Как работает газовый амортизатор

Как выбрать амортизаторы?

Какие жёстче, а какие мягче? Мягче всего гидравлические двухтрубные амортизаторы, но и их реакция не такая большая. Поэтому они могут эффективно обрабатывать плохое дорожное полотно.

Газовые устройства более жёстче, они быстро реагируют на все неровности на дороге даже при езде на высокой скорости. Их чаще всего выбирает большинство водителей.

Двухтрубные амортизаторы стоят дешевле, они более мягче и больше всего подходят для обычной городской езды. Эти устройства менее надёжные, чем однотрубные.

Таблица: какой тип лучше?

Видео: Чем отличаются амортизаторы масляные и газомаслянные

Перейдём к рейтингу лучших амортизаторов для автомобилей. Рассмотрим самые лучшие модели демпферов производства Японии, Китая, США и Европы на основе анализа, отзывов автомехаников и реальных водителей.

Амортизаторы, их устройство и назначение

Основное назначение амортизаторов — это обеспечение максимально возможной плавности хода, сохранение контакта колес и дорожного полотна, гашение вибрации колес и кузова автомобиля. Амортизаторы непосредственно влияют на управляемость авто, поэтому пренебрегать необходимостью их замены не следует.

Разберем для начала конструкцию амортизаторов, которые выполняются одно и двухтрубными. Состоят такие амортизаторы из цилиндра, заполненного маслом, по которому осуществляется перемещение поршня. Поршень соединяется со штоком и крепится верхней частью к кузову автомобиля. В поршне имеются небольшие отверстия клапаны, предназначенные для прохождения жидкости. Часто их выполняют подпружиненными, что позволяет обеспечить необходимое сопротивление жидкости, что непосредственно влияет на плавность хода автомобиля. Качественные амортизаторы должны быть обязательно долговечными и надежными, как можно дольше сохраняя свои эксплуатационные характеристики.

Самая большая фура в мире: огромные и лучшие грузовики, обзор и характеристики, фото

Однотрубные амортизаторы. Конструкция и принцип действия

Конструкция однотрубных амортизаторов несколько отличается, и они все делаются газовыми. Особенностью их является отсутствие внутреннего рабочего цилиндра – корпус амортизатора им и является. Внутри на штоке так же имеется поршень, но на нем уже размещены оба клапана – и прямого и обратного хода.

Также в конструкцию входит еще один поршень-поплавок, ни с чем не связанный, в его задачу входит разделение масла и газа, который находится внизу цилиндра.

Вся верхняя полость до поршня поплавка заполнена маслом, а нижняя – газом, причем с высоким давлением.

Видео: Как определить разборный или нет амортизатор стойка

Работа данного амортизатора такова: при сжатии, когда колесо движется вверх, шток с поршнем движется вниз – часть масла перетекает в надпоршневое пространство, остаток же смещается вниз, толкая поршень-поплавок и газ сжимается. При движении колеса вниз – производится обратное действие.

Из-за отсутствия внутри дополнительного резервуара, в однотрубном амортизаторе охлаждение масла происходит более эффективно, а отсутствие свободного пространства, поскольку все оно до поршня-поплавка заполнено маслом, исключает вспенивание.

Но имеется и отрицательное качество в работе амортизатора такой конструкции – при возвратно-поступательном движении штока с поршнем, с постоянным воздействием масла на газ, которое заставляет его постоянно сжиматься и разжиматься, происходит нагрев газа, сопровождающееся увеличением его объема и как следствие – давления. В итоге при активной работе амортизатора жесткость его возрастает из-за увеличивающегося давления внутри амортизатора.

Недостатки материала

Однотрубные амортизаторы. Конструкция и принцип действия

Конструкция однотрубных амортизаторов несколько отличается, и они все делаются газовыми. Особенностью их является отсутствие внутреннего рабочего цилиндра – корпус амортизатора им и является. Внутри на штоке так же имеется поршень, но на нем уже размещены оба клапана – и прямого и обратного хода.

Также в конструкцию входит еще один поршень-поплавок, ни с чем не связанный, в его задачу входит разделение масла и газа, который находится внизу цилиндра.

Вся верхняя полость до поршня поплавка заполнена маслом, а нижняя – газом, причем с высоким давлением.

Видео: Как определить разборный или нет амортизатор стойка

Работа данного амортизатора такова: при сжатии, когда колесо движется вверх, шток с поршнем движется вниз – часть масла перетекает в надпоршневое пространство, остаток же смещается вниз, толкая поршень-поплавок и газ сжимается. При движении колеса вниз – производится обратное действие.

