Амортизатор: устройство, виды и внешний вид¶
Амортизатор — демпфирующее устройство, предназначенное для гашения колебаний и поглощения ударной нагрузки путём превращения кинетической энергии в тепловую. В транспортных средствах амортизатор является элементом подвески и работает в паре с упругим элементом (пружиной или резиновой вставкой), обеспечивая управляемость и комфорт. Внешний вид амортизатора зависит от типа и назначения, однако большинство бытовых и автомобильных моделей представляют собой цилиндрический корпус с штоком.
¶Внешний вид и конструкция
Типичный гидравлический амортизатор телескопического типа выглядит как полый цилиндр (корпус) с гладкой или рифлёной наружной поверхностью, из которого выходит шток — стальной полированный стержень круглого сечения. Шток заканчивается резьбовым наконечником или проушиной («ухом») для крепления к кузову или кронштейну. Нижняя часть корпуса также снабжена проушиной либо штоком для соединения с рычагом подвески или поворотным кулаком.
Стандартный автомобильный амортизатор имеет следующие габариты: длина в свободном состоянии — 300—600 мм, диаметр корпуса — 30—50 мм, диаметр штока — 10—20 мм. Поверхность штока отполирована до зеркального блеска и покрыта хромом — это необходимо для герметизации и снижения трения о сальник. Корпус чаще всего окрашен в чёрный, серый, синий или красный цвет; производители амортизаторов среднего и премиального сегментов нередко используют фирменную окраску (например, жёлтый у Kayaba, жёлтый и зелёный у Bilstein, красный у Koni).
¶Основные элементы
| Элемент | Внешний вид | Назначение |
|---|---|---|
| Корпус | Цилиндр из стального листа, окрашенный | Содержит рабочую жидкость и клапанную систему |
| Шток | Полированный хромированный стержень | Передаёт усилие от колеса к поршню |
| Поршень | Скрыт внутри корпуса | Разделяет рабочие полости, нагнетает давление |
| Сальниковый узел | Втулка в верхней части корпуса | Удерживает масло, не допуская течи по штоку |
| Проушины | Кованые «уши» с резиновыми втулками | Крепление к кузову и подвеске |
| Пыльник | Гофрированная резиновая или пластиковая гармошка на штоке | Защита штока от пыли и влаги |
Пыльник — узнаваемая деталь: чёрная гофрированная «гармошка», надетая на шток. Его отсутствие или повреждение — частая причина быстрого износа амортизатора.
¶Виды амортизаторов по внешнему устройству
¶Двухтрубный гидравлический
Самый распространённый тип. Внешне представляет собой один цилиндр, внутри которого расположен второй, рабочий. Двухтрубная конструкция даёт компактные габариты и относительно низкую стоимость. Такие амортизаторы устанавливаются на большинство легковых автомобилей.
¶Однотрубный (газовый)
Корпус однотрубного амортизатора выглядит массивнее — он один, но толще, поскольку объединяет рабочую полость и газовую камеры. В верхней или нижней части корпуса нередко видна газовая полость, отделённая поршнем-разделителем. Газ под давлением (обычно азот, 20—25 бар) придаёт амортизатору жёсткость и предотвращает пенообразование масла. Внешне однотрубный амортизатор часто имеет более гладкую и «инженерную» отделку, а его корпус может быть алюминиевым (серебристым) — это снижает неподрессоренную массу.
¶Двухтрубный газовый
Внешне неотличим от обычного двухтрубного; отличие — в наличии газовой камеры малого объёма (6—8 бар), отделённой от масла поршнем-разделителем или газовым мешком. Компромиссный вариант для городской эксплуатации.
¶Амортизатор с изменяемой жёсткостью
Внешне такой амортизатор может иметь электрический разъём, провод или сервопривод на корпусе — это признак системы адаптивной подвески. Ручные аналоги снабжены регулировочным кольцом или винтом у основания корпуса, поворот которого меняет сечение клапанов.
¶Двухтрубный телескопический для мотоциклов и велосипедов
У мотоциклов амортизаторы чаще выглядят как отдельные стойки с наружной пружиной (пружинный амортизатор) либо как перевёрнутые вилки (upside-down), где гладкая хромированная труба видна снаружи. Велосипедные амортизаторы компактны, длиной 150—250 мм, часто снабжены регулировкой отдачи и компрессии.
¶Признаки неисправности
Визуальная диагностика амортизатора включает осмотр:
- подтёков масла на корпусе и штоке — признак износа сальников;
- деформаций корпуса, вмятин, коррозии;
- состояния пыльника — трещины, разрывы, отсутствие;
- состояния резиновых втулок проушин — растрескивание, выдавливание;
- неравномерного износа шин («бочкование») как косвенного признака неисправности.
Амортизаторы меняются парой на оси, поскольку разница в характеристиках левого и правого элемента приводит к нарушению управляемости.
¶Применение
Помимо транспортных средств, амортизаторы применяются в дверных доводчиках, промышленных вибростанках, стрелковом оружии (компенсаторы отдачи), железнодорожных экипажах, а также в антисейсмических системах зданий. В зависимости от области применения меняются габариты — от нескольких сантиметров (мебельные доводчики) до многометровых гидроцилиндров сейсмоизоляторов.
Источники:
- Киселёв В. Ф. «Конструкция и расчёт автомобилей»
- Вахламов В. К. «Конструкция автомобиля»
- Руководства по эксплуатации амортизаторов Kayaba, Bilstein, Monroe
- ГОСТ Р 52302-2004 «Амортизаторы гидравлические телескопические. Технические условия»