однако такие изделия уступают в популярности другим конструкциям.

Принцип гидравлики (работа двухтрубного гидравлического амортизатора)

Гидравлические двухтрубные амортизаторы – одни из самых дешевых и распространенных типов демпфирующих стоек. Их часто ставят именно на задние колеса. Довольно простые по конструкции подобные устройства не столь требовательны к качеству исполнения. Состоит амортизатор из пары трубок: внешнего корпуса, который предназначен для хранения масла и рабочей колбы, в которой находится поршень. Поршень двигается в колбе, пропуская рабочее масло через собственные каналы, излишки масла он выдавливает через клапан, который находится внизу колбы. Иногда такой клапан называют клапаном сжатия, так как часто он отвечает именно за данное перетекание масла. Жидкость просачивается в отверстие между внешним корпусом и колбой. Когда происходит движение назад, задействуется клапан самого поршня, регулируя при этом движения на отбой.

Данная конструкция достаточно длительное время использовалась для установки на заднюю ось автомобилей, да и применяется по сей день. Но на сегодняшний день двухтрубные амортизаторы вытесняются более современными аналогами, в связи с присутствием ряда недостатков у первых. Самый большой минус – это именно аэрация, которая была упомянута выше. Особенно когда такой амортизатор работает интенсивно. Помимо этого, из-за того, что в данных амортизаторах присутствует двойной корпус, они намного хуже охлаждаются, что не может не сказываться на их работе отрицательно. Однако выходом из этой ситуации будет делать такие амортизаторы большего диаметра – этим повысятся демпфирующие свойства, и спадет рабочая температура.

В данной статье приведено описание того, как должны работать задние амортизаторы, принцип их работы и основные разновидности. Но что касается выбора конструкции и производителя амортизаторов для того или иного автомобиля, то здесь все зависит от финансовых возможностей и предпочтений автовладельца.

Читайте также:  Вылился антифриз из под двигателя

Источник

Архив — Задние амортизаторы: основные характеристики, подбор пружины, настройка

От правильно подобранной пружины и грамотных настроек амортизатора зависят не только такие характеристики, как плавность работы и обработка препятствия, но и ваша безопасность при катании. Современные амортизаторы имеют приличное количество настроек, и многие просто боятся их крутить. Надеемся, что эта статья поможет вам разобраться с тем, что происходит с вашим задним амортизатором и сделать работу подвески еще лучше! Амортизатор — один из элементов любой подвески велосипеда. Существует множество типов амортизаторов — воздушные и пружинные, со стабильной платформой и без нее, однако принцип работы основных настроек остается неизменным. К ним мы вернемся чуть позже (на примере заднего амортизатора Fox DHX 5), а пока расскажем об основных характеристиках амортизатора и пружины.


Что написано на амортизаторе?
В каждом амортизаторе есть 2 параметра — длина по осям и ход штока. Рассмотрим их на примере амортизатора со следующими параметрами: 8.75х2.75 (1 дюйм=2.54 см=25.4 мм) Первая цифра — длина по осям в дюймах. Измеряется по центру отверстий, в которые вставляются элементы (болты или оси) для жесткого закрепления его в раме. (в миллиметрах получается 222.2 мм) Вторая цифра — ход штока. Измеряется также в дюймах. Это значение показывает, на сколько миллиметров шток входит в корпус амортизатора. (в миллиметрах получается 70 мм). Оба значения очень важны. Каждая рама проектируется под заданную длину амортизатора. При установке амортизатора большей или меньшей длины изменяется геометрия (чаще всего в худшую сторону) — заваливается или заостряется угол вилки, каретка завышается или занижается. Плавность, прогрессивность и линейность работы подвески меняются, и, в редких случаях, из-за изменения работы амортизатора случаются поломки рамы или самого амортизатора. От хода штока непосредственно зависит ход подвески. Напомню, что ход подвески — это то расстояние, которое проходит заднее колесо по вертикали от состояния при полностью разжатом амортизаторе до состояния при полностью сжатом амортизаторе (когда шток утоплен до самого конца). Стоит заметить, что иногда амортизаторы с одинаковой длиной по осям имеют разную длину штока. Пример: 8.75х2.8 и 8.75х2.5.

Если рама спроектирована под ход штока 2.8, а вы поставили амортизатор с длиной штока 2.5 (при неизменной длине по осям обоих), то ход подвески сократится при неизменной геометрии велосипеда. При установке амортизатора с ходом штока, превосходящим родное значение, при пробое подвески возможно механическое повреждение частей рамы. Другой пример — одинаковый ход штока по осям при разных длинах амортизатора. Пример: 8.75х2.8 и 9.0х2.8. В этом случае ход подвески остается практически неизменным, но изменится геометрия.

