Сделав своё хобби, которому я отдал более 15 лет жизни, новым направлением
своей профессиональной деятельности, я внезапно столкнулся с тем, что вещи,
ставшие для меня очевидными, далеко не так очевидны для большей части
окружающих. Более того, выяснилось, что даже люди, которые профессионально
занимаются автоделом, зачастую плохо представляют себе принципы работы того,
чем торгуют или того, что устанавливают на автомобили.
В результате этого пришло понимание, что необходимо систематизировать и
перенести на бумагу то, что до сих пор я лишь озвучивал в Интеренет-
конференциях в ответ на вопросы. В данной статье я постараюсь кратко осветить
следующие темы:
1. Типы и принцип работы современных амортизаторов, без исторических
экскурсов.
2. Почему мы остановились именно на тех системах и том бренде, который
представляем в РФ.
3. Почему не все амортизаторы одинаково полезны и некоторые нюансы
амортизаторостроения.
Подвеска необходима автомобилю для того, чтобы гасить удары от неровностей
дорожного покрытия и обеспечивать надёжное сцепление колёс с поверхностью.
Без подвески автомобиль не может быть комфортным и управляемым. Есть,
конечно, специфические типы ТС, которым подвеска ни к чему, но это точно не то,
что мы привыкли называть в быту автомобилями. Подвеска любой машины
построена по схожему принципу, она состоит из направляющих элементов, таких,
как тяги и рычаги, которые удерживают колесо на его месте, упругих элементов, на
которых колесо, собственно, «подвешено», пружин, рессор или торсионов, которые
компенсируют, гасят удары от неровностей дорожного покрытия. А также
амортизаторов, которые необходимы, чтобы гасить паразитные колебания
подвески.
Все современные амортизаторы являются телескопическими, состоят из корпуса,
штока, системы вспомогательных элементов, и имеют схожий принцип работы,
который заключается в том, что двигаясь в корпусе, шток при помощи системы
клапанов заставляет гидравлическую жидкость совершать работу. За счёт
совершения этой работы происходит торможение движения штока амортизатора
различной интенсивности, этим и достигается гашение паразитных колебаний.
Казалось бы, всё просто, по сути мы имеем трубу(корпус), палку(шток) и поршень с
двумя «дырками» - одна регулирует усилие, с которым амортизатор сжимается,
вторая — с которым разжимается. А вот и нет! Давайте разберёмся, в чем
сложность.
Во-первых, как я уже писал, клапаны, регулирующие усилие на отбой и сжатие,
должны быть разными, так как силы, действующие на колесо в эти моменты,
отличаются принципиально. Во-вторых, скорость движения штока амортизатора
может отличаться в разы в зависимости от текущих дорожных условий, и клапан,
обеспечивающий приемлемую работу на скорости штока 2 м/с, не может делать
тоже самое на скорости 8 м/с. Таким образом, один и тот же клапан не может
обеспечить приемлемую работу амортизатора во всех диапазонах скоростей. И,
наконец, в-третьих, усилие на штоке амортизатора не всегда должно быть линейно
на всём его ходу. А, точнее, практически всегда должно быть нелинейно, и
изменяться в зависимости от той точки корпуса, в которой находится в данный
момент поршень амортизатора.
Таким образом получается, что амортизатор должен уметь изменять свои
характеристики в зависимости от скорости штока, места в цилиндре, в котором
находится поршень в данный момент, а также совокупности этих значений. При
этом крайне желательно, чтобы эти характеристики сохранялись во всём диапазоне
температур, при которых будет использоваться изделие.
Исходя из вышесказанного, для обеспечения работы амортизаторов в данный
момент применяется масса интереснейших приспособлений.
Вернёмся на шаг назад и рассмотрим самые распространённые на данный момент
схемы построения амортизаторов. Во всех случаях рабочим телом амортизатора
является так называемое масло. Название «газовые» никакого отношения к
рабочему телу амортизатора не имеет и является бытовым сокращением от
«масляные с газовым подпором». Итак, в общем случае амортизаторы бывают
масляные и масляные с газовым подпором. Также амортизаторы могут быть
двухтрубные и однотрубные. В корпусе любого амортизатора будет содержаться
некоторое количество воздуха или азота, так как невозможно сделать амортизатор,
полностью заполненный маслом, нужно чем-то компенсировать тот объем, который
займёт шток при сжатии амортизатора.
Пройдёмся по основным типам современных амортизаторов.
- Двухтрубный гидравлический, самый простой тип. Как следует из названия,
состоит из двух труб, внешняя их которых является корпусом, а внутренняя —
рабочим цилиндром. Так же в конструкции присутствуют шток, поршень, и клапаны.
Между стенками рабочего цилиндра и корпуса закачен воздух, компенсирующий
объем штока при работе амортизатора.
Основными преимуществами такой конструкции являются невысокая цена и
относительная стойкость к механическим воздействиям. Недостатками то, что
нельзя обеспечить надёжный отвод тепла от рабочего цилиндра и низкая стойкость
к вспениванию масла.
2. Двухтрубный газонаполненный. Всё то же самое, только внутрь закачен газ под
давлением, обычно азот. Плюсы и минусы те же, но частично решена проблема
вспенивания масла. Кстати, традиция «прокачивать» амортизаторы перед
установкой относится именно к этим двум типам амортизаторов.
