Телескопические стойки авто это
Стойки амортизаторов — это то, что делает наш автомобиль мягким
Сначала были рессоры, долго служившие верой и правдой. Но стремительный век технологий дал автомобилям стойки амортизаторов, встретить которые можно в той или иной форме почти у каждой легковушки.
Что это за деталь? Из каких элементов состоит и что о них необходимо знать начинающим водителям?
А это элемент подвески, поглощающей неровности дорог, ухабы и выбоины, тем самым обеспечивая комфорт водителям и пассажирам. Рассмотрим поглубже.
Стойки амортизаторов, амортизаторы, стойки: кто есть кто?
Очень часто автолюбители по неопытности или незнанию путают два ключевых понятия — амортизаторы и стойки амортизаторов, считая, что это одно и то же. В действительности их необходимо разделять и вот почему.
Сам по себе амортизатор (ещё его называют стойкой телескопической) представляет собой деталь, предназначенную для смягчения резкого разжатия пружины и гашения её колебаний.
Стойкой же называют целый комплекс элементов, основными в котором являются пружина и амортизатор.
В задачи стойки входит не только повышение комфорта, но и поддержание управляемости на разных скоростях, а также самое главное — соединение кузова с колесными механизмами.
Чтобы всё вышесказанное было понятнее, рассмотрим более детально конструктив всей стойки. Итак, она состоит из следующих деталей:
Основными в этом семействе, как было сказано выше, пружина и амортизатор, которые работают в паре. О них мы расскажем подробнее.
Пружины
Данная деталь, благодаря своей упругости, в первую очередь воспринимает на себя все неровности дороги, коих в нашей стране немало. По сути, главным демпфирующим элементом, который не даёт нам почувствовать своей пятой точкой все прелести ухабов, является именно она.
Но у пружины есть один большой недостаток — после того как она сжалась, к примеру, после наезда на выбоину, она разжимается и продолжает колебаться вверх и вниз, пока вновь не войдёт в состояние равновесия.
Такие колебания вряд ли можно назвать комфортными, ведь они передаются на весь кузов. Кто ездил на автомобиле с неисправными амортизаторами знает, автомобиль раскачивается и становится практически неуправляемым.
Так вот тут в работу и вступает амортизатор. Он, моментально и плавно погасить эти паразитные колебания пружины.
Это дарит не только приятные ощущения людям в машине, но и позитивно отражается на устойчивости авто на дороге и его управляемости в целом.
Амортизаторы
Конструкция этого элемента более сложная, чем у пружины. В самом простом виде он представляет собой цилиндр, заполненный газом или жидкостью, внутри которого ходит поршень.
Несколько слов об амортизаторах, а вернее об их разновидностях. Существуют такие типы:
Первый вид наиболее распространён в силу простоты конструкции. Масляные телескопические стойки отлично подходят для передвижения по городу и не сильно жёсткие.
Газовые амортизаторы, которые, по правде говоря, наполнены и маслом и газом, наиболее жёсткие из всей тройки и в первую очередь подходят для спортивных машин, которым требуется высокая стабильность в поворотах и на скоростях.
Последняя разновидность является чем-то средним по своим характеристикам между первыми и вторыми.
Хотелось бы отметить, что стойки амортизаторов передние, а также стойка амортизатора задняя имеют схожее устройство и выполняют одинаковые функции. Самая распространенная — это стойка типа МакФерсон, о которой вы можете почитать здесь.
Возможные неисправности и ремонт
Как и любая деталь автомобиля, стойки амортизаторов далеко не вечные и могут выходить из строя.
Первыми симптомами, которые говорят нам, что пора бы заехать на автосервис, выступает чрезмерное раскачивание кузова авто, появившаяся валкость в поворотах, нестабильное поведение на дороге.
Ещё одним симптомом, явно указывающим на выход из строя телескопических стоек, является подтекание масла. К сожалению, если специалисты подтвердят на диагностических стендах поломку, восстановление стоек амортизаторов невозможно. Современные конструкции сделаны таким образом, что подлежат исключительно замене.
Ну что ж, коллеги-автолюбители, в этой статье мы попытались охватить различные аспекты, связанные со стойками и даже затронули тему ремонта стоек амортизаторов.
Искренне надеемся, что начинающие водители получили ответы на свои вопросы. На этом разрешите откланяться, ведь пора готовить к публикации очередной материал для вас. А вы пока почитай про подвеску, а именно «Знаешь ли ты какая подвеска у автомобиля Президента?«
Небольшой ликбез по амортизаторам/стойкам
Всем доброго времени суток! На данную запись меня натолкнули вопросы, которые я часто слышу на работе:
— А это односторонний амортизатор или двухсторонний?