Совет: ставьте именно тот амортизатор, который рекомендует производитель. Если же на рынке нет нужного образца, то выбирайте что-то максимально приближенное к данному значению. По своему опыту скажу, что длина по осям не должна быть отлична от родной на значение ± 5 мм, а ход штока — не более, чем на 3-5 мм.

Пружина.
Пружина может быть титановой, или стальной. В отличие от авто и мото подвесок, пружины на велосипедах всегда линейные, без изменения толщины витков по всей длине. В пружине есть 5 параметров — жесткость, рекомендованный ход штока, длина, внутренний и внешний диаметры. Жесткость измеряется в lbs/inch², что означает фунт/квадратный дюйм. Это значение в большинстве случаев находится в диапазоне от 200 до 700 с шагом в 50 (редко — 25). Рекомендованный ход штока — тот ход штока амортизатора, на который рассчитана пружина. Чаще всего на амортизаторах пишется: 400х2.8 Первое значение — жесткость, второе — рекомендованный ход штока. Длина пружины в первую очередь зависит от рекомендованного хода штока. Чем он больше — тем длиннее пружина. Также длина увеличивается с увеличением жесткости, т.к. витки увеличиваются в диаметре, а расстояние между ними — нет.

Внутренний диаметр зависит от посадочной площадки и шайбы амортизатора, которыми фиксируется пружина. Стоит заметить, что две с виду одинаковых пружины могут различаться по внутреннему диаметру (пример — Fox Vanilla до 2006 года и Fox DHX имеют разные посадочные места для пружин, соответственно пружины будут разные). Помимо точной установки пружины в пазы шайб амортизатора, должно быть обеспечено достаточное расстояние от витков пружины до корпуса амортизатора. В противном случае пружина начнет протирать корпус. Внешний диаметр, по сути, зависит от того же, что и внутренний. Однако разные производители пружин делают пружины из разных материалов. По этой причине толщина витков может превышать стандартное значение для родной пружины. Она, в одном случае, может просто не влезть между бачком и корпусом, а с другой — начать протирать бачок.

Можно ли поставить пружину 400х3.0 на амортизатор 8.75х2.8? Можно при условии того, что длина пружины не превышает максимальную длину между полностью открученной шайбой и нижней площадкой. Если же длина пружины превышает это значение, и для установки пружины ее необходимо сжать, то крайне не рекомендуется ее использование. Использование такой пружины в конечном счете может оторвать нижнюю площадку амортизатора, плюс при любом отрыве заднего колеса от земли крышка штока, сальник, корпус и сам шток несут повышенную нагрузку, т.к. пружина постоянно сжата. В добавлении ко всему пружина 400х.3.0 весит больше, чем 400х2.8. Можно ли поставить пружину 400х2.5 на амортизатор 8.75х2.8? Нельзя. Т.к. ход штока пружины меньше хода штока амортизатора, то при полном срабатывании подвески витки пружины сомкнуться между собой и после этого последует разрушение площадки и шайбы амортизатора с возможным разрушением штока. Отметим еще один момент. Чем жестче пружина, тем толще ее витки. Т.к. расстояние между витками должно оставаться неизменным, чтобы избежать соприкосновения витков (описано выше), то увеличивается длина пружины и внешний диаметр.

Читайте также:  Вытесняет антифриз из бачка

Рамы с различными типами подвесок имеют различную работу и даже при одинаковой массе райдера, жесткость пружины может отличаться на 50,100, а то и 200 фунтов. Немалую роль играет и работа амортизатора. Многие производители в техническом руководстве к рамам имеют таблицу нужных настроек. Однако с одной стороны, не каждого райдера они устроят, с другой стороны, катаются все по-разному.

