Амортизатори включені в підвіску автомобіля і служать для швидкого гасіння коливань рами і кузова автомобіля, що виникають в результаті деформації ресор або пружин підвіски. Це підвищує плавність ходу автомобіля.
Застосовують гідравлічні амортизатори двосторонньої дії двох типів: поршневі і телескопічні.
Гідравлічний поршневий амортизатор двосторонньої дії
Поршневий амортизатор даного типу складається з корпусу з кришками, вала з кулаком і зовнішнім важелем, сальника з гайкою, поршнів і клапанів.
Корпус виготовлений з чавуну і має всередині циліндричні порожнини, закриті зовні навертаються кришками зі сталевими і фібровими прокладками. В циліндрах встановлені два поршня, з'єднаних гвинтами і пересуваються разом. Між опорними пальцями поршнів входить кулак, насаджений на внутрішньому кінці вала, на якому зовні закріплений важіль. Вал в корпусі ущільнений сальником. Сальник можна підтягувати зовнішньої гайкою. Бічні порожнини корпусу можуть повідомлятися
з центральною камерою через пластинчасті впускні клапани, встановлені в отворах поршнів і утримувані слабкими пружинами. Бічні порожнини повідомляються каналами, перекритими клапанами.
Мал. 1. Гідравлічний поршневий амортизатор двосторонньої дії і схема його роботи
Клапан працює при наближенні ресори до осі, т. Е. При стисненні ресори, і називається клапаном стиснення. Тарілка клапана притискається до гнізда слабкою пружиною, встановленої на стержні клапана. Крім цієї пружини, на стрижні встановлена інша, більш сильна, але коротка пружина, не доходить до пробки. Циліндрична частина клапана має косий зріз і входить в канал корпусу амортизатора.
Клапан працює при видаленні осі від рами, т. Е. При віддачі (відбої) ресори, і називається клапаном віддачі (відбою). Він складається з стрижня, закріпленого в пробці, на який надіта гільза; тарілка гільзи притиснута до гнізда пружиною. Кінець гільзи клапана, що входить в канал корпусу амортизатора, має проріз. На кінці стрижня клапана зроблені лиски.
Всередину корпусу амортизатора через отвір, що закривається пробкою, заливають спеціальну амортизаторную рідина (наприклад, 60% за вагою трансформаторного масла і 40% турбінного масла).
Амортизатор закріплений на рамі автомобіля, і важіль його за допомогою тяги, що має в вушках гумові втулки, з'єднаний з віссю.
При наїзді колеса на нерівність ресора стискається, повертає важіль амортизатора з валом і кулаком проти годинникової стрілки. Кулак переміщує поршні вправо; при цьому обсяг правої порожнини (стиснення) зменшується, і масло по каналах витісняється в ліву порожнину.
При незначному і повільному стисканні ресори масло встигає проходити в канал через лиски стрижня клапана віддачі.
При більш сильному і швидкому стискуванні ресори під дією тиску масла відкривається клапан стиснення до упору в більшу пружину, і масло проходить через щілину, утворену косим зрізом головки клапана.
При сильному і різкому стисканні ресори тиск масла зростає настільки, що клапан стиснення відкривається повністю, стискаючи велику пружину, і масло проходить в канал.
Після стиснення ресора, прагнучи повернутися в колишнє положення, відходить від рами; тоді важіль амортизатора з валом і кулаком повертається в іншу сторону, і поршні переміщаються вліво. При цьому обсяг лівої порожнини зменшується і масло, що знаходиться в лівій порожнини, переганяється по каналу в праву порожнину.
У разі незначної віддачі ресори масло встигає проходити через лиски на стрижні клапана, а при великому ході віддачі масло відкриває клапан віддачі, стискаючи його пружину, і проходить через відкритий клапаном канал. Внаслідок опору, що чиниться клапанами перетіканню масла в амортизаторі, робота ресор стає більш плавною, а коливання кузова швидко гасяться.
Гідравлічний телескопічний амортизатор двосторонньої дії
Телескопічний амортизатор двосторонньої дії (наприклад, автомобіля «Москвич-408») складається з корпусу, робочого циліндра з клапаном стиснення і впускним клапаном; штока з поршнем, в якому розташовані клапан віддачі і перепускний клапан ущільнюючого пристрою штока з сальниками і кришки із захисним кожухом (на задніх амортизаторах).
