Устройство стойки автомобиля

Устройство амортизатора полностью соответствует функционалу подвески, обеспечивая комфортное передвижение по дорогам с различным покрытием и состоянием. Основным узлом является цилиндр с поршнем, перепускными клапанами. От состава смеси, наполняющей цилиндр, зависит надежность контакта колес с дорогой. Существуют гидравлические, гидропневматические модификации, дублирующие механическую пружину, которая присутствует в некоторых моделях. «Мягкая» подвеска необходима для неровных дорог, «жесткая» лучше держит автомобиль на дороге в городском цикле.

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.

Однотрубная стойка

Устройство амортизатора однотрубного типа отличается от предыдущего варианта встроенными в поршень клапанами (система De Carbon). При использовании гидропневматической смеси газ отделяется от жидкости плавающим поршнем. Охлаждение данной конструкции происходит эффективнее, однако, усложняется конструкция клапанов. В определенных модификациях используются отверстия, канавки. Автомобиль, использующий данное устройство амортизатора, увереннее «держит дорогу». При одинаковых габаритах однотрубная модель имеет больший объем рабочей камеры. Отделение газа поршнем позволяет использовать любые варианты установки (шток вверх/шток вниз). При этом неподрессоренная масса автомобиля снижается.

Недостатками такой стойки являются:

1. уязвимость – узел чувствителен к механическим повреждениям, любая вмятина корпуса гарантирует необходимость замены
2. интенсивный теплообмен – однотрубные стойки зависимы от окружающей температуры, в разную погоду характеристики меняются, подвеска становится мягче в мороз, жестче в жару

Для улучшения характеристик амортизатора производители используют вынос гидравлической, газовой камер за пределы цилиндра. Таким образом, не изменяя размеров, увеличивается объем рабочей смеси, исчезает зависимость от погоды, увеличивается ход штока. Клапаны сжатия, установленные в каналах движения масла, позволяют изменять/настраивать режимы работы (скорость, длина хода штока, жесткость).

Гидравлический амортизатор

Несмотря на простую схему амортизатора, он может изменять характеристики за счет дополнительных встроенных узлов. Каждой марке автомобиля присущи индивидуальные особенности, поэтому, стойки должны учитывать амплитуды колебаний, режимы езды, манеру вождения. При закрытых клапанах, при движении жидкости по обводному каналу, получается абсолютно жесткая система. Открытый клапан компенсационной камеры добавляет системе «гибкости». Разные сечения впускного, выпускного клапанов создают несимметричную систему. Центровые клапана на поршне создают нелинейную «мягкую» систему стойки.

Газо-гидравлический амортизатор

Схема данного амортизатора автомобиля имеет небольшие отличия от предыдущего варианта. Газ под высоким давлением удерживается внутри манжетами, прокладками. Вместо воздуха производители используют азот, либо другие инертные газы. Стойки меньшего диаметра наполнены газом высокого давления, и наоборот. Кроме того, давление газа амортизатора  автомобиля в передних, задних узлах так же отличается. На классике ВАЗ пружины устанавливаются отдельно, на других моделях стойки скомпонованы в один узел с наружным расположением пружины, специальным креплением. При этом пружина не всегда является главным элементом узла, а, лишь, дублирует гидравлику.

Высота стойки регулируется гайкой, позволяя менять клиренс автомобиля. Возможно следующее крепление амортизатора автомобиля к кузову, подвеске:

• проушина/проушина
• штырь/штырь
• нижняя проушина/штырь
• нижняя поперечина/верхний штырь
• вставной амортизатор

Наиболее часто используются первые три варианта, как самые удобные в установке.

Роль амортизатора в подвеске авто

Узел предназначен для гашения колебаний кузова автомобиля (вертикальных). Они возникают при поездках по неровной дороге, динамичном наборе скорости, резком торможении. Вхождение на скорости в поворот снижает сцепление колес с дорогой. Разнообразие конструкций, составов смесей обусловлено различными условиями эксплуатации автомобиля. Увеличение вязкости используемой жидкости приводит к повышению «жесткости», повышенному выделению тепла.

znanieavto.ru

Какие бывают автомобильные амортизаторы? Виды амортизаторов и особенности устройства.