— А что лучше? масляный, газовый или газо-масляный?
— А как добавить авто плавность хода?
— Я хотел управляемость картинга, поставил самые жесткие амортизаторы, а получил шляпу! Почему?
и т.д. Узнали себя в одном из этих вопросов? тогда читаем дальше…
Мне кажется, эта тема могла бы подойти и для БЖ, но не будем нарушать правил Д2)
Чтобы Вы понимали: я работаю в одной из отечественных фирм по производству автокомпонентов подвески как для отечественных авто, так и для иномарок. Занимаюсь 50/50 как инженеринговыми разработками, так и непосредственным внедрением разработок в производство и на авто, в частности, в рамках натурных испытаний, а также стендовыми испытаниями опытных и предсерийных образцов. В своей работе, в основном, руководствуюсь вот таким толмутом:
Да, не совсем современный, но до сих пор актуальный труд) Есть в открытом доступе в сети, кому интересно. Большинство из того, что будет в этом посте-это упрощенное изложение книги.
Итак. Что такое амортизатор и с чем его едят?
Амортизатор(стойка) — это демпфирующий элемент подвески. Относится к неподрессоренным массам. Необходим для гашения колебаний пружины. Стойка отличается от амортизатора своей несущей способностью. Иными словами: если можно ее выкинуть и при этом авто сможет ехать(задний амортизатор ФФ2, классика ВАЗ и т.д.) — это амортизатор, если нет — стойка. Помимо демпфирования колебаний пружины и несущей способности (для стоек) у амортизатора нет других функций.
Конструктивно амортизаторы делятся на однотрубные и двухтрубные.
Сильно углубляться в конструктив не будем. Основное: двухтрубные-наиболее распространенный вид из-за простоты проектирования и сборки, допускает повреждения основного корпуса(при условии сохранности внутреннего рабочего цилиндра), дешевле в производстве. Однотрубные-применяются в условиях ограниченного монтажного пространства, более стабильные характеристики, не имеет значения угол установки(двухтрубные устанавливаются строго вертикально).
Друхтрубные (далее речь пойдет только о них) могут быть с газовым подпором и без него. Все! Нет никаких чисто зазовых амортизаторов. Это упоры капота/багажника, но не амортизаторы и стойки!) Газовый подпор обеспечивает более стабильную работу клапанной системы амортизатора и заметно снижает вспениваемость гидрожидкости, используемой в амортизаторах/стойках.
Ход штока наверх — ход отбоя, вниз — сжатия. Качественной характеристикой амортизаторов является их сопротивляемость перемещениям штока. Т.е. усилия которые возникают на штоке при его движении с определенной скоростью.
В зависимости от скорости перемещения штока различают дроссельный и клапанный режимы работы. Дроссельный соответствует небольшой скорости перемещения штока(вхождение в поворот на небольшой скорости), клапанный соответствует попаданию в ямы и быстрому передвижению по пересеченной местности.
Визуальная характеристика амортизатора представлена на диаграмме Монро:
Думаю, на ней все понятно без пояснений.
Любой амортизатор имеет клапан отбоя, клапан сжатия и перепускной клапан. Каждый из которых имеет свои дроссельные и клапанные усилия, а соответственно не бывает односторонних амортизаторов. Все амортизаторы сопротивляются как на отбой, так и на сжатие, только усилия на отбой значительно выше чем усилия на сжатие.
А вот так выглядят клапанные системы изнутри:
Чем отличается стойка от амортизатора, как перестать их путать?
Добрый день. Из этой статьи вы узнаете, чем стойка отличается от амортизатора, и сможете проводить ликбез продавцам в магазинах автомобильных запчастей (по занятному стечению обстоятельств именно они часто путаются в названиях).
Договоримся о терминах.
Амортизатор – устройство предназначенное для гашения колебаний и поглощения толчков и ударов подвижных элементов (подвески, колёс), а также непосредственно кузова транспортного средства, посредством превращения механической энергии движения в тепловую.
Простейшие амортизаторы были механическими (фрикционными) и служили только для гашения колебаний (демпфирования). Выглядели они вот так:
Со временем были разработаны масляные трубочные амортизаторы. Они оказывают сопротивление перемещению штока благодаря перетеканию жидкости между цилиндрами.
В отличии от механических амортизаторов у гидравлических усилие изменяется пропорционально скорости перемешения (чем быстрее движется шток тем больше нужно усилие для его перемещения).