Жесткость пружины
. Это один из главных параметров работы амортизатора. Сэг (Sag) — важнейший показатель при подборе пружины. Когда вы садитесь на велосипед, подвеска прожимается на определенное значение. Для фрирайда и даунхилла оно составляет от 25 до 40% (в среднем 1/3). Что же такое сэг? Sag = длина, на которую прожался амортизатор/полный ход штока, % При ходе штока в 70 мм сэг в 25 мм составляет примерно 1/3 Как его измерить проще всего? Измерьте длину амортизатора по осям в мм при полностью разжатой подвеске. Предположим у нас она 222 мм. Ход штока составляет 70 мм. Сядьте на велосипед (лучше встать на педали, немного облокотившись на руль). Попросите друга измерить расстояние между осями амортизатора. Оно, для примера, будет составлять 195 мм. Вычтите из длины амортизатора (222 мм) полученное значение (195 мм). 222-195=27 мм. Это и есть величина, на которую сжался амортизатор. Sag=27/70*100%=38.5% Наш сэг составил 38.5%. Для его увеличения поставьте пружину помягче, чтобы амортизатор сжался под вашим весом на бОльшую величину. Для уменьшения сэга поставьте пружину жестче. При небольшом опыте подбора пружины, я бы рекомендовал выбирать пружину, чтобы сэг составил 33%. На что влияет сэг? Понятнее всего будет, если представить себе ровную дорогу и ямку на ней. Когда заднее колесо доедет до ямки, благодаря тому, что пружина под вашим весом сжата, колесо пойдет вниз на ту величину, которой равен сэг, и обработает ямку. Слишком мягкая пружина. Сэг->50%. На каждой ямке колесо будет слишком сильно проваливаться, что с одной стороны, конечно, улучшит контроль над трассой, а с другой будет тормозить велосипед. При слишком мягкой пружине амортизатор будет постоянно пробиваться, что повлечет за собой разрушение как его самого, так и рамы. Слишком жесткая пружина. Сэг 200 Psi) давление так же ухудшит работу, подвеска станет слишком жесткой, к тому же возрастет шанс разрушения амортизатора (от повышенной нагрузки на сальники и шток до взрыва бачка). По сути давление в бачке примерно равно изменению компрессии. При низком давлении амортизатор работает наиболее плавно, лучше обрабатывает кочки. При высоком давлении его работа становится жестче, маслу труднее протечь сквозь все отверстия, в какой-то степени он начинает подтупливать на кочках и меньше пробиваться. Запомните одну важную вещь — если вы накачали до 125 Psi при полностью закрученном Bottom-Out, и решили открутить Bottom-Out, то давление в бачке упадет ниже минимума. Так же при полностью открученном Bottom-Out и давлении 200 Psi при закручивании Bottom-Out давление превысит допустимое значение. Мой совет — сначала спустите амортизатор, затем настройте Bottom-Out и только потом накачайте заново. Итог: давление в бачке зависит от того, как вы катаетесь. Любите пожестче — давление выше, помягче — давление ниже. 4.Регулировка отскока. Отскок — то время, за которое амортизатор возвращается из сжатого состояние в разжатое. Много ездите по кочкам — сделайте отскок побыстрее, много прыгаете дропы — медленнее. При слишком медленном отскоке амортизатор будет не успевать разжаться, чтобы обработать следующую кочку. При слишком быстром — будет подбрасывать колесо со значительным ухудшением сцепления с трассой. Не забывайте делать отскок помедленнее на дропах — при быстром отскоке подвеска при приземлении выкинет вас через руль, что часто заканчивается переломами рук, ключицы и сотрясениями мозга. На трассах, на мой взгляд, решающее значение имеет регулировка отскока именно на амортизаторе, чем на вилке. Несмотря на то, что на трассе всегда есть огромное количество препятствий, сделайте отскок на 1-3 щелчка медленнее оптимального значения. Это добавит стабильности.

Регулировка
ProPedal. Какая бы подвеска не была у вас, амортизатор при педалировании все равно будет раскачиваться. Почему такое происходит? Ноги человека не могут крутить педали с той же скоростью и той же сбалансированностью, что двигатель мотоцикла. Низкие обороты вращения шатунов с кареткой заставляют при каждом нажатии на педаль прожиматься подвеску. За счет этого часть энергии теряется на раскачку. Для этого и существует регулировка ProPedal, которая препятствует раскачке. В ней 15 положений, от полностью выключенного до полностью включенного. Казалось бы — зачем она вообще нужна, нельзя ли один раз ее включить, чтобы изолировать раскачку? Нет, нельзя. Несмотря на заверения фирмы Fox, о том, включение регулировки не сказывается на работе амортизатора, это не так. Чем сильнее вы закручиваете ProPedal, тем хуже амортизатор начинает обрабатывать кочки, появляется небольшой стук. Поэтому нужно искать компромисс между уменьшением раскачки и отработкой подвески кочек. Если трасса длинная и несложная, где нужно очень много крутить, Propedal может быть включен от 10 до 15 щелчков. Если трасса с огромным количеством кочек и поворотов, не включайте Propedal больше, чем на 8 щелчков. Итог: положение Propedal зависит от трассы. Ищите компромисс между раскачкой и обработкой кочек. Конечно, в идеале амортизатор нужно настраивать под каждую трассу, и понимание того, какими должны быть настройки, приходит исключительно с опытом. Не бойтесь лишний раз залезть в подвеску и покрутить какую-нибудь крутилку — главное запомните, что вы сделали и тут же проверьте, как изменилось поведение велосипеда. Удачи в настройке!
Текст: Арсен «Bars-Zerwick» Ханбекян
Фото: Fox Shox

Источник

Правильные рекомендации