Амортизатор – это устройство, которое применяется в автомобилях для поглощения толчков, ударов и гашения колебаний (демпфирования), возникающих при движении транспортного средства. На сегодняшний день существует много видов автомобильных амортизаторов. Они различаются между собой по принципу и характеру действия, наполнению и конструкции.

Предназначение и устройство амортизаторов

Каждую неровность на дороге принимает на себя кузов автомобиля. Чтобы уберечь его от сильных ударов, повреждений несущей конструкции используется упругие элементы подвески автомобиля. Это позволяет избежать повторения кузовом всех неровностей на дороге, а также повысить плавность хода автомобиля.

Упругие элементы подвески поглощают энергию толчков и как следствие вынуждены ее отдавать, при этом автомобиль еще будет раскачивать вверх и вниз некоторое время. Чтобы погасить колебания, используется амортизатор. Его разработки велись еще в начале прошлого века, когда встал вопрос о безопасности на дороге.

Принцип работы на сжатие и отбой любого масляного амортизатора

Амортизатор представляет собой гидравлическое устройство, которое работает за счет трения, а также перетекания жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия. У этого принципа есть различные способы реализации, однако, наиболее распространены телескопические амортизаторы. Они являются надежными, легкими, небольшими по размеру и что не менее важно, быстро охлаждаются.

Принцип работы телескопических демпферов основан на вытеснении жидкости поршнем через калиброванные отверстия. В различных режимах жидкость вытесняется через отверстия разного диаметра. Благодаря этому колебания поглощаются как при сжатии, так и при отбое.

Внимание: с нашими дорогами владельцы авто вынуждены менять амортизаторы довольно часто. Обычно автолюбители не обращают внимания на вид, или тип устанавливаемого амортизатора, что может негативно сказаться как на самом автомобиле, так и на комфорте при езде.

Виды и типы автомобильных амортизаторов

Телескопические амортизаторы имеют несколько разновидностей, однако, наиболее популярны три вида амортизаторов: однотрубный, двухтрубный и комбинированный. Также в современных автомобилях существует функция регулировки характеристик амортизатора в ходе движения, так называемая адаптивная подвеска.

Однотрубные(монотрубные) амортизаторы

Однотрубные амортизаторы (также имеют название монотрубные) чаще всего эти типы амортизаторов применяются в гоночных автомобилях. Как понятно из названия, имеется только один цилиндр, который является корпусом для штока и поршня. Для компенсации объема штока имеется специальная камера с газом.

Устройство однотрубных (монотрубных) амортизаторов

В основании находится плавающий поршень, который отделяет газ от жидкости. Давление масла в газонаполненных амортизаторах может достигать 30 атм. Главным преимуществом однотрубной конструкции является хорошее охлаждение за счет одинарных стенок. Также данный вид амортизаторов длительное время сохраняет работоспособность на любых дорогах.

Читайте также: Электромагнитная подвеска автомобиля

Особенность этих устройств заключается в том что физический барьер между камерой с газом и маслом исключает их смешивание. Это позволяет расположить их под любым углом без потери своих свойств. Чаще всего однотрубники ставятся в перевернутом виде для снижения не подрессоренной массы и увеличения плавности хода.

Минусом однотрубных амортизаторов является трудоемкий процесс производства и как следствие немаленькая цена. При их изготовлении требуется увеличенная точность деталей и крепость конструкции, так как внутри трубы создается большое давление.

Еще одним недостатком является их размер по сравнению с двухтрубными амортизаторами, это нужно учитывать при ремонте компактных автомобилей. Несмотря на долговечность однотрубных амортизаторов, они не выдерживают ударов от камней или других предметов, так как при искривлении стенки цилиндра поршень просто заклинит.

Двухтрубные виды амортизаторов

Двухтрубные амортизаторы имеют в своем составе два цилиндра, помещенные один в другой. Внутренний цилиндр состоит из масла и поршня, связанного с рычагом подвески штоком. Внешний цилиндр частично заполнен воздухом и является компенсационным резервуаром. Он предназначен для жидкости, которая вытеснится штоком. К достоинствам двухтрубников можно отнести низкую стоимость, небольшие размеры, а также эффективность в простых условиях.

Устройство двухтрубного автомобильного амортизатора

Однако данный вид амортизаторов имеет гораздо большее количество недостатков, чем достоинств и главный из них – перегрев. Двойные стенки являются термосом для масла – оно быстро нагревается и медленно охлаждается.