Корпус є резервуаром для рідини. Всередину корпусу вставлений робочий циліндр, що спирається через нижню кришку, що є корпусом клапана стиснення, в виступи дна корпусу амортизатора. Зверху робочий циліндр закріплений разом з ущільнюючим пристроєм гайкою, загорнутої в корпус. Під гайкою поставлена фіброва прокладка. Ущільнене пристрій штока складається з обойми з повстяним сальником і гумовим сальником з шайбою і підтискної пружиною. Між обоймою і верхньою кришкою циліндра встановлено гумове кільце ущільнювача, надійно ущільнює внутрішню порожнину корпусу при затягуванні гайки.
Через уплотняющее пристрій і спрямовуючу металокерамічну втулку верхньої кришки робочого циліндра проходить шток. На нижньому кінці штока закріплений гайкою поршень з двома рядами отворів. У поршні знизу встановлені дросельний диск і дисковий клапан віддачі з опорної тарілкою і підтискної пружиною. Під пружиною, закріпленої втулкою, зверху і знизу встановлені регулювальні шайби. Зверху на поршні під обмежувальної тарілкою розташований дисковий перепускний клапан з пружинною зірочкою. У нижній частині робочого циліндра встановлена кришка, що має осьові отвори. Зверху в центральний отвір кришки загорнуте сідло, в якому встановлений клапан стиснення з пружиною. На сідло навернена обмежувальна гайка, під якою встановлено тарільчасте впускний клапан з пружинною зірочкою.
На зовнішній частині штока закріплена кришка з циліндричним захисним кожухом. Верхній кінець штока кріпиться в отворі опори через гумові подушки, надіті на кінець штока і наявні зверху і знизу опори, або за допомогою вушка з гумовою втулкою і пальця з підставою кузова.
Нижнім вушком, привареним до корпусу, з гумовою втулкою амортизатор за допомогою пальця з'єднується із заднім мостом або нижніми важелями незалежної підвіски передніх коліс.
Внутрішня порожнина корпусу (в повному обсязі) і робочий циліндр заповнені спеціальною рідиною.
Робота амортизатора в залежності від різкості прикладаються до нього зусиль дещо змінюється. При стисненні ресор або пружин підвіски поршень в робочому циліндрі опускається вниз. Порожнина А під поршнем зменшується і внаслідок підвищення тиску рідина, проходячи через зовнішні отвори поршня, відкриває пропускний клапан, утримуваний слабкою пружинної зірочкою, і перетікає у верхню порожнину Б. Так як обсяг звільняється простору в цій порожнині за рахунок обсягу, займаного штоком, завжди менше витісняється обсягу нижньої порожнини, частина рідини з порожнини А перетікає в резервуар С. При плавному ході стиснення рідина встигає перетікати через два паза в нижній кришці, розташованих під тарілчастим впус кним клапаном.
Мал. 2. Гідравлічний телескопічний амортизатор двосторонньої дії
При різкому ході стиснення тиском рідини відкривається клапан стиснення і рідина перетікає в резервуар С. При цьому прохідний перетин клапана автоматично змінюється в залежності від зусилля.
При розпрямленні (віддачі) ресор або пружини підвіски поршень в циліндрі піднімається вгору і верхня порожнина Б зменшується, при цьому рідина перетікає назад в нижню порожнину А. При плавному ході віддачі рідина встигає проходити через щілини, утворені дросельним диском перепускного клапана. При різкому ході віддачі зростаючим тиском рідини відкривається перепускний клапан, пропускаючи більш швидко рідина в порожнину.
Одночасно рідина надходить в порожнину А з резервуара З через що відкривається впускний клапан.
Внаслідок автоматично змінюється в залежності від діючих зусиль опору, що чиниться клапанами перетіканню рідини в амортизаторах, робота ресор стає більш плавною, а коливання підресорених мас автомобіля разом з кузовом швидко гасяться.
Перевагою телескопічного амортизатора є його компактність і зручність розміщення в підвісці автомобіля. При розташуванні амортизатора з деяким поперечним нахилом такий амортизатор може частково виконати призначення стабілізатора поперечних нахилів кузова.
Цим пояснюється те, що телескопічні амортизатори набувають все більшого поширення.
У легкових автомобілях амортизатори ставлять на кожну ресору. У вантажних автомобілях амортизатори використовують зазвичай тільки на передній осі.