Из-за отсутствия внутри дополнительного резервуара, в однотрубном амортизаторе охлаждение масла происходит более эффективно, а отсутствие свободного пространства, поскольку все оно до поршня-поплавка заполнено маслом, исключает вспенивание.

Но имеется и отрицательное качество в работе амортизатора такой конструкции – при возвратно-поступательном движении штока с поршнем, с постоянным воздействием масла на газ, которое заставляет его постоянно сжиматься и разжиматься, происходит нагрев газа, сопровождающееся увеличением его объема и как следствие – давления. В итоге при активной работе амортизатора жесткость его возрастает из-за увеличивающегося давления внутри амортизатора.

Секреты удачной фотографии: когда нужно использовать вспышку (советы эксперта)

Устройство

Амортизатор представляет слаженную систему, в которой каждая деталь обеспечивает работу другому элементу. Устройство оборудования связано с видом детали.

Устройство двухтрубного варианта:

• полость для хранения газа;
• полость компенсации;
• емкость рабочей области цилиндра;
• клапаны (донные и поршневые);
• цилиндр;
• поршень;
• шток;
• корпус.

Элементы детали с одной трубой:

• клапан для произведения сжатия;
• поршень для разделения полости;
• полость для содержания газа;
• отдачный клапан;
• поршень;
• шток;
• емкость для хранения жидкости для работы.

Варианты проведения крепления стабилизаторов в автомобиль не изменились с периода их внедрения. Верхняя область детали крепится к области кузова или раме транспортного средства, нижняя область закрепляется к детали подвески в виде рычага или балки моста. Поэтому установка нового оборудования несложная, задача состоит в выкручивание по очереди нижний болт, а затем верхний.

Лучшие европейские амортизаторы

Европейский рейтинг производителей амортизаторов по праву возглавляют фирмы KONI и Bilsteim.

Спортивные амортизаторы последней признаются лучшими в мире и заслуживают повышенного внимания. Рассмотрим их устройство на примере спортивной серии B6 bilstein rally.

Модели этой серии выполнены в виде однотрубного газового амортизатора. В такой конструкции масло отделено от закачанного под большим давлением газа специальным дополнительным поршнем. Это позволяет исключить попадание газа в масло, и соответственно, вспенивания и нагрева последнего.

В отличие от дешевых амортизаторов, имеющих двухтрубную конструкцию с газовым подпором нормального давления, разработка Bilstein обеспечивает значительно более высокую энергоемкость в тех же габаритах. Это повышает комфорт управляемости автомобилем, особенно при активном вождении на большой скорости.

Фирма KONI в рейтинге производителей амортизаторов не уступает Bilstein. На многих автомобилях, выпускаемых в разных странах, установлены амортизаторы именно этой компании.

Применение высококачественного масла в амортизаторах KONI, вкупе с рекордной точностью обработки механических деталей, создают уверенность в качестве и надежности продукции. Это позволило компании предоставить пожизненную гарантию на свои устройства (с некоторыми ограничениями по порядку эксплуатации).

Такой беспрецедентный для рынка амортизаторов шаг, резко повысил рейтинг продукции KONI. В результате этого, многие автолюбители для своего автомобиля приобретают пружины и стойки производства KONI, справедливо полагая, что это позволит улучшить характеристики подвески и рулевого управления.

Еще один лидер рейтинга – немецкая компания Boge, основанная в далеком 1915 годе. Ассортимент амортизаторов Boge впечатляет:

• Pro-Gas – серии газовых устройств для комфортного передвижения;
• Turbo 24 – серия однотрубных устройств для вождения по бездорожью в экстремальном режиме;
• Turbo-Gas – серия газовых жестких, спортивных устройств;
• Nivomat – серия “поддерживающих” моделей с мощными пружинами для транспортных средств, которые большую часть времени находятся в нагруженном состоянии;
• Automatic – серия масляных устройств для максимально комфортной езды.

Автопроизводители по достоинству оценили продукцию компании, применение ее устройств в BMW, Volvo, Audi и Volkswagen лучшее этому подтверждение.

В мировой рейтинг лучших производителей стоек входит также немецкая компания SACHS. По мнению ряда экспертов, качество производимых стоек оптимально соответствует их стоимости.