Выглядят гидравлические амортизаторы вот так:
А вот их анимированый принцип работы:
Важно понимать, что любой амортизатор (масляный, газовый, газомасляный) работает по этому принципу, и отличается только рабочим телом, конструктив их в любом случае остается похожим. т.е. или газ или масло проходить через узкие клапана и за счет этого штоку оказывается сопротивление, естественно жидкость нагревается и тепло отдается атмосфере.
Стойка – это целый узел подвески, предназначенный и для ориентации колеса в пространстве, гашения колебаний и подрессоривания кузова. Если амортизатор представлял из себя, по сути, масляный насос, то стойка объединяет в себе амортизатор, пружину, поворотный кулак и рычаг подвески.
Вот так выглядят стойки:
Возможен вариант, когда стойка не является поворотной (например в задней подвеске), тогда она выглядит вот так:
В чем отличие стойки и амортизатора?
Стойка заменяет верхний рычаг, верхнюю шаровую опору, поворотный кулак. Ось стойки имеет больший диаметр, так как задает геометрию работы подвески и положение колеса. Если автомобиль оборудован пневматической подвеской, то стойка также выполняет роль пружины!
Амортизатор, в отличие от стойки не задает геометрию колеса и не заменяет рычаг подвески и шаровую опору. Он просто гасит колебания направленные вдоль его оси.
Таким образом, амортизатор это малая часть стойки.
Если вам лень читать вот вам отличие стойки и амортизатора в тезисах.
На этом у меня сегодня все, Я надеюсь, что теперь вы не будите путать стойку и амортизатор. Если у вас есть вопросы на тему чем стойка отличается от амортизатора, или если вы желаете дополнить статью, сделайте это через форму комментариев.
Амортизаторы в автомобильной подвеске: как они устроены и как их менять?
Все знают, что амортизатор смягчает удары при проезде неровностей. На самом деле, роль его в автомобильной подвеске несколько более специфическая – это демпфер, он предотвращает раскачивание автомобиля при наезде на препятствия. Сегодня изучим его типичную конструкцию, а заодно поменяем переднюю пару «амортов» на Chevrolet Lanos. Теперь вы будете знать, почему берут относительно немалые деньги за такую, казалось бы, несложную манипуляцию.
Для чего нужен амортизатор?
Д ля начала «отделим мух от котлет», то есть разберемся в ролях разных элементов подвески. На большинстве современных легковых автомобилей главные упругие элементы – это пружины. 30–40 лет назад эту роль, главным образом, выполняли рессоры, работая «по совместительству» и демпферами. Колебания успешно гасились за счет трения между листами рессор. Подробно касаться недостатков рессор и их типичных проблем не будем, посвятим им отдельный материал, а сейчас просто запомним об их существовании и вернемся к пружинам.
Они установлены между подвеской и кузовом автомобиля и предназначены для гашения ударов на кузов, приходящихся от дороги. Когда колесо накатывается на какое-нибудь препятствие, пружина сжимается, а кузов лишь немного и плавно перемещается вверх, колесо скатывается с препятствия – пружина выпрямляется.
Есть, однако, один неприятный момент. Возьмем для примера игрушку попрыгунчик – каучуковый шарик, который тоже можно отнести к упругим элементам. Ударьте его о землю и засеките время, пока он полностью не прекратит прыгать. Приблизительно также будет прыгать и Ваш автомобиль, если в конструкции его подвески будут только рычаги да пружины. И, в зависимости от жесткости пружин, подвеска будет либо каменная, либо мягкая, как вата, но в том и другом случае об управляемости автомобиля можно даже не вспоминать. Самым страшным для такой подвески является резонанс, при вхождении в который колебания могут разрушить отдельные элементы подвески и ее крепежа.
Проблему решили внедрением в конструкцию подвески амортизатора – элемента, который позволял перемещаться колесу относительно кузова, но исключал раскачку автомобиля. Изначально это были амортизаторы рычажного типа, которые, подобно рессорам, выполняли свою функцию за счет трения. Но не станем останавливаться на анахронизмах, рассмотрим только современные конструкции. На данный момент «мейнстрим» для легковых автомобилей – это телескопические гидравлические амортизаторы. Пневматические и гидропневматические системы, а также амортизаторы переменной жесткости в этот раз брать не будем – это темы для отдельных статей.
Работа телескопического амортизатора
Если максимально упростить, то описать работу амортизатора можно так: есть цилиндр, заполненный маслом, внутри цилиндра перемещается шток с поршнем. В этом поршне имеются клапаны, которые открываются только в одном направлении.