Мал. 3. Схема передачі штовхає зусилля і реактивного моменту від ведучого моста на раму автомобіля
Деталі телескопічного амортизатора мають звичайні дефекти, пов'язані із зносом поверхонь, що сполучаються, погнута, вм'ятинами та іншими деформаціями. Особливо ретельно перевіряються шток амортизатора з вушком (непрямолінійність осі не повинна перевищувати 0,05 мм), що направляє штока (знос отвору не більше 0,02 мм), циліндр і поршень амортизатора (ризики, Надір не допускаються), резервуар амортизатора, сальники. Резервуар Должен- бути випробуваний на герметичність стисненим повітрям під тиском 3 кгс / см2. Витік повітря не допускається.
Стан деталей, які надходять на складання, складання та випробування амортизатора регламентуються відповідними технічними умовами. Нижче наведені технічні вимоги до складання й випробування амортизатора автомобіля FA3-53A і його модифікацією.
Амортизатори повинні збиратися на робочому місці, що забезпечує чистку збірки. Внутрішня поверхня циліндра, 'всі деталі і канали в них повинні бути очищені стисненим повітрям.
Тарілки клапанів повинні бути плоскими. При перевірці деталей вони повинні вільно проходити від власної ваги крізь калібр-щілину шириною 0,48 і висотою 35 мм.
Конусная поверхню а втулки клапана стиснення повинна бути притерта до конусної поверхні гайки клапана стиснення. Контакт обох поверхонь повинен бути у вигляді безперервного кільця будь-якої ширини (перевіряється на фарбу). Після складання клапана стиснення повинна бути перевірена можливість осьового переміщення тарілки впускного клапана. Під дією пружини клапана тарілка повинна повертатися в "вихідне положення.
Зазор в замку кільця поршня, вставленого в циліндр, повинен бути 0,3-0,75 мм. Кільця повинні вільно переміщатися в канавках поршня. Торець тарілки 5 клапана віддачі повинен бути плоским; відхилення допускається не більше 0,03 мм. Тарілки впускного і перепускного клапанів і клапана віддачі повинні бути прітерти до поверхні поршня і до корпусу клапана стиснення.
Гайка 6 клапана віддачі після затяжки повинна бути Раскера-нена в двох протилежних місцях. Після складання штока повинна бути перевірена можливість осьового переміщення тарілки перепускного клапана, встановленого на поршні. Під дією пружини клапана тарілка повинна повертатися у вихідне положення.
Мал. 4. Амортизатор автомобіля ГАЗ -53A
Внутрішні поверхні гумових сальників штока, що з'єднуються зі штоком, повинні бути змащені мастилом ЦИАТИМ -201. Повстяний сальник 3 штока перед установкою повинен бути просякнутий в рідини, що заливається в амортизатор, протягом не менше 15 хв.
Шток в зборі з поршнем і клапанами повинен вільно переміщатися в циліндрі.
У амортизатор має бути залито 0,4 масла АМГ -10. Масло має бути відфільтровано через металеву сітку, що має 1200-1300 отворів на 1 см2. Гайка 2 резервуара амортизатора повинна бути затягнута моментом 7-8 кгс-м.
Більшість сучасних автомобілів має досить м'яку підвіску, здатну поглинати все поштовхи від нерівностей дороги. Наявність м'якої підвіски підвищує плавність ходу, покращує комфортабельність автомобіля, але в той же час збільшує період коливання кузова, а при значних нерівностях дороги призводить до занадто сильному стиску пружного елемента (пробивання), в результаті якого відбувається удар нижній частині кузова про деталі неподрессорен-ної частини автомобіля.
Гасіння коливань підвіски виконують амортизатори, які відіграють дуже істотну роль у підтримці стійкого руху автомобіля. Випробування показують, наприклад, що при непрацюючому амортизаторі колесо при русі автомобіля знаходиться в контакті з дорогою менше половини всього часу руху. При будь-якому відриві колеса від поверхні дороги воно не може передавати ні тягового зусилля, ні гальмівної сили. У свою чергу це викликає схильність до бічному зносу автомобіля і збільшення довжини гальмівного шляху. При повному виході з ладу обох амортизаторів передньої осі автомобіль в значній мірі втрачає свою керованість.
