2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стойка в подвеске автомобиля

Амортизаторы в автомобильной подвеске: как они устроены и как их менять?

Амортизатору удается смягчать неровности при проезде через них. На самом деле его роль в подвеске автомобиля несколько более специфична — это демпфер, он предотвращает раскачивание автомобиля при наезде на препятствия. Сегодня мы рассмотрим его типовую конструкцию, а также изменим передние «аморты» автомобиля Chevrolet Lanos. Это объясняет, почему за такую элементарную манипуляцию они берут относительно высокую цену.

Для чего нужен амортизатор?

В качестве первого шага давайте отличим мух от котлет, то есть разберемся, как работает каждый элемент подвески. Основным упругим элементом автомобиля являются его рессоры. Примерно 30-40 лет назад эту роль выполняли листовые рессоры, выполняющие также роль демпферов. Колебания успешно гасились за счет трения между рессорами. Мы не будем подробно касаться недостатков рессор и их типичных проблем, им мы посвятим отдельный материал, а сейчас просто вспомним об их существовании и вернемся к рессорам.

Они устанавливаются между подвеской и кузовом автомобиля и предназначены для поглощения ударов по кузову от дороги. Когда колесо перекатывается через препятствие, пружина сжимается, а кузов лишь слегка приподнимается, в итоге скатываясь с препятствия — пружина распрямляется.

Следует отметить один неприятный момент. Возьмем для примера игрушку-попрыгунчик — резиновый мячик, который также можно отнести к упругим элементам. Как только мяч ударится о землю, дождитесь, пока он полностью перестанет отскакивать. Примерно так же будет подпрыгивать ваш автомобиль, если в конструкции его подвески есть только рычаги и пружины. В зависимости от жесткости пружин, подвеска будет либо каменной, либо мягкой, как впитывающий хлопок, но в обоих случаях об управляемости автомобиля можно даже не вспоминать. Подвеска такого типа наиболее уязвима для резонанса, когда вибрации могут ослабить или разрушить отдельные элементы.

В конце концов, в конструкцию подвески были включены амортизаторы, позволяющие колесу двигаться относительно кузова, но исключающие раскачивание. Изначально это были амортизаторы рычажного типа, которые, как и пружины, работали за счет трения. Не стоит задерживаться на анахронизмах, а рассмотреть только современные конструкции. На данный момент «мейнстримом» для легковых автомобилей являются телескопические гидравлические амортизаторы. Гидропневматические и пневматические системы, а также амортизаторы с различной жесткостью не являются темой данной статьи.

Работа телескопического амортизатора

Максимально упрощая, можно представить амортизатор как систему «поршень-шток»: есть цилиндр, заполненный маслом, и шток с поршнем внутри. В этом поршне находятся клапаны, которые могут открываться только в одном направлении.

Когда поршень движется вниз, один клапан открывается и пропускает жидкость в полость над поршнем, но если поршень движется вверх, открываются другие клапаны, и жидкость поступает в полость под поршнем. Колебания гасятся благодаря тому, что масло не сжимается и имеет определенную вязкость.

В любом случае, зачем нам вообще нужны клапаны? Разве отверстий не достаточно? На самом деле, не достаточно. Одной из важных характеристик амортизатора является его жесткость на отскок и сжатие. Или, это сопротивление штока амортизатора, когда он вдвигается или выдвигается из корпуса. Для регулировки этой жесткости необходимо использовать клапаны.

Вследствие разной пропускной способности клапанов протолкнуть шток амортизатора внутрь несколько легче, чем вытащить его из амортизатора. Это сделано в расчете на то, что при наезде на препятствие необходимо не препятствовать движению колеса вверх, чтобы исключить передачу удара от колеса на кузов. Клапаны в этом случае пропускают больше масла. В случае, если на вашем пути большая выбоина, нужно держать колесо «зажатым», чтобы вам не пришло в голову в нее провалиться? Поэтому клапаны на амортизаторе «рассасываются», пропуская меньше масла.