Выпускаются следующие виды продукции:

• Super Touring – комбинированные с пружинами, масляные или газовые стойки для комфортной езды;
• SACHS Advantage – более жесткие стойки (масляные или газомасляные), предназначенные для безопасного прохождения любого дорожного полотна;
• Sporting Set – энергоемкие модели стоек для любителей экстремального вождения на сложных трассах.

Благодаря отличному соотношению цена/качество продукция компании востребована многими автопроизводителями, в том числе ВАЗом.

Однотрубные амортизаторы. Конструкция и принцип действия

Конструкция однотрубных амортизаторов несколько отличается, и они все делаются газовыми. Особенностью их является отсутствие внутреннего рабочего цилиндра – корпус амортизатора им и является. Внутри на штоке так же имеется поршень, но на нем уже размещены оба клапана – и прямого и обратного хода.

Также в конструкцию входит еще один поршень-поплавок, ни с чем не связанный, в его задачу входит разделение масла и газа, который находится внизу цилиндра.

Вся верхняя полость до поршня поплавка заполнена маслом, а нижняя – газом, причем с высоким давлением.

Видео: Как определить разборный или нет амортизатор стойка

Работа данного амортизатора такова: при сжатии, когда колесо движется вверх, шток с поршнем движется вниз – часть масла перетекает в надпоршневое пространство, остаток же смещается вниз, толкая поршень-поплавок и газ сжимается. При движении колеса вниз – производится обратное действие.

Из-за отсутствия внутри дополнительного резервуара, в однотрубном амортизаторе охлаждение масла происходит более эффективно, а отсутствие свободного пространства, поскольку все оно до поршня-поплавка заполнено маслом, исключает вспенивание.

Но имеется и отрицательное качество в работе амортизатора такой конструкции – при возвратно-поступательном движении штока с поршнем, с постоянным воздействием масла на газ, которое заставляет его постоянно сжиматься и разжиматься, происходит нагрев газа, сопровождающееся увеличением его объема и как следствие – давления. В итоге при активной работе амортизатора жесткость его возрастает из-за увеличивающегося давления внутри амортизатора.

Принцип работы

Когда амортизатор плавно сжимается, жидкость под поршнем вытекает из области цилиндра в область, где нет высокого давления. Часть жидкости поднимает тарелку перепускного клапана, а вторая часть водится в штор через отверстия в корпусе.

Когда штор чувствует резкое нажатие, то давление жидкости повышается, после открытия клапана, пружина сжимается. Жидкость переходит в верхнюю часть цилиндрической системы. Клапан сжатия под необходимым сопротивлением работает при резком движении.

Когда поршень идет вверх, жидкость переход в поршне и отверстия дроссельного диска. Часть остается свободной, куда и проходит жидкость в шток. Тарелка впускного клапана при этом поднимается, которая находится с ослабленной пружиной звездочки.

То есть, когда транспортное средство попадает на неровную поверхность, давление над областью поршня повышается. Жидкость оказывает давление на диски, и прогибает их, и тут же сгибается пружина, и область для прохождения жидкости увеличивается. Гидравлическое сопротивление гасит колебания, и обеспечивает плавный ход.

Процесс замены передних стоек

Если подшипник, верхняя опора и вся стойка в полной сборке уже отслужили свой срок, выход здесь будет только один – замена передних амортизаторов. Данная операция на передней части авто может быть проведена своими руками.

Если износилась левая или правая стойка, менять потребуется обязательно обе одновременно.

При осуществлении замены нужно опираться на специальное руководство по ремонту. Несмотря на то что существуют определенные различия в конструкции разных марок авто, алгоритм действия во всех случаях схож. Последовательность манипуляций здесь следующая:

1. Освобождается доступ к верхней опоре стойке. Здесь придется обязательно снять уплотнитель подкапотного отсека.
2. Снимается заглушка, откручивается крепежная гайка штока АС. Потребуется головка, а также удлинитель с воротком. Проводить данную операцию желательно тогда, когда сама стойка еще не демонтирована.
3. Стоит ослабить крепеже колес, а затем поддомкратить машину до такого положения, чтобы шины не касались поверхности земли. Здесь обязательно нужно подстраховаться от срыва домкрата.
4. Осуществляется демонтаж колеса. При помощи металлической щетки требуется очистить все находящиеся там конструкционные элементы. Их желательно обработать WD40 и подождать, чтобы состав подействовал.
5. Откручивается крепежная гайка от установленного шарнира стабилизатора. Сделать это нужно одновременно с винтом тормозного шланга. Если у автомобиля есть АБС, потребуется снять трубку с проводкой от датчика, который расположен на стойке.
6. После этого откручивается крепеж кулака. Болты многие специалисты выбивают простым молотком. Стоит знать, что у некоторых автомобилей втулки стоят отдельно. После данной манипуляции стойку уже ничего не держит.
7. Настало время открутить гайку, удерживающую верхнюю опору на кузове. Передняя стойка амортизатора снимается одновременно с опорой и пружиной.
8. Потребуются стяжки, которые предназначены для снятия пружины. Здесь нужно будет получить зазор между чашкой и самым крайним витком.
9. Ранее на штоке гайка уже была ослаблена, теперь ее можно открутить совсем. Только после этого получится снять опору и пружину одновременно с чашечкой.
10. Если отбойник вместе с пыльниками износились, они тоже должны быть заменены.
11. Новые передние стойки желательно предварительно серьезно прокачать. Данный процесс осуществляется строго в соответствии с инструкцией производителя.
12. Требуется заменить прокладки и сальники, так как сальники старые уже не подойдут.
13. Выполняется обратная сборка.

Если следовать данной инструкции, можно достаточно быстро заменить передние стойки на новые, обеспечив комфорт передвижения авто и обеспечив высокий уровень безопасности. Опора станет прочной, подвеска перестанет раскачиваться и негативно сказываться на общей эксплуатации транспортного средства.

Правильная посадка за рулем

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.

Фрикционные амортизаторы

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.

Как устроены автомобильные амортизаторы

Современные амортизаторы устроены одинаково и имеют:

1. Полый стальной цилиндр. Заглушен с одной стороны и заполняется газом либо жидкостью. С другой стороны плотно закрыт сальником штока, чтобы амортизирующая составляющая не вышла.
2. Шток. Представляет собой стальной стержень разного диаметра (зависит от марки авто), входящий в резервуар с амортизирующей составляющей (масло/газ) и крепящийся к поршню.
3. Поршень. Необходим для создания давления внутри детали.
4. Дросселирующий и обратный клапан. Одна группа срабатывает при сжатии, другая – на обратном ходу. Другие клапаны расположены в днище цилиндра. Однотрубные модели имеют в конструкции плавающий клапан, который разделяет масляную и газовую составляющие демпфера.

Конструкция амортизаторов подвески и комфорт

По конструктивному исполнению амортизаторы подвески делятся на три типа:

• двухтрубные,
• двухтрубные, оснащенные газовым подпором,
• однотрубные, с газовым подпором.

Первоначально машины были оснащены первым видом. Он состоит из двух трубных полостей. В первой – внутренней – установлен поршень с клапанами, в другой – масло в необходимом количестве и воздух. Жидкость при работе нагревается, расширяется и перемещается в область под поршень.

Недостатком в работе механизма является перегрев масла из-за двойного корпуса, и в результате — плохое охлаждение. От большой температуры жидкость вспенивается, свойства амортизатора теряются, управляемость автомашиной становится хуже.

К тому же, при установке механизма следует строго соблюдать его расположение. Его нельзя переворачивать, иначе масло вытечет.

Двухтрубные амортизаторы подвески имеют еще одно негативное свойство – большой вес. Этот показатель отражается на уровне неподрессоренной массы. Чем выше данное значение, тем ниже плавность хода и хуже управление транспортом. Разработчики усовершенствовали конструкции для наполнения наружных полостей газом с невысокой степенью избыточного давления. Теперь масло не пенится на подушке из газа.

Амортизаторы подвески с одной трубой конструктивно отличаются от предыдущих модификаций. Устройство состоит из одного цилиндра, одного поршня, односторонних клапанов, небольшой полости, заполненной газом. Во время интенсивной работы масло не перегревается. Оно охлаждается быстро из-за того, что от окружающей среды отделяется только тонкой стенкой цилиндра. Корпус легкого по весу амортизатора подвески можно устанавливать в любом положении: и вверх, и вниз.

Какой фирмы амортизаторы лучше?

Российский рынок амортизаторов для иномарок с долей основных игроков 10 и более процентов по данным журнала «Автоинструкция» представлен несколькими известными фирмами (диаграмма на рисунке выше):

• KYB (Каяба) – 35%;
• Boge (Боге) – 16%;
• Fenox (Фенокс) – 15%;
• Monroe (Монро) – 14%;
• Bilstein (Бильштайн) – 11%;
• Другие фирмы – 9%.

