Амортизаторы автомобиля. Назначение, устройство, принцип действия

При движении автомобиля вследствие деформации рессор возникают колебания рамы и кузова автомобиля. Для быстрого гашения этих колебаний служат амортизаторы, устанавливаемые между рамой и осями автомобиля.

Амортизатор, оказывая незначительное сопротивление прогибу рессоры при наезде на препятствие, не позволяет рессоре сделать резкого обратного толчка. Быстрое гашение возникших от наезда на препятствие колебаний рессоры повышает плавность хода и устойчивость автомобиля и увеличивает срок службы рессор.

На автомобилях устанавливаются гидравлические поршневые амортизаторы двухстороннего действия. Принцип их действия состоит в перекачивании жидкости из одной полости корпуса в другую через узкие отверстия и каналы, создающие сопротивление движению жидкости.

Амортизаторы по конструктивному исполнению подразделяются на:

• рычажные
• телескопические

Рычажный амортизатор состоит из чугунного корпуса 8 с навертывающимися снаружи крышками 13 и 28, валика 5 с кулачком в и наружным рычагом 15, двух поршней 4 и 11 и четырех клапанов — двух перепускных 1 и 19, клапана отдачи 22 и клапана сжатия 24.

Рис. Устройство и схема работы рычажного амортизатора: а — устройство; б — ход сжатия; в — ход отдачи; 1 и 19 — перепускные клапаны поршней; 2 — стяжной винт поршней; 3 и 12 — упорные головки поршней; 4 и 11 — поршни; 5 — валик; 6 — кулачок; 7 — заглушка; 8 — корпус; 9 — сальник валика; 10 — пробка заливного отверстия; 13 и 28 — крышки цилиндров; 14 — пружина перепускного клапана; 15 — рычаг амортизатора; 16 — палец; 17 — резиновая втулка; 18 — стойка амортизатора; 20 — стержень клапана отдачи; 21 — пружина клапана отдачи; 22 — клапан отдачи; 23 — втулка клапана отдачи; 24 — клапан сжатия; 25 — наружная пружина клапана сжатия; 26 — внутренняя пружина клапана сжатия; 27 — стальная прокладка; 29 — фибровая прокладка

В корпусе 8 имеются цилиндрические полости, в которых установлены поршни 4 и 11. Поршни между собой соединены двумя стяжными винтами 2. В каждом поршне имеются упорные головки 3 и 12, между которыми входит кулачок 6, установленный на шлицах внутреннего конца валика 5.

На наружном конце валика также на шлицах посажен рычаг 15 амортизатора. Валик смонтирован в двух втулках, впрессованных в корпус. В месте выхода валика из корпуса установлен сальник 9. В верхней части корпуса амортизатора имеется отверстие, закрываемое пробкой 10, для заливки амортизаторной жидкости. В поршнях имеются отверстия, закрываемые клапанами 1 и 19. Через эти клапаны полости цилиндров заполняются жидкостью из центральной камеры картера. Между собой цилиндры соединены каналами с клапанами 22 и 24. Все клапаны в поршнях и каналах одностороннего действия, т.е. пропускают жидкость только в одном направлении. Клапаны 1 и 19 прижимаются к своим седлам пружинами 14 и пропускают жидкость только из картера в цилиндр.

Клапан 24 сжатия имеет две пружины: внутреннюю 26 и наружную 25. Внутренняя пружина постоянно прижимает клапан к седлу, а наружная вступает в работу после некоторого открытия клапана.

Клапан 22 отдачи имеет одну пружину 21. Впереди тарелки клапана выполнена втулка 23 с прямоугольным окном в стенке. При открытии клапана жидкость входит внутрь втулки и через окно поступает в щель под тарелку клапана.

При ходе сжатия рессоры поршни амортизатора двигаются вправо и перегоняют жидкость из правого цилиндра в левый по каналу через клапан сжатия. При медленном движении поршней клапан сжимает внутреннюю пружину 26 и немного приоткрывается. При быстром движении поршней клапан,- сжимая наружную сильную пружину, открывается на большую величину, увеличивая тем самым сечение для прохода жидкости.