Как упоминалось ранее, клапаны отвечают за настройку жесткости амортизатора в разных направлениях работы.

Типы конструкций

Амортизаторы можно разделить на три типа: двухтрубные, двухтрубные с газовой подвеской и однотрубные с газовой подвеской. Двухтрубные гидравлические амортизаторы первыми появились на автомобилях. Они, как следует из названия, имеют две трубки — полости, в одной из которых (внутренней) находится поршень с упомянутыми выше клапанами, а другая (внешняя) нужна для компенсации объема масла — она заполняется маслом лишь частично, остальное — воздух.

Во время работы амортизатора масло внутри нагревается до высоких температур, поэтому оно расширяется, и чтобы не выдавить уплотнения штока, жидкость вытекает во внешнюю полость.

Преимуществ у этого типа амортизаторов немного: дешевизна и малое влияние на их работу от вмятин на кузове. Также стоит отметить, что в автомобиле с очень плавным ходом используются относительно жесткие амортизаторы.

К недостаткам относится перегрев рабочей жидкости, так как кузов двойной, и охлаждение атмосферным воздухом затруднено. Масло при высоких температурах вспенивается, в результате чего амортизаторы перестают работать, что приводит к раскачиванию автомобиля, и из-за раскачивания автомобилем становится трудно управлять.

Следующим недостатком является большой вес двухтрубного амортизатора, а также строго определенное место при установке — если перевернуть его вверх ногами, рабочая жидкость вытечет. Так как амортизатор весит, это скажется на неподрессоренной массе (что это такое, мы расскажем отдельно). Чем больше неподрессоренная масса, тем хуже плавность хода и управляемость автомобиля.

Внешняя полость двухтрубных амортизаторов заполнена газом с небольшим избыточным давлением. Таким образом, поскольку масло в данном случае «опирается» на газовую подушку, вероятность вспенивания снижается.

Читать еще:  Приора какой ваз номер

Совсем другое дело — гидравлические газонаполненные однотрубные амортизаторы. Масло в одном цилиндре, поршень с односторонним клапаном и небольшая полость, заполненная газом, закрытая поршнем.

Однотрубный амортизатор лишен всех недостатков двухтрубных. При интенсивной работе жидкость не перегревается, так как отделена от окружающей среды только одной стенкой цилиндра и прекрасно охлаждается. Кроме того, он легче и может быть установлен как вверх, так и вниз корпусом.

Но законы природы нельзя отменить: где-то выигрываешь, где-то проигрываешь. Таким образом, преимущества двухтрубных амортизаторов превратились в недостатки однотрубных. Последние четыре типа шин гораздо дороже и очень чувствительны к механическим повреждениям кузова, поэтому они несколько удорожают эксплуатацию автомобиля, пусть и незначительно.

Установка амортизаторов

Установка амортизаторов в автомобилях не изменилась с момента их появления. Так, каждая их верхняя часть соединена с рамой автомобиля, а нижняя — с элементом подвески, будь то рычаг или балка. Поэтому в подавляющем большинстве случаев замена этого компонента не вызывает затруднений: откручиваем нижний крепежный болт, откручиваем верхний крепежный болт, и бум! Амортизатор ваш.

С амортизаторами задних подвесок все осталось по-прежнему, а вот с передними подвесками дело обстоит сложнее. С появлением переднеприводных автомобилей встал вопрос о месте установки амортизатора, который крепился в основном к нижнему рычагу передней подвески. Это мешало установке карданного вала.

Основных решений этой проблемы оказалось два. Сначала нижняя часть амортизатора устанавливалась на рычаг через кронштейн с U-образной формой, внутри которого проходил приводной вал. Второй вариант заключался в перемещении амортизатора и пружины вместе в пространство над верхним рычагом подвески. В этой конструкции, названной в честь американского инженера Эрла Стила Макферсона, верхний рычаг подвески и нижняя часть амортизатора крепятся к амортизатору.

