Амортизаторы для внедорожника

В этом материале мы попробуем разобраться чем отличаются амортизаторы для внедорожников от амортизаторов для недопривода, и пройдемся по существующим в природе вариантам.

Со времен, когда демпфирующие свойства рессоры (рессора за счет межлистового трения способна сама немного сглаживать раскачку, возникающую в процессе ее работы) перестали удовлетворять требованиям идущих вперед автомобильных технологий, главенствующая роль демпфера в подвеске транспортного средства бесповоротно перешла к телескопическому амортизатору.

Принципы работы

Этот, как правило, гидравлический элемент способен не только эффективно гасить колебания, но и регулировать скорость работы подвески. Два этих свойства и являются основным предметом внимания тех, кто создает амортизаторы для разных типов автомобилей.

Для начала вспомним о принципе работы. Не зависимо от типа конструкции, любой амортизатор имеет трубчатый корпус и входящий в него шток с поршнем. В поршне, есть перепускные отверстия — клапаны. Корпус наполнен рабочей жидкостью, и суть работы заключается в перетекании жидкости через перепускные клапаны при движении поршня в ту или другую сторону.

Схема работы амортизатора.

Таким образом, создается нужный уровень сопротивления при сжатии и отбое. Поскольку при воздействии на жидкость выделяется тепло, то с точки зрения физики мы имеем дело с преобразованием кинетической энергии в тепловую. И это, кстати, немаловажный момент, о котором мы вспомним чуть ниже.

Рабочей жидкостью, в основном, служит масло, отсюда и название — масляные амортизаторы. Существуют еще и «газовые», как называют их многие, но это не совсем верно. Я специально использовал это слово, чтобы прояснить некоторые заблуждения, связанные с таким названием.

Дело в том, что компенсационная воздушная прослойка существует в любом масляном амортизаторе. Она существует для того, чтобы при сжатии излишкам масла было куда деваться. В «газовом» или, правильнее сказать, «газонаполненном» амортизаторе точно так же есть масло, и рабочей жидкостью служит все равно оно.

A. — однотрубный газовый, B. — двухтрубный масляный,
C. — двухтрубный газовый, D. — газовый с выносной камерой.

Но вот в качестве прослойки использован газ, чаще всего азот, причем сжатый под давлением в несколько атмосфер. Это позволяет предотвратить образование суспензии. Ведь в случае с воздушной прослойкой, при интенсивной работе амортизатора масло вспенивается, и вязкость такой суспензии становится ниже, что делает работу амортизатора некорректной.

Азот же под давлением не смешивается с рабочей жидкостью, так что такая схема более стабильна.

Особенности амортизаторов для внедорожника

Каковы же особенности амортизаторов, используемых во внедорожниках? Однозначно можно выделить три внешних признака: это более толстый шток, увеличенный диаметр корпуса и усиленные крепления.

Поскольку подвеска таких автомобилей испытывает повышенную нагрузку, это влечет за собой и значительный нагрев рабочей жидкости. Поэтому, прежде всего, во «внедорожных» амортизаторах особое внимание уделено устойчивости масла к высоким температурам, ну и, конечно же, отводу тепла.

При этом, на морозе масло не должно терять текучести, иначе выход из строя амортизатора неизбежен. В связи с этим стоит вспомнить о типах конструкций. По этому признаку амортизаторы делятся на однотрубные и двухтрубные.

Однотрубные и двухтрубные амортизаторы

Двухтрубный амортизатор, как видно из названия, представляет собой два цилиндрических корпуса, один из которых находится внутри другого.

Внутренний служит рабочим цилиндром, а полость между ним внешним корпусом используется в качестве резервуара для излишков масла, поступающих сюда при сжатии. Резервуар отделен от рабочей полости перепускным клапаном, так что образование суспензии сведено к минимуму.

Такая конструкция достаточно простая и недорогая в производстве.

Двухтрубные амортизаторы часто используются в базовых комплектациях, так сказать, в стоке. Однако они имеют существенный недостаток в виде плохой теплоотдачи. Ведь в силу особенности конструкции, двойные стенки препятствуют охлаждению.

Так что в амортизаторах, работающих на внедорожниках, объем масла увеличен, что существенно снижает, как минимум, интенсивность нагрева. И это, кстати, касается амортизаторов любых конструкций.

Двухтрубный амортизатор.

Однотрубный амортизатор.

Другой тип устройства — это однотрубные амортизаторы. Казалось бы, в отличие от двухтрубных они устроены проще: внешний корпус, он же рабочий цилиндр, внутри шток с поршнем — вот, вроде, и все. Но не забывайте про газовую прослойку! Во избежание образования суспензии необходимо отделить газ от масла, чтобы оно не вспенивалось.