Закипание масла происходит при езде по неровной дороге на больших скоростях. Амортизатор изменяет свои свойства, он не способен гасить колебания и машину начинает раскачивать. В таком режиме он долго не проработает, и демпферы будут требовать частой замены.

Комбинированные(газомасляные) амортизаторы

Стремясь объединить достоинства однотрубников и двухтрубников, производители начали производить комбинированные амортизаторы. Устройство ближе всего к двухтрубникам, только вместо воздуха во внешнем цилиндре используется газ под давлением.

Устройство комбинированных амортизаторов, известных под названием стойки MacPherson

К плюсам таких амортизаторов можно отнести высокую эффективность, простой процесс изготовления и как следствие невысокую стоимость. Также они сохранили небольшие размеры и устойчивость к высоким температурам. Однако комбинированные амортизаторы переняли как достоинства, так и некоторые недостатки от предыдущих видов амортизаторов.

Регулируемые амортизаторы

Начиная с середины прошлого века, водитель мог выбирать режим работы амортизатора. Чаще всего выбор стоял между спортивным, комфортным и промежуточным режимами. В наше время электроника сама определяет состояние дорожного покрытия и скорость движения и в зависимости от полученной информации устанавливает оптимальные настройки (функция самостоятельного выбора нужного режима также никуда не исчезла).

Читайте также: Что такое койловеры? Плюсы и минусы регулируемой винтовой подвески?

Наибольшее распространение имеют две конструкции регулируемых амортизаторов. В первом случае характеристики изменяются с помощью электромагнитных перепускных клапанов, которые не имеют определенной последовательности открытия и закрытия. Таким образом, облегчается или затрудняется путь жидкости, что обеспечивает смену режима.

Устройство регулируемых амортизаторов с использованием магнитореологической жидкости

Второй способ основывается на использовании магнитореологической жидкости. Электромагнитное поле воздействует на частицы такого масла возле перепускных отверстий, что изменяет его вязкость и, соответственно, обеспечивает смену настроек жесткости.

Как понять, исправны ли амортизаторы на машине?

Вообще проверочных методов не так уж и мало. Но мы пока что расскажем вам про самые простые действия. Как понять что амортизаторы неисправны или сильно изношены? Очень просто:

Читайте также: Как определить, что стойки стабилизатора пора менять

• когда ведете машину, постарайтесь максимально чутко прислушаться к своим ощущениям. Не имеют ли место глухие удары в баранку? Если ответ утвердительный, можно вас поздравить – в скорейшем времени вас ожидает ремонт пробитой стойки;
• это мы говорили про передние амортизаторы. А что же задние? Тут все аналогично, но с той лишь разницей, что назад придется усаживать пассажира. Но тут нельзя дать стопроцентной гарантии, что это стойки. Быть может, это гремит стабилизатор;
• постарайтесь обнаружить потеки на амортизаторах или запотевания. Это касается масляных, а также газо-масляных амортизаторов. Чтобы посмотреть, нет ли признаков разгерметизации элемента, надо вывернуть передние колеса в нужную сторону. Задние же придется снять;
• и, наконец, одним из наиболее эффективных вариантов является ручная прокачка. Откройте первым делом автомобильный капот. Упритесь, например, в левую переднюю стойку, после чего надавите на машину своим телом как можно сильнее и отпустите. Работоспособный амортизатор незамедлительно возвращается в надлежащее положение. Если присутствуют некие колебания, напоминающие раскачку, то элемент недостаточно выполняет свои функции.

Выбор того или иного типа амортизатора зависит от вашего стиля езды, а также от качества покрытия дорог. Любой автомобильный амортизатор требует своевременного осмотра и бережного отношения, и тогда он прослужит вам длительное время.

automotolife.com

Стойки кузова

При разработке автомобильного конструкции кузова инженеры обращают внимание на массу факторов, которые в дальнейшем определяют аэродинамические качества автомобиля и его аварийную устойчивость. Кузов крепится к раме автомобиля. Если проводить аналогии с человеческим телом, то стойки кузова можно сравнить с позвоночником. 