Макферсон разработал этот принципиально новый тип подвески для ультрабюджетного концепт-кара Chevrolet Cadet в 1930-х годах. На практике он был применен только после войны, на автомобиле Ford Vedette 1948 года для французского рынка. Теперь, когда вы узнали эту короткую увлекательную историю и можете время от времени демонстрировать свою эрудицию, давайте перейдем к особенностям этой все еще популярной конструкции.

В конструкции МакФерсона амортизатор и пружина объединены в одну амортизационную стойку. Как вы видите, в верхней части этой стойки имеется шарнир с подшипником. Втулка, элемент корпуса, поддерживает его. Благодаря опорному подшипнику стойка может вращаться вокруг своей оси. А если установить стойку амортизатора под определенным углом, то можно задать траекторию движения колеса и углы его установки, такие как развал-схождение, угол продольного и поперечного наклона оси рулевого управления (что это такое, мы обязательно рассмотрим в будущих публикациях).

Те, кто устанавливает стойку таким образом, могут отказаться от направляющей верхнего рычага подвески и сэкономить деньги. Прикрепленный к шаровой опоре нижнего рычага и к стойке амортизатора, кулак подвески вращается вместе с ним. Противооткатная балка в этом случае может быть прикреплена либо к нижнему рычагу, либо непосредственно к стойке амортизатора.

Стойку можно прикрепить к костяшке различными способами. На корпусе распорки может быть прикреплен кулак к кронштейну. Иногда — двумя эксцентриковыми болтами с гайками, которые также можно использовать для регулировки развала колес. Это значит, что если развал колес рассчитан, то регулировать его не нужно. Один болт стягивает этот кронштейн, который имеет проушину с прорезью. Самый простой вариант — запрессовка корпуса стойки в поворотный кулак (как на протестированном нами Chevrolet Lanos). Во многих случаях он поставляется как единая деталь — в комплекте с кулаком.

К списку недостатков амортизационной стойки типа McPherson можно отнести относительно небольшой ход подвески и, как следствие, такая конструкция является большой редкостью, если не исключением, на настоящих внедорожниках (впрочем, таких автомобилей почти не осталось). Кроме того, при максимальном сжатии пружины стойки углы установки колес начинают сильно меняться, что приводит к серьезному ухудшению управляемости автомобиля и ведет к чрезмерному износу шин.

Амортизационные стойки могут быть установлены с возможностью замены амортизатора и без нее. В первом варианте корпус амортизатора изготавливается отдельно от корпуса стойки. Во втором варианте корпус амортизатора также является корпусом стойки вместе с нижней опорой пружины, установленной непосредственно на нем. Верхняя опора пружины крепится к штоку амортизатора. Верхняя и нижняя пружины соединены с опорами резиновыми подушками. К штоку амортизатора прикреплен резиновый или полиуретановый бампер, предотвращающий удары деталей подвески друг о друга при полном сжатии пружины.

В стойках амортизаторов всегда присутствует натяжение пружины. В процессе сборки изначально необходимо сжатие, чтобы избежать люфта. Замена стойки на автомобиле — это всегда маленькая радость для механика, так как по стоимости работы она довольно дорогая.

Пример замены амортизаторов

Наш следующий пункт назначения — автомастерская, где мы можем найти Chevrolet Lanos с разборными передними амортизационными стойками. Мы оставляем пружины, но меняем амортизаторы. Владелец автомобиля решил, что стандартные двухтрубные амортизаторы передней подвески слишком мягкие, и ему не хватает управляемости. Спереди был установлен однотрубный газонаполненный амортизатор.

Приступаем. Открутите гайку, крепящую карданный вал к ступице, а затем болты крепления, после чего снимите переднее колесо. Затем нанесите смазку WD40 на соединения шаровой опоры рычага и шарнира тяги рулевой тяги, чтобы облегчить откручивание крепежных элементов.

