Сопротивляется быстрым движениям и гасит раскачивание.
Амортизатор: устройство и принцип работы
Амортизатор — часть системы «Амортизаторы». Гасят раскачивание кузова
Корпус (резервуарная труба) в модели «Двухтрубный газовый амортизатор»
Наружная стальная труба 46 мм. Между ней и рабочим цилиндром — резервуар: сюда уходит масло, которое вытесняет входящий шток, около 20 см³ на 100 мм хода. Снизу приварена проушина с сайлентблоком.
Признаки неисправности
Корпус мокрый от масла, на нём налипла грязь; вмятина на трубе может заклинить поршень. Амортизаторы меняют парой на оси.
Неисправности, связанные с деталью
Потеря масла. Признаки: корпус мокрый, на нём грязь. Кузов после кочки качается два-три раза, на волнах машину раскачивает, колесо подпрыгивает и стучит. Что происходит внутри: половина масла вытекла. На отбое в рабочий цилиндр вместе с маслом засасывается газ из резервуара. Первые 10–15 мм каждого хода поршень сжимает пену и почти не сопротивляется, а затем сила вдвое ниже нормы. Что проверить: подтёки на корпусе и пыльнике, раскачку угла кузова рукой, проверку на вибростенде (разница между левым и правым больше 20–30 % — повод менять). Меняют парой на оси.
Ушёл газ, масло вспенилось. Признаки: внешних подтёков может не быть. На быстрых ходах (гребёнка, выбоины) слышно шипение и бульканье, подвеска стала мягче и «плавает». Что происходит внутри: азот вышел, давление в резервуаре упало с 6 до 1 бар. На отбое давление под поршнем падает почти до нуля, масло вскипает пузырями пара. Пена сжимается легко: после каждой смены хода сила появляется с задержкой. Что проверить: снятый газовый амортизатор держат вертикально штоком вверх, сжимают шток до упора и отпускают: исправный сам выдвигает шток. Если шток стоит на месте — газа нет. Дозаправка не предусмотрена, только замена.
Как амортизатор превращает раскачку в тепло
Пружина держит вес машины, но сама по себе она бы качала кузов долго. Амортизатор тормозит движение колеса относительно кузова: чем быстрее движение, тем больше сила.
Масло через узкие каналы. Поршень гонит масло из одной полости в другую через каналы и пакеты шайб. На это уходит работа, она превращается в тепло: после плохой дороги корпус бывает горячим, 60–80 °C.
Отбой сильнее сжатия. При 0,5 м/с отбой даёт около 1,6 кН, сжатие около 0,7 кН. Мягкое сжатие пропускает удар кочки, жёсткий отбой не даёт кузову подпрыгнуть и колесу оторваться от дороги.
Куда девается шток. Шток входит в цилиндр и занимает место: 2 см³ на каждые 10 мм. Этот объём уходит через донный клапан в резервуар, поэтому у двухтрубного амортизатора две трубы.
Зачем газ. Азот 4–8 бар поджимает масло. Без него на быстром отбое давление под поршнем падает до нуля, масло вскипает и пенится, а пена почти не сопротивляется.
Упрощения модели
Амортизатор показан на стенде: проушина неподвижна, шток двигает траверса по синусу. На машине наоборот: верх держит кузов, корпус ходит с колесом.
Каналы поршня и донного клапана показаны в плоскости разреза по одному каждого типа. На деле их по 4–8, а в шайбах есть калиброванные прорези для малых скоростей.
Толщина шайб и их прогиб, зазор в изношенной опоре увеличены. Давления посчитаны упрощённо из силы и площадей поршня и штока.
Сила трения сальника исправного амортизатора (20–50 Н), нагрев масла и изменение вязкости не учтены.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.