Рис. Устройство и схема работы телескопического амортизатора: а — ход отдачи; б — ход сжатия; А — отверстие для слива жидкости в резервуар; П — полость резервуара; 1 — проушина; 2 — гайка резервуара; 3 — резиновый сальник штока; 4 — сальник резервуара; 5 — перепускной клапан; 6 — отверстие наружного ряда; 7 — клапан отдачи; 8 — пружина клапана отдачи; 9 — впускной клапан; 10 — клапан сжатия; 11 — пружина клапана сжатия; 12 — отверстие клапана сжатия; 13 — отверстие впускного клапана; 14 — поршень; 15 — отверстие внутреннего ряда; 16 — резервуар; 17 — цилиндр: 18 — шток; 19 — кожух

Однако часть жидкости из правого цилиндра протекает в центральную камеру картера через зазоры между поршнем и стенками цилиндра и не поступает в левый цилиндр. Пополнение левого цилиндра жидкостью из центральной камеры происходит через перепускной клапан 1.

При ходе отдачи рессоры поршни амортизатора перемещаются влево и перегоняют жидкость из левого цилиндра в правый. При этом клапан 22 открывается и жидкость по каналу переходит в левый цилиндр, а количество жидкости в цилиндре пополняется из центральной камеры через перепускной клапан 19.

Корпус амортизатора крепится к раме автомобиля, а его рычаг — через стойку к кожуху моста. В отверстиях головки рычага установлена резиновая втулка.

Телескопический амортизатор представляет собой стальной резервуар 16 с приваренной к нему нижней проушиной 1, образующей дно резервуара, в который вставлен рабочий цилиндр 17. Внутри рабочего цилиндра находится шток 18 амортизатора, соединенный верхней частью с верхней проушиной 1, к которой прикреплен защитный кожух 19 амортизатора. На нижнем конце штока, имеющем резьбу, укреплены с помощью специальной гайки поршень 14 и детали клапана 7, отдачи и перепускного клапана 5. В нижней части рабочего цилиндра в специальном корпусе расположены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10.

Принцип действия телескопического амортизатора такой же, как и у рычажного: при растяжении или сжатии амортизатора жидкость, находящаяся внутри его, перетекает из одной полости в другую через небольшие проходные сечения, вследствие чего амортизатор оказывает сопротивление, поглощающее энергию колебательных движений.

Для уяснения принципа работы амортизатора следует иметь в виду, что при любом перемещении поршня изменение объема нижней полости рабочего цилиндра всегда больше, чем изменение объема верхней полости, так как часть объема верхней полости занята штоком поршня. Поэтому при перемещении поршня вниз (ход сжатия) жидкость, вытесняемая из нижней полости рабочего цилиндра, не может перетечь полностью в верхнюю полость и часть ее пройдет через клапан сжатия в резервуар. Наоборот, при перемещении поршня вверх (ход отдачи) объём жидкости, вытесняемой из верхней полости, меньше, чем освобождающийся объем нижней полости и часть жидкости из резервуара перетечет через впускной клапан в нижнюю полость цилиндра.

Таким образом, уровень жидкости в резервуаре непрерывно изменяется: при сжатии амортизатора уровень наивысший, при растяжении — самый низкий.

Работает амортизатор следующим образом. При растяжении амортизатора (рис. а) жидкость, находящаяся над поршнем, испытывает сжатие. Перепускной клапан 5, расположенный со стороны надпоршневого пространства, закрывается и жидкость через отверстия 15 поршня поступает к клапану 7 отдачи. Жесткость дисков клапана и усилие пружины 8 создают необходимое сопротивление амортизатора. В то же время впускной клапан 9, расположенный на корпусе клапана сжатия, открыт и свободно пропускает через отверстия 13 из полости резервуара в рабочий цилиндр 17 часть жидкости, равную объему той части штока 18, которая в данный момент выводится из рабочего цилиндра.

При сжатии амортизатора (рис. б) его поршень движется вниз, перепускной клапан 5 открывается и жидкость свободно перетекает через отверстия 6 поршня в надпоршневое пространство. При этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется в резервуар через отверстия 12, предварительно преодолев сопротивление клапана 10 сжатия (впускной клапан 9 закрыт давлением жидкости). Усилие пружины И клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора в период хода сжатия.

Вопросы по теме