3. Однотрубный газонаполненный. В этом случае корпус амортизатора
одновременно является и рабочим цилиндром, а масло и газ разделены плавающим
поршнем, за счёт подвижности которого обеспечивается компенсация объема
штока при работе. Плюсы — отличный теплоотвод, очень сложно добиться
«вскипания» амортизатора. Минусы — легче повредить и плавающий поршень и
камера с газом под давлением занимают место, а значит рабочий ход такого
амортизатора будет меньше при том же линейном размере.
4. Однотрубный газонаполненный с выносной компенсационной камерой. Всё тоже
самое, что и с вариантом номер 3, но плавающий поршень и газовая камера
вынесены в отдельный резервуар. Обладает всеми плюсами, что и предыдущий
вариант, но содержит больше масла, что позволяет ещё дальше отодвинуть предел,
за которым наступит перегрев, и рабочий ход такого амортизатора больше, за счёт
того, что фактически он равен длине корпуса.
Четвёртый вариант амортизаторов на данный момент, де факто, является «золотым
стандартом» в современном амортизаторостроении.
Несомненно, стоит упомянуть, что совершенствование компоновки и устройства
амортизаторов идёт непрерывно, и современный амортизатор довольно далеко
ушел от своего далёкого предка. Как я уже писал, есть насущная необходимость
обеспечить корректную работу амортизатора во всём диапазоне хода и скорости
штока. Поэтому, кроме стандартных клапанов на поршне, современный
амортизатор имеет множество вспомогательных систем.
Рассмотрим некоторые из них.
1. Байпасы и дополнительные клапаны, обеспечивающие дросселирование масла на
больших скоростях штока. Используются для того, чтобы при сильном ударе
амортизатор не передавал его на кузов.
2. Регулировки жесткости сжатия. Обычно находится между корпусом
амортизатора и компенсационной камерой. Может быть как одинарная,
регулирующая жесткость сжатия в целом, так и двойная, обеспечивающая
раздельную регулировку жесткости при быстром и медленном ходе поршня.
Важный нюанс, этот узел должен быть снабжен собственным пружинным клапаном,
поскольку обычное перекрытие сечения канала может привести к гидроудару и
выходу амортизатора из строя.
3. Регулировка жесткости отбоя. Довольно высокотехнологичная вещь, обычно
находится на нижнем ухе крепления амортизатора, обеспечивает регулировку
жесткости отбоя за счёт дросселирования масла через внешний байпасный клапан
или через каналы внутри штока амортизатора. По конструкции может иметь
взаимное влияние с регулировкой жесткости сжатия. Важно отметить, что решение
с каналами внутри штока амортизатора довольно высокотехнологичное и дорогое,
встречается достаточно редко и говорит о высоком классе изделия.
4. Байпасы, как внешние, так и внутренние, обеспечивают регулировку жесткости
амортизатора в определённых диапазонах хода штока. На дорогих амортизаторах
бывает по 2-3 штуки.
Это основное, что мы с вами можем встретить на гражданских моделях
амортизаторов. Есть ещё различные системы антикрена и антиклевка, как
механические, так и электронные, встроенные бампстопы, но это пока что ещё
довольно редкие и дорогие технологии.
Почему высокотехнологичные амортизаторы со множеством систем такие
массивные и дорогие? Собственно, в вопросе содержится 90% ответа. Потому что
они высокотехнологичные и имеют множество мелких деталей. Современный
амортизатор запросто может иметь полсотни деталей из десятка видов материалов,
подчас с микронными допусками. Кроме того, «вес — это надёжность». Массивную
деталь сложнее сломать или перегреть.
Почему мы выбрали Китай и STR? Всё очень просто, по совокупности причин.
Китайцы уже обогнали по качеству и технологичности США и наступают на пятки
Европе, да и изделия западного производства сейчас имеют проблемы с доставкой
и ценой. STR же оказался брендом, который производит качественные изделия и
имеет адекватную техническую поддержку. Последнее очень важно, и вот почему.
Почему важна техническая поддержка и почему купить в Китае приглянувшийся
комплект амортизаторов — так себе идея. Современные высокотехнологичные
амортизаторы имеют одно ключевое преимущество, они ремонтопригодны.
Обычный амортизатор имеет сварной корпус, и, после того, как он выработал свой
ресурс, его можно только утилизировать. Современный амортизатор можно
перебрать, заменив в нём буквально любой элемент. Теоретически, он может быть
вечным, знай не забывай менять в нём масло и вышедшие из строя детали. Кроме
того, очень важно, из какого материала сделан амортизатор, и как реализованы его
системы. Без изучения этих нюансов невозможно сказать, работает ли вообще та
или иная система, или это просто красивая крутила за $1. Также, на рынке хватает и
просто низкокачественных изделий, буквально разваливающихся при эксплуатации
и не поддающихся ремонту. В случае STR производитель обеспечивает своих
представителей запасными частями и комплектующими, что позволяет с
определённой уверенностью смотреть в будуще как нам, так и нашим клиентам.
Кроме того, цены на комплектующие и запчасти в разы меньше по сравнению с
американскими, что тоже не немаловажно.
Конечно, в краткой заметке невозможно полноценно раскрыть тему амортизаторов,
но я думаю, что я буду выпускать дополнения с углублённым разбором интересных
нюансов.