Слід мати на увазі, що амортизатори виконують подвійну функцію: з одного боку, вони гасять коливання безпружинних частин автомобіля, а з іншого - поглинають значно більш плавні коливання самого кузова під дією збурюючих зусиль, вже частково поглинених пружними елементами підвіски.
При установці амортизаторів з поперечним нахилом вони частково виконують роль стабілізаторів поперечної стійкості.
Гасіння всіх коливань відбувається в гідравлічних амортизаторах (застосовуваних зараз на всіх типах автомобілів) за рахунок тертя укладеної в них рідини. Клапани в гідравлічних амортизаторах створюють великі опору при перетікання рідини з однієї порожнини в іншу.
На вантажних і легкових автомобілях застосовуються майже виключно телескопічні амортизатори двосторонньої дії, які гасять коливання при ході стиснення і при ході віддачі.
Установка телескопічного амортизатора в підвісці вантажного автомобіля показана на рис. 5. У верхній частині амортизатора є монтажне кільце. В кільце входить палець, встановлений в кронштейні, прикріпленому до лонжерону рами. Знизу амортизатор за допомогою монтажного кільця і пальця шарнірно з'єднується з балкою переднього моста 1. При русі автомобіля по нерівній дорозі ресори прогинаються і розпрямляються. Відповідно і рама автомобіля то зближується з балкою переднього моста (хід стиску), то віддаляється від нього (хід віддачі).
Мал. 5. Установка амортизатора в передній підвісці вантажного автомобіля: 1 - передній міст, 2, 5 - монтажні кільця, 3 - амортизатор, 4 - ресора, 6 - палець, 7 - кронштейн, 8 - лонжерон рами
Схема роботи телескопічного амортизатора показана на рис. 6. У робочому циліндрі, у внутрішню порожнину якого залита амортизаторная рідина, переміщається поршень, з'єднаний зі штоком. У поршні встановлені перепускний клапан і клапан віддачі.
У днище поршня є калібровані щілиновидні отвори, утворені вирізами в дросельному диску клапана віддачі. Зверху вони прикриті кільцевим виступом на поршні, а знизу самим диском клапана віддачі.
У днище циліндра встановлені впускний клапан і клапан стиснення. Працює телескопічний амортизатор наступним чином. При наїзді колеса на перешкоду ресора стискається, що викликає переміщення штока з поршнем вниз. Опускання поршня підвищує тиск в порожнині під ним і призводить до відкриття перепускного клапана. Амортизаторная рідина проходить через калібрований отвір зовнішнього ряду в порожнину над поршнем.
Швидке наростання тиску під поршнем в результаті різкого стиснення ресори викликає відкриття клапана стиснення, даючи вільний прохід рідини з циліндра в резервуар. Одночасно підвищилося тиск під поршнем закриває впускний клапан.
При розпрямленні ресори шток амортизатора переміщується знизу вгору і поршень здійснює хід віддачі. У цьому випадку тиск підвищується вже в просторі над поршнем, відповідно закривається перепускний клапан і відкривається клапан віддачі. Амортизаторная рідина перетікає через калібрований отвір внутрішнього ряду в простір під поршнем. Відкривається впускний клапан, через який рідина надходить в робочий циліндр.
Опір рідини при перетікання її через клапани гальмує відносне переміщення деталей амортизатора і пов'язаних з ними частин, що сприяє гасінню коливань. Зі збільшенням швидкості переміщення деталей амортизатора опір його зростає. Характерним для всіх амортизаторів є в кілька разів більший опір при ході віддачі, ніж при ході стиснення.
У верхній частині резервуар амортизатора має обойму з гумовим і повстяним сальниками, що ущільнюють отвір для проходу штока. Для запобігання штока від попадання на його поверхню будь-яких забруднень верхню частину амортизатора іноді закривають гумовим ковпаком.
Мал. 6. Схема роботи телескопічного амортизатора: а - хід стиснення, б - хід віддачі; 1 - отвір клапана стиснення, 2 - пружина клапана стиснення, 3 - клапан стиснення, 4 - впускний клапан, 5 - пружина клапана віддачі, 6 - клапан віддачі, 7 - калібровані отвори внутрішнього ряду, 8 - перепускний клапан, 9 - калібрований отвір зовнішнього ряду, 10 - шток, 11 - робочий циліндр, 12 - поршень
До атегорія: - Ходова частина автомобіля