Как амортизатор гасит колебания

Амортизаторы: зачем нужны, когда менять, как подбирать

И как продлить им жизнь

Амортизатор — устройство для гашения колебаний.

Он нужен в подвеске автомобиля, чтобы поглощать механическую энергию и преобразовывать ее в тепловую. Пружины или рессоры так не могут: без амортизаторов машина будет долго раскачиваться вверх-вниз после каждой неровности. Но главная их задача — сохранять контакт шины с дорогой, от этого зависит безопасность.

Снаружи амортизатор — простой цилиндр, но внутри сложная конструкция с перепускными клапанами для масла и газа. Рассказываем, какие бывают амортизаторы, как заметить их поломку и когда их менять.

Скидка 35% на все курсы Учебника

Зачем в подвеске автомобиля амортизаторы

Мы уже рассказывали, как работают пружины, когда машина проезжает неровность. Чтобы колесо не подпрыгнуло и не оторвалось от дорожного полотна, нужен дополнительный демпфер. Он поможет восстановить полный контакт колеса с дорогой.

Если энергию сжатия или растяжения пружины никуда не передать, то колебания закончатся сильно после проезда препятствия: пружина продолжит сжиматься и разжиматься по инерции. Машина будет не готова к следующей неровности, управляемость пострадает.

Чтобы как-то поглощать лишнюю механическую энергию пружины, в подвеску ставят амортизаторы. Их конструкция позволяет быстро гасить колебания пружин и восстановливать положение автомобиля в пространстве.

Амортизаторы преобразуют механическую энергию в тепловую. Поэтому если быстро и долго ехать по очень плохой дороге, амортизатор может перегреться и выйти из строя. В обычных условиях перегреть амортизатор у водителя не получится. Машину будет так сильно трясти, что он будет вынужден сбавить скорость, поэтому амортизаторы не перегреются.

Амортизатор не сможет работать без упругого элемента с нужными характеристиками. Без пружин или рессор все 4 амортизатора автомобиля полностью сожмутся под его массой. Про управляемость и комфорт придется забыть.

Конструкция амортизаторов

Со стороны может показаться, что амортизаторы примерно одинаковые, но у них много отличий. У автомобилей несколько конструкций подвесок, поэтому передние и задние, а также левые и правые амортизаторы могут отличаться: к корпусу амортизатора могут крепиться различные детали ходовой части, например стойки стабилизаторов и тормозные шланги. Но это не обязательно, в некоторых случаях разделения на левый и правый может не быть.

Внутри амортизаторов могут быть газ и масло или только масло. Есть три типа.

Двухтрубные гидравлические — самый ранний вид автомобильных амортизаторов. Они состоят из двух труб, которые заполнены маслом и частично воздухом. При сжатии трубы сильнее погружаются друг в друга, а масло проходит через специальные клапаны между ними: именно от клапанов зависит, насколько амортизатор будет жестким. Когда амортизатор разжимается, масло проходит обратно. В резервуаре с маслом есть воздух: он компенсирует давление, потому что может сжиматься. Благодаря этому масло не выдавливает через сальники.

У конструкции есть недостатки: масло может перегреться и вспениться — амортизатор не сможет работать, пока оно не остынет.

Двухтрубные газовые амортизаторы повторяют конструкцию гидравлических. В трубах по-прежнему масло, но в одной из них вместо воздуха газ под давлением. Такая конструкция лучше сопротивляется вспениванию масла: амортизатор дольше сохраняет работоспособность.

Однотрубные. Здесь только одна труба-корпус, заполненная маслом. Когда амортизатор сжимается, внутри перемещается шток с клапанами. Небольшая полость заполнена газом и отделена поршнем. Такая конструкция сложнее и дороже в производстве, но лишена главного недостатка двухтрубной конструкции. Такой амортизатор почти невозможно перегреть, а еще он легче.

Когда менять амортизаторы

Из-за посредственного качества дорог амортизаторы служат не так долго, как могли бы . В некоторых случаях они могут выйти из строя на пробеге 50 000 км. Надежными можно назвать амортизаторы, которые исправно работали в течение 100 и более тысяч километров. В общем достаточно велика вероятность, что первый владелец автомобиля поменяет хотя бы передние амортизаторы: они в большинстве случаев изнашиваются раньше задних.

Помимо самих амортизаторов придется поменять как минимум пыльники и отбойники. Отбойники позволяют сократить последствия пробоев, смягчить удар. Пыльники закрывают часть штока, которая нужна для хода амортизатора, от воды, пыли, льда и реагентов. Ни то ни другое не стоит отмывать и ставить на новые амортизаторы: старая защита существенно сократит ресурс амортизаторов.