Когда поршень перемещается вниз, открываются одни клапаны и пропускают жидкость в полость над поршнем, если же поршень перемещается вверх, открываются другие клапаны, и жидкость перетекает в полость под поршнем. Гашение колебаний происходит за счет того, что масло не сжимается и имеет определенную вязкость.
Кстати, а зачем нужны вообще клапаны? Может, достаточно было бы отверстий? На самом деле, недостаточно. Одной из важных характеристик амортизатора – его величина жесткости на отбой и сжатие. Другими словами, это сопротивление на штоке амортизатора при его вдавливании или вытягивании из корпуса. Клапаны нужны, чтобы регулировать эту жесткость.
За счет разных пропускных характеристик клапанов вдавить шток амортизатора немного легче, чем вытянуть его из амортизатора. Сделано это с расчетом на то, что при наезде на препятствие необходимо не мешать колесу перемещаться вверх, чтобы исключить передачу удара от колеса на кузов. Клапаны в данном случае пропускают больше масла. Но если на пути большая яма, то колесо надо бы попридержать в «поджатом» состоянии, зачем спешить падать в нее? Потому клапаны на «роспуск» амортизатора пропускают меньше масла.
Еще раз: клапаны нужны, чтобы задать определенную жесткость амортизатора в разных направлениях его работы.
Типы конструкций
Конструктивно амортизаторы можно разделить на три основных вида: двухтрубные, двухтрубные с газовым подпором и однотрубные с газовым подпором. Первыми на автомобилях появились двухтрубные гидравлические амортизаторы. В них, как следует из названия, есть две трубы – полости, в одной из них (внутренней) находится поршень с вышеупомянутыми клапанами, другая (наружная) необходима для компенсации объема масла – она заполнена маслом лишь частично, остальное – воздух.
Во время работы амортизатора масло внутри нагревается до высоких температур, от этого расширяется, и, чтобы не выдавило уплотнители штока, жидкость перетекает в наружную полость.
Достоинств у такого типа амортизаторов немного: дешевизна и малое влияние на их работу от вмятин на корпусе. Еще стоит упомянуть хорошую плавность хода автомобиля и относительно малую жесткость таких амортизаторов.
К недостаткам относится перегрев рабочей жидкости, так как корпус – двойной, и охлаждение атмосферным воздухом затруднено. Из-за перегрева велика вероятность вспенивания масла и, как следствие, мгновенная потеря эффективности работы – амортизатор перестает выполнять свою функцию, и автомобиль становится плохо управляемым из-за раскачки.
Следующий минус – это большой вес двухтрубного амортизатора, а также строго определенное расположение при установке – если его перевернуть, вытечет рабочая жидкость. Вес амортизатора влияет на величину неподрессоренной массы (о том, что это такое, расскажем отдельно). Чем больше неподрессоренная масса, тем хуже плавность хода и управляемость автомобиля.
Небольшим усовершенствованием двухтрубных амортизаторов стало наполнение наружной полости газом с небольшим избыточным давлением. Таким образом снизили вероятность вспенивания, так как масло в этом случае «опирается» на газовую подушку.
Совсем другое дело – гидравлические однотрубные газонаполненные амортизаторы. Один цилиндр, заполненный маслом, поршень с односторонними клапанами и небольшая полость, заполненная газом и прикрытая поршнем.
Однотрубный амортизатор лишен всех недостатков двухтрубных. При интенсивной работе жидкость не перегревается, так как отделена от окружающей среды только одной стенкой цилиндра и отлично охлаждается. Также он легче и может устанавливаться хоть вверх, хоть вниз корпусом.
Но законы природы никуда не денешь: где-то выигрываешь, где-то проигрываешь. Поэтому достоинства двухтрубных амортизаторов стали недостатками однотрубных. Последние значительно дороже и весьма чувствительнее к механическим повреждениям корпуса, стало быть, эксплуатация с ними автомобиля пусть не так уж значительно, но дороже.
Установка амортизаторов
Способы установки амортизаторов не изменились с момента их внедрения в автомобили. Так, всегда их верхняя часть крепится к кузову автомобиля или раме, а нижняя – к элементу подвески, будь то рычаг или балка неразрезного моста. От этого и замена данного элемента в подавляющем большинстве случаев не доставляла трудностей: выкрутил нижний болт крепления, выкрутил верхний болт крепления, и все, амортизатор в руках.
С амортизаторами задних подвесок так все и осталось, а вот с передними все чуть сложнее. С появлением переднеприводных автомобилей возник вопрос, куда девать амортизатор, который в основном крепился к нижнему рычагу передней подвески и мешал установке приводного вала.