Читать еще:  Причины большого расхода масла в двигателе

Двухтрубный амортизатор

Устройство стойки двухтрубного типа преобладает на рынке. Гидравлическая смесь при сжатии перетекает из цилиндра меньшего диаметра в больший, сжимает находящийся там воздух. При отбое открывается клапан, жидкость возвращается во внутреннюю колбу. Основными характеристиками масла/газа, использующихся для наполнения колбы, являются несжимаемость, вязкость.

Недостатком схемы является излишнее насыщение смеси воздухом, поскольку, она перетекает из цилиндра в цилиндр через разные клапаны (явление аэрации). При движении машины механическая энергия (колебания корпуса на неровностях дороги) преобразуется в тепловую (расширение/сжатие гидравлической смеси). Двойной корпус хуже охлаждается, поэтому, данное устройство амортизатора недостаточно эффективно. Двухтрубные модели не могут устанавливаться с нижним положением штока, поскольку это гарантирует неправильную работу.

Устройство подвески МакФерсон

Конструкция подвески McPherson опирается на большую амортизационную стойку, которая расположена на том же штоке, что и подвижная пружина амортизатора. Поэтому ее иногда называют «качающейся свечой». Вся система опирается на подрамник, который жестко крепится к кузову, в том числе с помощью так называемых сайлентблоков. Металлические шарниры с резиновыми втулками позволяют смягчить вибрации и уменьшить шум при взаимодействии одной детали подвески с другой.

Поперечные рычаги, которые крепятся к подрамнику, обеспечивают необходимую жесткость. Благодаря тому, что он соединен с рулевой тягой автомобиля, поворотный кулак обеспечивает отличное рулевое управление. Кстати, другая сторона поворотного кулака имеет специальное крепление в виде шаровой опоры, которая соединяет его с поперечным рычагом. В механизме подвески стабилизатор поперечной устойчивости играет не менее важную роль, так как он может изменять величину бокового смещения. В месте соединения поворотного кулака с амортизационной стойкой соединяются рычаги стабилизатора, или коромысла. Передняя подвеска разработана с явной целью обеспечить мягкую, комфортную и безопасную езду на любом автомобиле, поскольку функции каждого элемента конструкции четко разделены.

На сегодняшний день крупнейшими автопроизводителями разработано несколько типов подвески McPherson. В подвеске автомобиля Porsche-911 пружина амортизатора была заменена на торсионную пружину, что позволило уменьшить высоту всего автомобиля. Существуют также подвески, в которых амортизационная стойка и пружина являются единым элементом системы, а не двумя отдельными деталями. Независимо от конструкции, любая подвеска McPherson является независимой, т.е. положение одного колеса в вертикальной плоскости не влияет на положение другого.

Последствия, если не менять

Эти бережливые люди, если вовремя не заменить одну протекающую стойку, то за ней последуют остальные. Почему? Все просто — автомобиль рассчитан на удержание с 4 сторон, т.е. должны работать все 4 амортизатора. Вся нагрузка передается на 3 стороны, но они на это не рассчитаны и в результате начинают ломаться. И с каждой поломкой нагрузка перераспределяется на две и т.д.

Вы можете спокойно ездить до недели в ожидании детали в случае, если вы не замените вовремя (как только заметите) 1 стойку, а через месяц выйдет вторая, потом третья, а потом последняя. Это большой шанс — если вы не замените одну за раз, замените их все сразу!

Возможно, это вас не пугает, но я поеду в качающемся вагоне, и что, читайте другие последствия:

  • Подвеска сдуется быстрее, соответственно все задействованные детали начнут выходить из строя, но первым делом «умрет» любая резина — сайлентблоки, втулки, даже шаровые и рулевые наконечники. Эти колебания, которые должны поглощаться амортизатором, будут поглощаться всей подвеской.
  • Есть большая вероятность, что вы вырвете что-то из-под машины, например, снизу, банальный глушитель. как? просто — вас сильно ударят, а если канавка? Прощание с «глушителем».
  • Управление будет падать несколько раз. Такой автомобиль практически неуправляем на высокой скорости. Как я уже писал, занос, качение, может банально тянуть в «противоположную сторону» при маневрировании.