При замене амортизаторов вполне вероятна замена и их опор: они позволяют упруго закрепить амортизатор на кузове автомобиля. Задние и передние опоры отличаются. Задние сделаны исключительно из металла и упругого материала — изолостана, полиуретана, резины или другого полимера. В передних опорах есть подшипники, благодаря которым стойка может поворачиваться.

Ресурс опор редко связан с ресурсом самих амортизаторов. Из-за изношенных подшипников в передних опорах могут появиться посторонние звуки при повороте руля на месте. Если проблема в эластичном полимере — появятся характерные посторонние звуки при проезде неровностей.

Если пробег автомобиля более 100 тысяч километров и нужно менять амортизаторы, проконсультируйтесь со специалистом. Может оказаться, что выгоднее поставить сразу новые опоры и не платить за работу второй раз через какое-то время.

Большинство производителей автомобилей и запчастей рекомендуют менять амортизаторы на одной оси парами.

Даже исправный амортизатор может отличаться от нового по характеристикам и работать иначе. Но бывают и исключения: универсального правила нет.

Несмотря на критичное влияние на управляемость автомобиля, регламентов по замене амортизаторов нет. Их меняют по мере износа или при поломке.

Появились посторонние звуки: если при проезде неровностей вы слышите удары в подвеске, то это повод показать машину автомеханику. Но стук не обязательно будет, амортизатор может выйти из строя и в тишине.

Колесо прыгает после неровностей — это легко почувствовать. Когда амортизатор потерял герметичность и больше не гасит энергию, пружина будет разжиматься и сжиматься некоторое время после проезда ямы. Будет ощущение, что вы едете по мелким неровностям, хотя асфальт абсолютно гладкий.

Корпус амортизатора в масле. Самый заметный признак сломанного амортизатора — подтеки масла на его корпусе и пыльнике штока. За редким исключением в ходовой части нет других деталей, которые могут протекать и оставлять такие следы.

На СТО предлагают поменять амортизатор после диагностики на стенде. В распоряжении крупного автосервиса может быть специальный стенд для проверки ходовой части: часто его называют вибростенд. Автомобиль закрепляют на нем, площадки под его колесами двигаются вверх-вниз с разной скоростью и амплитудой. Так стенд имитирует проезд по неровностям, записывает информацию, а потом показывает ресурс ходовой части автомобиля в процентах.

Допустим, ресурс ходовой части по результатам проверки — 62%. Только непонятно, что именно в этой ходовой не так. Результат скорее бесполезен, поэтому мы не рекомендуем делать выводы о неисправности подвески, опираясь исключительно на данные с вибростенда.

Как продлить жизнь амортизаторам

Следить за состоянием пружин — эти элементы работают в паре. Если пружина потеряла свои свойства или сломалась, то амортизатор быстро выйдет из строя.

Пружины с сильным занижением, больше 35 миллиметров от заводской высоты, тоже могут быть причиной быстрого выхода амортизаторов из строя. Ход подвески сильно сокращается, и условия работы амортизатора меняются. Это может стать причиной сокращения ресурса.

Избегать пробоев. Даже полностью исправная машина не может преодолевать любые дорожные ухабы без последствий. Если гонять по ямам, то нагрузки на всю ходовую часть будут огромными, и она быстро выйдет из строя.

Амортизатор больше всего боится пробоев. Когда колесо наезжает на большое препятствие на высокой скорости, пружина и амортизатор не смогут погасить всю энергию. Они полностью сожмутся, удар будет передан на кузов. Пластиковые отбойники амортизаторов могут расколоться, а сам амортизатор — погнуться или потерять герметичность.

Следить за состоянием отбойников и пыльников. Изношенные отбойники не защитят амортизаторы от пробоев, а разбитые пыльники не защитят от воды, льда и песка. Из-за воды шток заржавеет, а лед с песком рано или поздно попадет внутрь амортизатора и повредит его. Амортизатор прослужит гораздо меньше, чем мог бы .

Прогревать амортизаторы в сильный мороз. Пока машина стоит на месте, можно прогреть двигатель, но ходовая часть останется холодной. При температуре меньше −25 °С масло в амортизаторах густеет, а сальники перестают быть эластичными. Если сразу поехать по разбитой или заледенелой дороге с обычной скоростью, можно повредить амортизаторы. Поэтому в мороз старайтесь ехать первые 500—1000 м аккуратно, чтобы масло в амортизаторах успело прогреться.

Как подобрать амортизаторы

Оригинальные точно подойдут к вашему автомобилю, управляемость и комфорт будут как с завода. Часто у них и самый большой ресурс: такие амортизаторы работают дольше аналогов.

Главный и единственный недостаток оригинального амортизатора — цена. Пара простых амортизаторов на автомобиль бюджетного класса может обойтись в несколько тысяч рублей, а за электронно-управляемые амортизаторы для премиального автомобиля придется заплатить 15 000 Р и больше за каждый.

Подбор амортизатора по каталогу может быть сложнее, чем большинства других запчастей. Чтобы обеспечить оптимальный комфорт и управляемость для одной модели, производитель может выпускать несколько вариантов амортизаторов. Подобрать правильно получится только у того, кто учтет все опции автомобиля.

Если сомневаетесь в своих знаниях, заказывайте амортизаторы в магазине запчастей, который специализируется на вашей марке автомобиля. Универсальные мультибрендовые магазины и сервисы тоже могут ошибиться с выбором. В худшем случае придется заказывать амортизаторы еще раз.

Сторонние производители обычно предлагают один-два универсальных варианта амортизаторов. Они подойдут к автомобилю по размерам, но могут отличаться по характеристикам. Если была опция спортивной подвески, то неоригинальный амортизатор будет слишком мягким, пострадает управляемость. Нередко можно добиться обратного эффекта: амортизаторы могут оказаться слишком жесткими и сделать автомобиль менее комфортным.

При выборе стоит почитать отзывы пользователей на тематических площадках: форумах по марке и модели автомобиля и на «Драйв2». Один и тот же производитель может делать прекрасные амортизаторы для корейского кроссовера, но ужасные для немецкого хэтчбека.

Тюнинговые и спортивные амортизаторы лучше покупать не для замены вышедших из строя и только с пониманием того, что и зачем вы хотите улучшить.

Характеристики старого, изношенного амортизатора очень далеки от заводских. Он плохо гасит колебания пружины, подвеска кажется слишком мягкой. Но покупать вместо него спортивный может быть ошибкой. Подвеска станет жестче заводской, а после замены сломанного амортизатора может оказаться некомфортной. Если поведение машины не понравится, придется дважды платить за работы и покупать комплект обычных амортизаторов.

Если хочется сделать управляемость более азартной или добавить комфорта, а подвеска полностью исправна, обратитесь в специализированный автосервис. Вам предложат поменять только пружины, только амортизаторы или даже установить регулируемую подвеску. На такие улучшения можно потратить 100 000 Р и более, но поведение машины на дороге изменится в лучшую сторону.

Источник

Подвеска автомобиля: все об амортизаторах

Термин «подвеска» знаком каждому автомобилисту, причём отнюдь не по алмазным подвескам королевы из «Трёх мушкетёров». На российских дорогах подвеска машины страдает сильнее всего, а её диагностика — почти обязательный ритуал при посещении сервиса.

Зачастую подвеске не уделяют должного внимания. Если с кузовом, двигателем и даже трансмиссией машины мы, так или иначе, контактируем ежедневно, и их неисправности нередко очевидны, то подвеску не видно и не слышно (пока ей не станет совсем плохо). А ведь подвеска — важнейшая часть автомобиля, удерживающая его на дороге! Забывать про неё точно не стоит.

Один из ключевых элементов подвески — амортизаторы. Они не только гасят колебания кузова, не давая машине раскачиваться, но и непосредственно отвечают за контакт колёс с дорогой. Поговорим о конструкции амортизаторов, признаках их неисправностей и вариантах замены. И, как обычно, разберём популярные мифы.

Терминология: амортизатор или стойка?

Амортизационная стойка или амортизатор — как правильно? Популярность этого запроса в Яндексе говорит о том, что «гаражные знатоки» окончательно всех запутали. Давайте разберёмся.

МИФ: «Амортизатор — это отдельный элемент, а стойка — амортизатор в сборе с пружиной».

Это расхожее мнение ошибочно. Убедиться в этом легко: достаточно посмотреть на классическую двухрычажную подвеску Toyota (хоть на Mark II, хоть на Land Cruiser Prado), где на амортизатор (не на стойку!) надета пружина. А затем заглянуть под Mercedes W124 или старенький Suzuki Vitara (Escudo), где стойка установлена отдельно от пружины. Т.е. наличие пружины — не показатель.

Путаница с терминологией возникла из-за «свечной» подвески МакФерсон (MacPherson), вошедшей в моду в конце прошлого века. Ради удешевления и упрощения конструкции амортизатор в ней играет несвойственную роль: не только гасит вертикальные колебания, но и участвует в опорной функции подвески, а также несёт боковые нагрузки. Для этого нижняя часть его корпуса жёстко крепится к колёсной ступице (обычно на несколько болтов), а верхняя часть штока — к поворотной опоре («чашке»). Так амортизатор стал амортизационной стойкой — конструкцией, заменяющей в подвеске MacPherson верхний рычаг с поворотным кулаком.

Таким образом, ответ на вопрос «амортизатор или стойка» зависит от конструкции подвески конкретной машины. Основа любой стойки — амортизатор, но не всякий амортизатор — стойка.

Подвеска MacPherson распространена среди массовых автомобилей эконом-класса. При этом амортизационная стойка дороже амортизатора: она массивнее, в ней толще шток — всё из-за дополнительных нагрузок. Передняя стойка Короллы стоит дороже переднего амортизатора Прадо. Но зато других деталей в подвеске MacPherson значительно меньше.

Все конструктивные особенности, отличия и неисправности амортизаторов в равной степени относятся и к стойкам, поэтому далее будем использовать один общий термин — амортизатор.

Газ или масло?

Принцип работы амортизатора основан на физических свойствах жидкости: вязкости и несжимаемости. С ним знаком любой, кто хоть раз держал в руках медицинский шприц: если набрать внутрь воды и заткнуть «носик» пальцем, то продавить поршень не получится — сколько не дави, жидкость не сожмёшь. Убираем палец, и поршень идёт вверх, вытесняя воду наружу. В амортизаторе роль пальца играют специальные клапаны, позволяющие жидкости циркулировать внутри корпуса, а вместо воды используется масло.

Но есть проблема: при интенсивной работе (например, долгой езде по «гребёнке») масло вспенивается, и амортизатор перестаёт выполнять свои функции: автомобиль раскачивается и рыскает по дороге, начинаются пробои подвески. Если остановиться, то через какое-то время амортизаторы придут в норму, но ведь не станешь каждый раз замедляться и ждать. Для борьбы со вспениванием к маслу добавляют специальный газовый подпор: такие амортизаторы называются гидропневматическими или газонаполненными («газомасляными»).

МИФ: «Самые лучшие амортизаторы — “газовые”».

Почему из вышедших из строя «газовых» амортизаторов вытекает масло, как и из обычных? Потому что полностью газовых амортизаторов не существует, это ещё одно популярное заблуждение. «Газовыми» многие ошибочно называют газонаполненные амортизаторы.

МИФ: «Газонаполненные амортизаторы надёжнее масляных».

Прослойка газа отодвигает момент вспенивания масла, позволяя амортизаторам стабильнее работать при интенсивных нагрузках. Но это никак не сказывается на их надёжности. Далеко не всем важна работа амортизаторов в критических режимах — большинство автомобилистов просто ездит по асфальту в спокойном темпе. А с подобной задачей прекрасно справляются и обычные масляные амортизаторы, которые, к тому же, дешевле. Кстати, есть мнение, что грамотно спроектированный масляный амортизатор неплохо сопротивляется вспениванию и без газового подпора. По крайней мере, в «гражданских» режимах езды.

А что насчёт плавности хода? Сам по себе газовый подпор не делает газонаполненный амортизатор более жёстким. Но здесь сильна роль маркетинга: многие производители сознательно делают линейки масляных амортизаторов мягче и комфортнее (в расчёте на «гражданскую» эксплуатацию), а газонаполненные «затачивают» под спортивную езду и точную управляемость.

«Морской бой»: однотрубный или двухтрубный?

Кроме разного наполнения, амортизаторы отличаются и конструктивно: могут быть однотрубными и двухтрубными. Зачастую тип амортизатора диктует конструкция подвески автомобиля, и самостоятельно заменить один на другой не получится. Но бывает, что выбор есть, и в этом случае нужно знать особенности каждого из них.

Классическая конструкция — двухтрубная, и таких амортизаторов на рынке всё ещё большинство. Двухтрубная конструкция представляет из себя «матрёшку» из двух цилиндров (колб), между которыми через специальные клапаны перетекает жидкость. Наличие внешней колбы — дополнительная защита от механических повреждений, что актуально на бездорожье. Но и дополнительная помеха охлаждению: в процессе работы амортизатор нагревается, что ускоряет вспенивание масла (которое и так возникает при перетекании между колбами). Двухтрубный амортизатор можно сделать весьма компактным, и при плотной компоновке подвески это аргумент для инженеров. Но устанавливать его можно только штоком вверх — конструктивная особенность.

Однотрубный амортизатор — это единственная колба, которая является и корпусом, и рабочим цилиндром. Любое внешнее повреждение приводит к выходу амортизатора из строя. Зато однотрубная конструкция отлично охлаждается и в целом работает точнее и стабильнее, обеспечивая выверенную управляемость. Такой амортизатор можно установить и штоком вниз, снизив неподрессоренные массы, чем часто пользуются в спортивных автомобилях.

«Оригинал» или аналоги?

Не секрет, что автопроизводители самостоятельно не изготавливают амортизаторы, а заказывают их OEM-версии у сторонних поставщиков – Monroe, Bilstein, KYB (Kayaba), Tokico, KONI, SACHS и других. Отличаются ли их «конвейерные» амортизаторы от тех, что продаются под собственным брендом в рознице? Зачастую — да, и не в пользу «оригинала».

В первую очередь, очевидна разница в цене. Амортизатор с OEM-номером Toyota может стоить в два раза дороже амортизатора KYB (поставщика Тойоты) для той же модели. Одинаковые ли это амортизаторы? Конструктивно – да, одинаковые, но по-разному настроенные.

KYB не скрывает того, что на розничный рынок поставляет на 10% более жесткие амортизаторы, чем на конвейер. И делает это не просто так. К моменту, когда выходят из строя родные амортизаторы, подвеска машины уже далеко не та, что с завода: разбиваются резиновые уплотнения и втулки, накапливается усталость металла, появляется выработка, люфты и зазоры. Если поставить на уже поездивший автомобиль амортизаторы «как с завода», то изначальной плавности хода и управляемости не получить – машина всё равно будет чуть более расхлябанной по сравнению с новой. По расчетам инженеров KYB, на 10% более жесткие амортизаторы нивелируют эти факторы, позволяя вернуть ощущение новой машины.

Кроме того, оригинальные амортизаторы обычно не подходят для тюнинга. Любовь автомобилистов к кастомизации неистребима: кто-то завышает клиренс, кто-то занижает, кто-то хочет большей плавности хода, кто-то – точной управляемости. Всё это сопряжено с заменой родных амортизаторов на более подходящие под ваши задачи.

МИФ: «Амортизаторы влияют на клиренс».

Распространённое мнение, что амортизаторы как-то влияют на дорожный просвет, неверно: он зависит только от пружин (или других выполняющих их функцию элементов – рессор, торсионов, пневмоподушек). Но амортизаторы должны быть правильно подобраны под изменившийся клиренс: при лифте внедорожника длины (да и запаса прочности) штатных амортизаторов может не хватить, а при установке коротких пружин на «легковушку» родные амортизаторы окажутся слишком длинными.

Долгое время альтернативы оригинальным амортизаторам не было у владельцев машин с электронно-регулируемой подвеской (тойотовская TEMS и аналоги). Но сейчас заветные «амортизаторы с проводом» можно найти не только в заводской упаковке: та же KYB продаёт их и под собственным брендом.

Когда менять амортизаторы? Признаки износа

Амортизаторы довольно сложно диагностировать: не существует объективных признаков их износа, кроме одного очевидного — течи масла. Многие на него и ориентируются («амортизатор стал “потеть” — надо менять»), но и сухой амортизатор — не гарантия того, что он в хорошем состоянии. Отсутствие течи говорит лишь об исправности сальника, при этом клапанный механизм внутри может быть полностью разбит. Стук амортизатора — тоже плохой индикатор, означающий, что с заменой уже сильно опоздали.

Амортизатор рассчитан на 70-80 тысяч км пробега, но плохие дороги могут существенно уменьшить эту цифру. Лучшая диагностика — субъективные ощущения водителя. Раскачка кузова, потеря устойчивости, клевки при разгоне и торможении, частое срабатывание ABS — всё это признаки проблем с амортизаторами. А разбитые стойки могут вызвать и неравномерный износ шин.

МИФ: «Если на машине не ездить, то амортизаторы не изнашиваются».

Увы, при долгом простое автомобиля амортизаторы страдают даже сильнее, чем при езде по ямам. Масло внутри них теряет свои свойства, окисляется, и клапанный механизм начинает коррозировать.

Амортизаторы меняются парой, с обеих сторон «проблемной» оси автомобиля. Дороговато, но менять их по одному бессмысленно: и старый долго не протянет, и новый будет работать неправильно.

Радует то, что, несмотря на состояние отечественных дорог, в России работают гарантийные программы производителей амортизаторов. Например, KYB даёт на свою продукцию гарантию 3 года или 80 тысяч километров при установке в любом из авторизованных сервисов.

Следите за подвеской, вовремя меняйте амортизаторы, и автомобиль будет радовать вас хорошей управляемостью и плавностью хода!

Источник