Основных решений этой задачи получилось два. Первый вариант – установка нижней части амортизатора на рычаг через П-образный кронштейн, внутри которого проходил приводной вал. Второй вариант – перенос амортизатора вместе с пружиной в пространство над верхним рычагом подвески. В таком случае нижняя часть амортизатора крепится к верхнему рычагу подвески, и называется вся эта конструкция именем американского инженера Эрла Стили МакФерсона.
МакФерсон разрабатывал этот принципиально новый на тот момент вид подвески для ультрабюджетного концепт-кара Chevrolet Cadet в 1930-е годы. На практике его удалось применить только после войны, уже на Ford Vedette 1948 года для французского рынка. Теперь, когда вы знаете эту короткую захватывающую историю и можете при случае блеснуть эрудицией, переходим к особенностям этой популярной до сих пор конструкции.
МакФерсон объединил амортизатор вместе с пружиной в одну амортизаторную стойку. В этой стойке верхняя часть имеет шарнир с подшипником и опирается на элемент кузова – стакан. Благодаря опорному подшипнику стойка может вращаться вокруг собственной оси. А если установить амортизаторную стойку под определенным углом, то можно задать траекторию перемещения колеса и углы его установки, как, например, развал, угол продольного и поперечного наклона оси поворота (что это, обязательно рассмотрим в будущих публикациях).
Получилось, что при такой установке стойки можно избавиться от направляющего верхнего рычага подвески, тем самым удешевив ее. Поворотный кулак в подвеске крепится к шаровой опоре нижнего рычага и к амортизаторной стойке, вращается вместе с ней же. Стойка стабилизатора поперечной устойчивости в данном случае может крепиться или к нижнему рычагу, или непосредственно к амортизаторной стойке.
Если рассмотреть способы крепления стойки к поворотному кулаку, то их несколько. Поворотный кулак может крепиться к кронштейну на корпусе стойки. Зачастую – двумя эксцентриковыми болтами с гайками, и они же являются элементами регулировки развала колес. Если развал колес заложен конструктивно, то регулировка не нужна, значит и закрепить стойку можно в кронштейне поворотного кулака. Кронштейн крепления в таком варианте представляет из себя проушину с разрезом, которая стягивается одним болтом. Самым простым вариантом является запрессовка корпуса стойки в поворотный кулак (как у нашего подопытного Chevrolet Lanos). Поставляется все это часто как одна деталь – в сборе c кулаком.
В список недостатков амортизаторной стойки типа МакФерсон можно отнести относительно небольшие ходы подвески и, как следствие, такая конструкция – большая редкость, если не исключение, на настоящих внедорожниках (впрочем, таких машин уже почти не осталось). А причина в том, что при максимальном сжатии пружины стойки очень сильно начинают изменяться углы установки колес, что влечет за собой серьезное ухудшение в управляемости автомобиля и приводит к чрезмерному износу шин.
Амортизаторные стойки могут быть с возможностью замены амортизатора и без нее. В первом варианте корпус стойки с опорой под пружину выполнен отдельно от амортизатора. Во втором – корпус амортизатора есть одновременно корпус стойки, и непосредственно на нем смонтирована нижняя опора пружины. Верхняя же опора пружины крепится к штоку амортизатора. Пружина сверху и снизу воздействует на опоры через резиновые подушки. На штоке амортизатора устанавливают упругий отбойник – резиновую или полиуретановую втулку, которая предотвращает удары деталей подвески при полном сжатии пружины.
Пружина в амортизаторной стойке всегда находится под натягом. Изначально сжатие необходимо для исключения люфтов и зазоров в сборке. Замена стойки на автомобиле – всегда маленькая радость для механика, так как по стоимости работ она довольно недешева.
Пример замены амортизаторов
Итак, перейдем в ремзону, где нас ждет Chevrolet Lanos с его передними разборными амортизационными стойками. Пружины мы оставляем старые, а вот амортизаторы – меняем. Хозяин автомобиля решил, что стандартные двухтрубные амортизаторы передней подвески слишком мягкие, и ему не хватает управляемости. Решением стала установка передних однотрубных газонаполненных амортизаторов.
Приступаем. Отворачиванием гайку крепления приводного вала к ступице колеса, после чего выкручиваем болты крепления и снимаем переднее колесо. Далее, для облегчения откручивания элементов крепления распыляем на соединения шаровой опоры рычага и шарнира наконечника рулевой тяги спасительную WD40.