Интересно, что при опросе сервисных центров, проведенном изданием «Кузов», на предмет рекомендаций профессионалов по выбору производителя качественных амортизаторов, картина получилась несколько иная.

Рейтинг амортизаторов, рекомендуемых механиками независимых СТО г. Москвы

При бесспорном лидерстве таких фирм, как KYB, Bilstein и Boge, профессионалы только в 5% случаев советуют Monroe, хотя рыночная доля этой фирмы почти втрое выше. И практически не рекомендуют белорусский бренд Fenox, доля продукции которого весьма значима – 15%.

Чтобы разобраться, какие амортизаторы лучше поставить, необходимо кратко остановиться на характеристиках ведущих игроков российского рынка.

• KYB (Каяба) – продукция японского концерна популярна не только в России, но и в Европе благодаря высоким показателям качества и надёжности при относительно невысоком уровне цен. Амортизаторы этой фирмы можно встретить на конвейерах известных европейских автопроизводителей. Газомаслянный амортизатор серии Ultra SR пользуется особой популярностью у российских любителей спортивной езды;
• Bilstein (Бильштайн) – всемирно известная немецкая компания, выпускающая амортизаторы более 50 лет. Именно здесь была разработана конструкция однотрубного газонаполненного амортизатора. Продукция Bilstein устанавливается на европейские премиум-бренды: BMW, Porsche, Mercedes, Ferrari, Maseratti, Jaguar;
• Boge (Боге) – бренд принадлежит концерну ZF Friedrichshafen AG (Германия) – одному из старейших в мире производителей амортизаторов. С недавнего времени отошел к другой известнейшей торговой марке – SACHS и теперь однотипная продукция выпускается под двумя торговыми марками. Продукция концерна покрывает более 90% номенклатуры мировых автопроизводителей. На российском рынке предоставляется гарантия 1 год независимо от пробега;
• Monroe (Монро) – американская компания, продукция которой является, наверное, смой известной в Европе и предназначена для 99% выпускаемых в мире марок и моделей машин. Последние разработки Monroe – газовые амортизаторы серии Sensatrac обеспечивают высокие показатели управляемости и мгновенную реакцию на изменяющиеся условия движения;
• Koni (Кони) – амортизаторы – это единственный вид продукции голландской компании на протяжении почти 70 лет. Главная отличительная особенность амортизаторов Koni – возможность регулировать параметры жёсткости, адаптируя автомобиль, как к внешним условиям, так и к индивидуальным особенностям водителя и манере управления машиной.

Но все ли крупные производители амортизаторов широко представлены на российском рынке? На рисунке ниже – первые шесть игроков этого рынка в США по данным опроса издания Ranker.

Первая тройка состоит из участников российского рейтинга. А вот продукция американской Fox Racing и шведской Ohlins специфическая – она предназначена для мотоциклов, квадроциклов и внедорожников. Американская Rancho Suspension в России достаточно известна и специализируется на поставках продукции для популярных в США пикапов и больших внедорожников. А несколько лет назад Rancho была приобретена концерном Tenneco, владеющим в свою очередь торговой маркой Monroe.

Таким образом, первая тройка фирм-производителей амортизаторов c высокой репутацией для России – это KYB, Monroe и Bilstein.

Что касается объективных характеристик, обеспечиваемых амортизаторами и влияющими на безопасность, управляемость и комфорт автомобиля, выглядят они по данным самих производителей следующим образом.

Тормозной путь на скорости 40 км/час:

• Bilstein – 8,0 метров;
• Monroe – 8,5 метров;
• KYB – 9,0 метров.

Отличия довольно существенные, если помнить, что в критической ситуации бывают важны сантиметры тормозного пути.

Снос задней оси на 90° (режим крутого поворота):

• Bilstein – 59 км/час;
• Monroe – 52 км/час;
• KYB – 48 км/час.

Испытания на плавность хода (характеристики, тесно связанной с субъективным ощущением комфорта) и курсовую устойчивость проводятся применительно к каждой конкретной модели автомобиля, поэтому и сравнивать амортизаторы разных производителей можно только для конкретных машин.

Интересно, что такие испытания иногда дают парадоксальные результаты: маститые фирмы могут проиграть аутсайдерам, как по отдельным показателям, так и по совокупным результатам испытаний.

Новый Seat Leon ST Cupra, интересное предложение [30 фотографий]