Для чего нужны стойки кузова 

Наверняка многим приходилось видеть автомобили после ДТП. Порой их сворачивает так сильно, что сложно опознать в этой куче металлолома транспортное средство. Однако, нельзя не заметить, что в зависимости от удара, кузов равномерно начинает разворачивать в ту или иную сторону — это заслуга стоек. Если бы их не было, то кузов при столкновении сжался бы как спущенный мяч.

В зависимости от типа кузова автомобиля меняется количество стоек и форма каждой из них.   Изначально доминировали автомобили разборной конструкции, каждая стойка являлась отдельным элементом. Но с развитием автомобилестроения количество деталей постоянно сокращается. Например, боковина кузова Audi A8 состоит из 8 частей, в то время как боковина Audi A2 выполнена как цельная деталь.  

В конструкции классического седана можно выделить задние, средние и передние стойки, каждая из которых выполняет несколько функций.

Конструкция стоек: 

— наружная часть;

— накладка;

Наружная часть имеет форму балки, накладка повторяет форму наружной части, но имеет отверстия и приваривается к отбортовке наружного профиля. Нижняя часть стойки соединяется с порогом кузова, а верхняя – с крышей.

Виды стоек и их особенности

Средняя стойка является элементом кузова, состояние которой напрямую влияет на состояние дверей автомобиля и его крыши. При деформации стойки смещаются оси дверей и происходит деформация крыши.

Именно средняя стойка страдает больше всего при боковом ударе. Если стойка повреждена незначительно, то ее можно отремонтировать, в противном случае осуществляется замена.

Белой вороной среди автомобилей является Ford S-Max, на котором средние стойки отсутствуют. Инженеры компании Ford приняли такое решение для установки сдвижных дверей, которые изготавливаются из высокопрочной стали. В результате получается минивэн с шириной дверного проема около полутора метров. По словам инженеров, средние стойки интегрированы в двери.

Передняя стойка кузова является элементом, препятствующим деформации кузова при лобовом столкновении. Нижняя часть стойки соединяется с крышей автомобиля, нижняя – с порогом. Для повышения прочности используют усилители и накладки. 

Задняя стойка кузова меняет форму чаще остальных. В зависимости от типа кузова задняя стойка может отличаться по длине и по способу крепления. Самая распространенная форма задней стойки – изгиб Хофмайтера.

Впервые изогнутая форма для задних стоек была применена для автомобилей BMW в 1961 году. Такая форма применяется для задних стоек и несет функциональную нагрузку – укрепление задней стойки крыши, что позволяет получить приемлемую прочность и сохранить внешнюю легкость конструкции.  

Как стойки могут обеспечить безопасность

Основная задача конструкторов – придание стойкам оптимальной ударной механической прочности. Определяющим фактором для достижения необходимых характеристик является прочность соединения поперечной балки крыши и порогов со стойками автомобиля. Этот механический узел должен обеспечивать передачу усилий не менее 2 тонн. Кроме того, внимание уделяется материалам, из которых изготавливаются стойки и укрепляющие элементы. Если с материалом производители разобрались достаточно давно, то соединение этих элементов до сих пор подвергается изменениям.

Обеспечение безопасности достигается путем использования высокопрочных материалов и систем укрепления конструкции. Используется листовая сталь, которая обладает высоким пределом упругости и подкладки, которые укрепляют сварные швы и снимают часть усилий при ударе. Стойки автомобиля полые внутри, что позволяет поглощать энергию при столкновении. Наличие 3 пар стоек кузова автомобиля позволяет выдерживать серьезные столкновения, обеспечивая безопасность водителя и пассажиров.

Чем может быть вызвано повреждение стоек

Кроме лобового столкновения существует масса других факторов, которые могут привести к повреждению стоек кузова. Стойки, являясь конструктивным элементом кузова, страдают аналогичными болячками. Ежедневно кузов принимает нагрузки от веса водителя и пассажиров, что приводит к постепенной деформации, усугубляет ее езда по неровной дороге. Также стойки губит некорректная работа подвески автомобиля и коррозия, которая неизбежна для любого автомобиля. В среднем срок службы кузова, соответственно стоек, составляет 10-15 лет. Для того, чтобы стойки сохраняли свою функциональность, нужно следить за общим состоянием автомобиля и выбирать скоростной режим в зависимости от качества дорожного покрытия.  В случае аварии стойки необходимо восстановить или заменить.  

blamper.ru