Амортизатор — устройство, контролирующее скорость колебания пружины подвески при движении автомобиля по неровному дорожному полотну. При сжатии пружины накапливается потенциальная энергия, которая в отсутствии амортизатора приводит к сильному качанию автомобильного кузова, пока запас энергии не иссякнет. Амортизатор же за счет гидравлического сопротивления преобразует энергию элементов подвески в тепло, ограничивая движение подвески вверх и вниз.
Принцип действия амортизатора
Работу амортизатора можно проиллюстрировать, сделав несколько движений рукой под водой. Легко заметить, что чем энергичнее это будет сделано, тем больше сил потребуется для того, чтобы преодолеть сопротивление воды. Амортизатор работает практически так же. Его поршень, соединенный с подвеской, перемещается внутри цилиндрического корпуса, заполненного маслом. По мере движения поршня вверх и вниз, масло продавливается через крошечные поршневые отверстия, контролируя величину сопротивления движению. Благодаря небольшому диаметру отверстий, через них проходит малое количество масла, замедляя процесс движения поршня и, соответственно, пружины подвески. При этом чем быстрее качается подвеска, тем сильнее сопротивляется движению амортизатор.
Типы автомобильных амортизаторов
На сегодняшний день существует три основных типа автомобильных амортизаторов с рабочими средами: масло/воздух и масло/газ:
Двухтрубные гидравлические
Однотрубные газовые
С внешним резервуаром.
Двухтрубные гидравлические амортизаторы
Конструкция двухтрубного амортизатора включает внешнюю и внутреннюю трубку с клапанами между ними, а также поршень с небольшими отверстиями, которые помогают ограничить его движение в масляной среде. Достоинством этого вида амортизаторов является низкая стоимость и простая конструкция, а недостатком — перегрев и вспенивание масла при прохождении автомобиля по мелким ухабам, когда кузов начинает плавно раскачиваться. Частично проблема решается усиленной конструкцией корпуса и использованием сортов масла, менее склонных с вспениванию, но в целом, даже новые типы гидравлических амортизаторов имеют одни и те же недостатки.
Однотрубные газовые амортизаторы
Плохое отведение тепла в двухтрубных амортизаторах, когда оно попадает в своеобразную «ловушку» между двух труб, снижает их эффективность. Однотрубный же амортизатор исключает перегрев масла, так как имеет поршень, двигающийся внутри одной трубы, что не затрудняет теплообмен. Кроме того, он содержит в цилиндре не воздух, а газ, находящийся под давлением в две- три атмосферы, который отделен от масла поршнем-поплавком, что снижает риск вспенивания. Однако, и этот тип амортизаторов не свободен от недостатков: он дорог, предъявляет повышенные требования к изоляции своего корпуса и быстро выходит из строя при повреждениях трубки, в отличие от двухтрубных демпферов, которые имеют защитный «барьер» в виде внешнего цилиндра.
Автомобильные амортизаторы с внешним резервуаром
Работа любого типа амортизаторов требует воздушной и масляной среды, контакт между которыми хотелось бы исключить, чтобы не инициировать возникновение воздушных пузырьков и вспенивания масла. Для решения этой задачи была предложена конструкция амортизатора с внешним резервуаром или колбы с воздухом, которая отделена от рабочей трубки, полностью заполненной маслом, специальным поршнем. Это позволило гарантировать высоко качественное демпфирование при экстремальных условиях движения автомобиля.