Еще раз повторюсь, ребята, менять нужно — как только вы заметили «сопли» (течь). Даже если стойка «сопливит» или только начала течь, она все равно держится какое-то время, пока не вытечет все масло, а потом она становится совершенно пустой и бесполезной.

Итак, у вас есть неделя — ну, максимум две недели. Изменив ее, вы защитите других от беды.

Вот и все, думаю, это было полезно.

(43 голосов, средний: 4,40 из 5)

Стойки амортизатора

В автомобиле стойка амортизатора соединяет кузов с колесами. Амортизатор (основной компонент амортизатора) крепится к опоре.

По сути, амортизирующая стойка удерживает вес автомобиля и передает тяговое усилие на кузов автомобиля для поддержания нужного положения. Она устраняет ненужные крены, связанные с раскачиванием автомобиля. Благодаря усиленному стержню и прочному корпусу распорки, она способна воспринимать сильные боковые нагрузки.

Цена амортизационных стоек на порядок выше, чем у амортизаторов, из-за более сложной конструкции и более качественных материалов. Помимо конструктивной гибкости, пружинные стойки могут изготавливаться и без пружинного элемента. Каждая неровность на дороге подвергается амортизации. Амортизатор или амортизационная стойка преобразуют накопленную в них энергию в тепло и отдают ее наружу.

Нарушается управление подвеской автомобиля, ухудшается рулевое управление и тормозные характеристики, шины быстро изнашиваются, а автомобиль становится неустойчивым.

Чем отличается стойка от амортизатора, как перестать их путать?

Добрый день. Прочитав эту статью, вы сможете понять, чем отличается стойка от амортизатора, и сможете поправить продавцов в магазинах автозапчастей (по странному совпадению, они часто путают названия).

Читать еще:  Ремонт комбинации приборов ваз

Договоримся о терминах.

Это устройство, преобразующее механическую энергию движения в тепло, которое используется для гашения вибраций и поглощения толчков и ударов движущихся элементов (подвески, колес).

Простейшие амортизаторы были механическими (фрикционными) и служили только для гашения колебаний (демпфирования). Они выглядели следующим образом:

Со временем были разработаны масляные трубчатые амортизаторы. Жидкость, протекающая между цилиндрами, создает сопротивление движению штока.

В отличие от механических амортизаторов, гидравлические амортизаторы имеют силу, которая изменяется пропорционально скорости движения (чем быстрее движется шток, тем больше сила, необходимая для его перемещения).

Амортизаторы используются гидравлические:

И это его мультипликационный принцип действия:

Конструкция любого амортизатора (масляного, газового или газо-масляного) по сути одинакова, разница лишь в их рабочих органах. Т.е. либо газ, либо масло проходят через узкие клапаны, и за счет этого сопротивления штоку, естественно, жидкость нагревается, и тепло уходит в атмосферу.

В системе подвески стойка выполняет функции как устройства ориентации колес, так и гасителя колебаний. В отличие от амортизатора, стойка сочетает в себе амортизатор, пружину, кулак и рычаг подвески.

Так выглядят полки:

Если стойка подвески не поворачивается (например, в задней подвеске), это выглядит следующим образом:

В чем отличие стойки и амортизатора?

Верхний рычаг, верхняя шаровая опора и поворотный кулак заменяются стойкой. Ось стойки имеет больший диаметр, поскольку она определяет геометрию подвески и положение колес. Если автомобиль оснащен пневматической подвеской, стойка также выполняет функцию пружины!

Амортизатор, в отличие от стойки, не задает геометрию колеса и не заменяет рычаг подвески и шаровую опору. Единственное назначение этого устройства — гасить колебания, направленные вдоль его оси.

