Амортизаторы подвески.

   Принципиально, амортизаторы предназначены для гашения вертикальных колебаний. Но нельзя забывать о влиянии амортизаторов на разгонную, тормозную динамику и маневрирование. При разгоне автомобиль приседает назад, нагружая задние и разгружая передние колеса, снижая их сцепление с дорогой. При торможении – наоборот; при маневрировании нагрузка смещается по сторонам автомобиля. Во всех случаях идеальным было бы состояние, при котором автомобиль сохранял бы горизонтальное положение. Задача амортизаторов — удержание колеса в постоянном контакте с дорогой, то есть, колесо должно как можно мягче и четче обогнуть препятствие и так же четко и быстро вернуться на дорогу, обеспечивая необходимое сцепление. Пружины или рессоры поддерживают вес автомобиля, остальное берут на себя амортизаторы.

   При работе амортизатора необходимо предусмотреть множество вариантов и характеристик его функционирования. Реальная дорога имеет более сложное покрытие, чем в теории, автомобиль не всегда едет по прямой линии. Например, несколько последовательных кочек заставляют амортизатор работать прерывисто: не успев распрямиться, он снова должен работать на сжатие. Требуется обеспечить комфортное обрабатывание мелких неровностей, на крупных неровностях избежать полного сжатия амортизатора. Нужен компромисс между комфортом и управляемостью. Следующая проблема – теплообразование. Чем выше вязкость жидкости или меньше перепускные отверстия поршня, тем выше жесткость амортизатора и больше выделяется температуры при его работе. Отвод тепла – важная задача. Но и минусовая температура доставляет немало проблем. При большом минусе масло, находящееся внутри амортизатора, густеет, что делает амортизатор более жестким. Все решает правильный подбор масла. Следующий вопрос – аэрация. В современных амортизаторах наряду с маслом присутствует и газ, они могут смешиваться в процессе работы, масло при этом взбивается в пену. Пена, в отличие от масла, сжимается, что резко снижает эффективность демпфирования. Не менее важный вопрос – расположение амортизаторов. Наиболее выгодное, с точки зрения работы, место – как можно ближе к колесу, перпендикулярно плоскости подвески. Установка амортизатора под углом снижает его демпфирующую эффективность. Как в любой другой области, существуют различные конструкторские решения. По конструкции амортизаторы можно разделить на несколько основных типов. По архитектуре их делят на одно– и двухтрубные. По наполнению: жидкостные (гидравлические) и газовые (с гидравлическо-газовым подпором). Существуют и чисто газовые амортизаторы, в которых используется очень высокое давление газа (60 атм), но они встречаются редко.

   Гидравлические двухтрубные амортизаторы – самый распространенный и дешевый тип. Они просты по конструкции и нетребовательны к качеству изготовления. Амортизатор состоит из двух трубок: рабочей колбы, где находится поршень, и внешнего корпуса, предназначенного для хранения избыточного масла. Поршень перемещается во внутренней колбе, пропуская масло через каналы и выдавливая часть масла через клапан, находящийся снизу колбы. Это клапан сжатия, он отвечает за перетекание масла в данном такте. Эта часть жидкости просачивается в полость между колбой и внешним корпусом, где сжимает воздух, находящийся при атмосферном давлении в верхней части амортизатора. При движении назад задействуются клапана самого поршня, регулируя усилие на отбой. Длительное время такая конструкция преобладала на рынке амортизаторов. Но годы эксплуатации выявили ряд ее недостатков. Основной минус — аэрация, особенно при интенсивной работе. Замена воздуха азотом улучшила ситуацию, но не решила проблему полностью. Кроме того, такие амортизаторы, имея двойной корпус, хуже охлаждаются, что отрицательно сказывается на их работе. С другой стороны, если делать их большего диаметра, можно повысить демпфирующие характеристики, снижая рабочее давление и, как следствие, температуру.

   Гидропневматические (газово-масляные или «газовые», как их обычно называют, хотя это и не совсем так) амортизаторы имеют схожую конструкцию и принцип действия с обычными гидравлическими двухтрубными стойками. Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением там находится азот под давлением от 4 до 20 атм. Это так называемый газовый подпор. Давление газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Чем больше диаметр патрона, тем меньшее необходимо давление газового подпора. Оно может различаться также для передних и задних амортизаторов. Для чего нужен газовый подпор? Прежде всего, для борьбы с аэрацией. Под давлением газ не смешивается с маслом слишком активно, что улучшает работу амортизатора. Кроме снижения масляной аэрации, газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, являясь дополнительным демпфером. То есть, даже если пружины уже сжались бы, газовый заряд в амортизаторе удерживает автомобиль, что положительно влияет на управляемость.