Это делается при помощи отдельного подвижного поршня, что заметно усложняет конструкцию. Зато в однотрубных амортизаторах гораздо лучше теплоотвод. И диаметр поршня здесь больше, по сравнению с двухтрубными, при равных внешних размерах. Это для внедорожника немаловажный плюс, поскольку больший диаметр поршня дает более стабильные характеристики и дополнительный запас по силе сопротивления сжатию и отбою.

Одним словом, все бы хорошо, если бы не меньший по сравнению с двухтрубниками рабочий ход.

Дело в том, что часть хода отбирает компенсационный объем газа, располагающийся в той же полости, что и основной поршень. И, тем не менее, такие амортизаторы используются, в особенности при лифте подвески, когда длина амортизатора становится больше.

Есть и еще одна особенность однотрубников. Обычно амортизатор устанавливается штоком вверх. А некоторые однотрубные амортизаторы приспособлены к установке вниз штоком. Это амортизаторы перевернутого типа. Они позволяют уменьшить неподрессоренные массы, так как к подвеске крепится шток, а не более тяжелая колба с рабочим цилиндром и жидкостью.

Продвинутыми однотрубниками можно считать амортизаторы с внешним резервуаром.

В них компенсационный объем вынесен в отдельный корпус, соединенный с основным жестким или гибким патрубком. В этом резервуаре так же располагается газ. Основной корпус такого амортизатора может всегда оставаться заполненным маслом.

При работе амортизатора на сжатие излишки масла выдавливаются в компенсационный резервуар. Это минимизирует возможность вспенивания. Такая конструкция и позволяет увеличить объем масла, и облегчает возможности регулировки: если перепускной клапан, расположенный в соединительном патрубке сделан регулируемым, то можно создавать разные уровни сопротивления жидкости. К тому же длина хода ограничена лишь размером рабочего цилиндра.

Байпасные амортизаторы

Особняком стоят так называемые байпасные амортизаторы (от англ. bypass).

В них перетекание рабочей жидкости происходит по специальным обводным патрубкам, расположенным снаружи основного корпуса. Такие амортизаторы обладают наиболее широкими возможностями регулировки и используются, в основном, спортсменами. Причем сжатие и отбой могут регулироваться не только отдельно, но и на разных положениях поршня!

Байпасные амортизаторы.

На сжатие и отбой предусмотрены отдельные внешние патрубки, каждый из которых оснащен регулируемым перепускным клапаном. Таких патрубков может быть весьма много, так как такие амортизаторы могут делаться под  конкретного водителя с учетом его пожеланий по работе амортизатора на разных ходах подвески.

Таким образом получается практически идеальный для конкретного внедорожника и водителя амортизатор с регулировкой под самые разные условия.

Регулировка, однако, не ограничивается изменением характеристик демпфирующего элемента. От упругого элемента подвески, то есть пружины, тоже многое зависит.

Байпасные амортизаторы.

Разумеется, свойства пружины должны соответствовать характеристикам амортизатора, что особенно важно при тюнинге. И здесь оптимальным решением могут служить койловеры (coilover).

Койловеры

Это амортизаторы с установленной на них пружиной. То есть, пружина одевается на амортизатор и вся конструкция в сборе представляет собой готовую стойку подвески.

Похожая конструкция встречается у стоек макферсона, но там пружина расположена только поверх штока, а у койловера (coilover) — почти поверх всего амортизатора.

Преимущества койловеров (coilover) — это более легкая установка и, что самое важное, возможность регулировки предварительного сжатия пружины. Эта регулировка реализуется при помощи гайки на корпусе амортизатора, подпирающей чашку пружины. В некоторых случаях, при таком поджатии пружины, еще и увеличивается клиренс автомобиля.

Койловерные амортизаторы.

Койловеры (coilover) на внедорожниках достаточно популярны в США, у нас же они по большей части встречаются в тюнинге легковых автомобилей.

Койловеры (coilover), как и обычные амортизаторы бывают с выносными компенсационными камерами и без них.

Подытоживая этот краткий, по большому счету, экскурс, можно сказать, что для езды по бездорожью могут использоваться амортизаторы совершенно разных конструкций. Но ко всем предъявляются одни и те же главные требования — это устойчивость к повышенным механическим и температурным нагрузкам.

Байпасные амортизаторы.

В рамках одного материала сложно охватить все аспекты этой темы, но все же, если вы решили улучшить свойства подвески своего железного коня, надеюсь, эта статья поможет сориентироваться среди всего многообразия предлагаемых вариантов.