Таким образом, амортизатор является небольшой частью стойки.

Если вам лень читать вот вам отличие стойки и амортизатора в тезисах.

  • Амортизатор — это устройство для гашения колебаний
  • Амортизатор является небольшой частью стойки
  • Стойка определяет геометрию подвески
  • Стойка заменяет рычаг подвески, шаровую опору, шаровой шарнир и, в некоторых случаях, пружину.

На сегодня это все, надеюсь, вы не будете путать распорку и амортизатор. Используя форму комментариев, вы можете задать любые вопросы о разнице между распоркой и амортизатором или внести свой вклад в эту статью.

«Морской бой»: однотрубный или двухтрубный?

В амортизаторах также присутствуют различные наполнители и структуры: трубки могут быть одинарными и двойными. Типы амортизаторов часто диктуются конструкцией подвески автомобиля, и вы не можете поменять их самостоятельно. В некоторых случаях может быть выбор, и тогда необходимо знать особенности каждого из них.

Классическая конструкция — это двухтрубный амортизатор, который и сегодня доминирует на рынке. Двухтрубная конструкция представляет собой «матрешку» из двух цилиндров (колб), между которыми жидкость проходит через специальные клапаны. На внедорожниках внешняя колба обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений. Есть и дополнительное препятствие для охлаждения: во время работы амортизатор нагревается, что ускоряет вспенивание масла (которое и так происходит, когда оно течет между колбами). Двухтрубные амортизаторы очень компактны, и плотная компоновка подвески дает инженерам явное преимущество. Его необходимо устанавливать так, чтобы шток был направлен вверх — это особенность конструкции.

S INGLE TUBED SHOCK ABSORBERS имеют одну колбу, которая служит одновременно рабочим цилиндром и корпусом. Любое внешнее повреждение приводит к выходу амортизатора из строя. Однотрубные конструкции отлично охлаждаются и, как правило, обладают большей точностью и стабильностью, обеспечивая выверенную управляемость. Такой амортизатор может быть также установлен с опущенным штоком, что уменьшает неподрессоренную массу и часто встречается в спортивных автомобилях.

Устройство стабилизаторных стоек (косточек)

Конструкция стабилизаторов представляет собой стержень длиной 5-20 сантиметров, концы которого под определенным углом, часто чуть больше 90о, сварены с шарниром, состоящим из обоймы с поворотным пальцем и похожим на шарикоподшипник.

Через резьбовые поворотные пальцы стойки стабилизатора (кости) крепятся к остальным компонентам подвески с помощью гаек. Для защиты шарниров стоек используется несколько герметичных пыльников, содержащих специальную смазку, которая сохраняет свои свойства при низких температурах.

С появлением конструкций стабилизаторов большего поперечного сечения стойки стабилизатора часто проектируются с одним шарнирным соединением и крепятся к нему через составной сайлент-блок.

Стеллажи можно классифицировать на два типа:

  • Первый тип — симметричный, где ориентация совершенно не важна при сборке сверху и снизу, справа и слева;
  • Второй тип — асимметричный, где петли на противоположных концах полки закреплены под разными углами, что требует четкого позиционирования при сборке.

Стойка стабилизатора

Стойки — не единственные механизмы в конструкции автомобиля. Не менее важная, чем кузов, стойка стабилизатора также является ключевым компонентом современной системы подвески. Ее назначение — уменьшить крен при поворотах, а также удержать автомобиль от раскачивания при разгоне и торможении. Другими словами, эта деталь облегчает управление автомобилем и повышает безопасность пассажиров.

Штанга стабилизатора автомобиля может быть симметричной или асимметричной. Одна из них универсальная, которая подходит для обеих сторон подвески. Но так как последние делятся на левую и правую, это нужно учитывать при выборе гайки. Важно не забывать, что размеры также могут отличаться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector