Разновидности амортизаторов
Амортизаторы гасят колебания в подвеске автомобиля. Если амортизаторы вышли из строя, колебания кузова после наезда на ухаб будут продолжаться, пока не прекратятся сами собой согласно закону рассеяния энергии.
История создания амортизаторов
На первых машинах амортизаторов не было вообще. Их роль выполняли рессоры — вибрация кузова гасилась благодаря трению стальных пластин. Но инженерам пришлось конструировать отдельные демпферы (амортизаторы) для безопасности и комфорта, так как скорости экипажей с годами стремительно росли вверх. Сначала конструкторы представили амортизаторы в виде пакета сжатых фрикционных дисков. Во время работы подвески они с усилием поворачивались относительно друг друга, поглощая энергию вибрации. Но такие конструкции быстро изнашивались и перегревались. Выход нашли в 20-е годы прошлого столетия. В качестве рабочего тела начали использовать жидкость, которая препятствовала излишней вибрации автомобиля, перетекая из одной емкости в другую через калиброванные отверстия. Вообще-то, такого рода гидравлический амортизатор может быть различной формы, но со временем очень популярными стали телескопические демпферы. Они имеют небольшую массу, компактные размеры и в то же время обладают высокой надежностью и прекрасным охлаждением. Такие конструкции устанавливаются на транспортных средствах и сегодня.
Однотрубные демпферы
Однотрубные демпферы представляют собой один цилиндр. Объем штока, который входит в амортизатор, компенсирует камера с газом, отделенная от жидкости специальным плавающим поршнем (иногда мембраной). В связи с этим такие амортизаторы называются газовыми или газонаполненными. Благодаря одинарным стенкам однотрубные амортизаторы прекрасно охлаждаются, а, соответственно, их срок службы увеличивается. Поэтому «однотрубники» часто используются на спортивных автомобилях. В таких амортизаторах масло находится под чрезвычайно высоким давлением (до 30 атмосфер) и никак не контактирует с воздухом, именно поэтому вероятность формирования вредной эмульсии сведена к нулю. Таким образом, для установки такого демпфера подходит любое положение. Но у газовых амортизаторов есть и недостатки. Первый и самый главный — это низкая эффективность, если сравнивать с двухтрубными, так как перепускные клапаны и отверстия располагаются только на поршне, а, следовательно, их количество и диаметр ограничены его размерами. А еще однотрубные демпферы боятся повреждений. Например, если камень с дороги попадет на стенку цилиндра, то поршень может заклинить.
Двухтрубные демпферы
Они состоят из двух цилиндров, которые заключены один в другой. Во внутреннем цилиндре, полностью заполненном маслом, перемещается поршень, который связан штоком с рычагом подвески или кузовом. Внешняя полость выполняет функцию компенсационного объема, куда уходит «ненужная» жидкость, вытесняемая штоком. Гашение колебаний происходит благодаря трению масла при его прохождении сквозь калиброванные клапаны и отверстия, расположенные на дне внутреннего цилиндра и поршне. Такое устройство считается классическим. Конструкция является эффективной, простой и надежной, а главное дешевой за счет проверенной опытом технологией изготовления. Но в последнее время «двухтрубники» встречаются редко. Основная причина такой непопулярности — частый перегрев. Двойные стенки препятствуют охлаждению (эффект термоса), и при быстрой езде по неровным дорогам масло может закипеть, и амортизатор перестает функционировать. Этому еще способствует соприкосновение воздуха с рабочей жидкостью во внешнем цилиндре. Из-за повышения температуры в нем образуется вещество, которое ухудшает характеристики масла. Поэтому «двухтрубники» не устанавливают под наклоном, превышающим 45 градусов, а это часто затрудняет их монтаж.
Комбинированные демпферы
Последнее время эти амортизаторы набирают популярность, так как представляют собой отличный компромисс, если говорить о двух предыдущих устройствах. Комбинированные модели считаются надежными, доступными и высокоэффективными. Их конструкция напоминает двухтрубный амортизатор. Единственная разница заключается в том, что во внешнем цилиндре вместо воздуха закачен газ под давлением до 3 атмосфер, который и не дает рабочей жидкости вспениваться.