Строительные машины и оборудование, справочник






Амортизаторы автомобилей


Категория:
   Ходовая часть автомобиля


Амортизаторы автомобилей

Амортизаторы включены в подвеску автомобиля и служат для быстрого гашения колебаний рамы и кузова автомобиля, возникающих в результате деформации рессор или пружин подвески. Это повышает плавность хода автомобиля.

Применяют гидравлические амортизаторы двустороннего действия двух типов: поршневые и телескопические.

Гидравлический поршневой амортизатор двустороннего действия



Поршневой амортизатор данного типа состоит из корпуса с крышками, вала с кулаком и наружным рычагом, сальника с гайкой, поршней и клапанов.

Корпус изготовлен из чугуна и имеет внутри цилиндрические полости, закрытые снаружи навертывающимися крышками со стальными и фибровыми прокладками. В цилиндрах установлены два поршня, соединенных винтами и передвигающихся вместе. Между опорными пальцами поршней входит кулак, насаженный на внутреннем конце вала, на котором снаружи закреплен рычаг. Вал в корпусе уплотнен сальником. Сальник можно подтягивать наружной гайкой. Боковые полости корпуса могут сообщаться

с центральной камерой через пластинчатые впускные клапаны, установленные в отверстиях поршней и удерживаемые слабыми пружинами. Боковые полости сообщаются каналами, перекрытыми клапанами.

Рис. 1. Гидравлический поршневой амортизатор двустороннего действия и схема его работы

Клапан работает при приближении рессоры к оси, т. е. при сжатии рессоры, и называется клапаном сжатия. Тарелка клапана прижимается к гнезду слабой пружиной, установленной на стержне клапана. Кроме этой пружины, на стержне установлена другая, более сильная, но короткая пружина, не доходящая до пробки. Цилиндрическая часть клапана имеет косой срез и входит в канал корпуса амортизатора.

Клапан работает при удалении оси от рамы, т. е. при отдаче (отбое) рессоры, и называется клапаном отдачи (отбоя). Он состоит из стержня, закрепленного в пробке, на который надета гильза; тарелка гильзы прижата к гнезду пружиной. Конец гильзы клапана, входящий в канал корпуса амортизатора, имеет прорезь. На конце стержня клапана сделаны лыски.

Внутрь корпуса амортизатора через отверстие, закрываемое пробкой, заливают специальную амортизаторную жидкость (например, 60% по весу трансформаторного масла и 40% турбинного масла).

Амортизатор закреплен на раме автомобиля, и рычаг его при помощи тяги, имеющей в ушках резиновые втулки, соединен с осью.

При наезде колеса на неровность рессора сжимается, поворачивает рычаг амортизатора с валом и кулаком против часовой стрелки. Кулак перемещает поршни вправо; при этом объем правой полости (сжатия) уменьшается, и масло по каналам вытесняется в левую полость.

При незначительном и медленном сжатии рессоры масло успевает проходить в канал через лыски стержня клапана отдачи.

При более сильном и быстром сжатии рессоры под действием давления масла открывается клапан сжатия до упора в большую пружину, и масло проходит через щель, образованную косым срезом головки клапана.

При сильном и резком сжатии рессоры давление масла возрастает настолько, что клапан сжатия открывается полностью, сжимая большую пружину, и масло проходит в канал.

После сжатия рессора, стремясь вернуться в прежнее положение, отходит от рамы; тогда рычаг амортизатора с валом и кулаком поворачивается в другую сторону, и поршни перемещаются влево. При этом объем левой полости уменьшается и масло, находящееся в левой полости, перегоняется по каналу в правую полость.

В случае незначительной отдачи рессоры масло успевает проходить через лыски на стержне клапана, а при большом ходе отдачи масло открывает клапан отдачи, сжимая его пружину, и проходит через открытый клапаном канал. Вследствие сопротивления, оказываемого клапанами перетеканию масла в амортизаторе, работа рессор становится более плавной, а колебания кузова быстро гасятся.

Гидравлический телескопический амортизатор двустороннего действия

Телескопический амортизатор двустороннего действия (например, автомобиля «Москвич-408») состоит из корпуса, рабочего цилиндра с клапаном сжатия и впускным клапаном; штока с поршнем, в котором расположены клапан отдачи и перепускной клапан уплотняющего устройства штока с сальниками и крышки с защитным кожухом (на задних амортизаторах).

Корпус является резервуаром для жидкости. Внутрь корпуса вставлен рабочий цилиндр, опирающийся через нижнюю крышку, являющуюся корпусом клапана сжатия, в выступы дна корпуса амортизатора. Сверху рабочий цилиндр закреплен вместе с уплотняющим устройством гайкой, завернутой в корпус. Под гайкой поставлена фибровая прокладка. Уплотняющее устройство штока состоит из обоймы с войлочным сальником и резиновым сальником с шайбой и поджимной пружиной. Между обоймой и верхней крышкой цилиндра установлено резиновое уплотнительное кольцо, надежно уплотняющее внутреннюю полость корпуса при затяжке гайки.

Через уплотняющее устройство и направляющую металлокерамическую втулку верхней крышки рабочего цилиндра проходит шток. На нижнем конце штока закреплен гайкой поршень с двумя рядами отверстий. В поршне снизу установлены дроссельный диск и дисковый клапан отдачи с опорной тарелкой и поджимной пружиной. Под пружиной, закрепленной втулкой, сверху и снизу установлены регулировочные шайбы. Сверху на поршне под ограничительной тарелкой расположен дисковый перепускной клапан с пружинной звездочкой. В нижней части рабочего цилиндра установлена крышка, имеющая осевые отверстия. Сверху в центральное отверстие крышки завернуто седло, в котором установлен клапан сжатия с пружиной. На седло навернута ограничительная гайка, под которой установлен тарельчатый впускной клапан с пружинной звездочкой.

На наружной части штока закреплена крышка с цилиндрическим защитным кожухом. Верхний конец штока крепится в отверстии опоры через резиновые подушки, надетые на конец штока и располагаемые сверху и снизу опоры, или при помощи ушка с резиновой втулкой и пальца с основанием кузова.

Нижним ушком, приваренным к корпусу, с резиновой втулкой амортизатор при помощи пальца соединяется с задним мостом или нижними рычагами независимой подвески передних колес.

Внутренняя полость корпуса (не полностью) и рабочий цилиндр заполнены специальной жидкостью.

Работа амортизатора в зависимости от резкости прикладываемых к нему усилий несколько изменяется. При сжатии рессор или пружин подвески поршень в рабочем цилиндре опускается вниз. Полость А под поршнем уменьшается и вследствие повышения давления жидкость, проходя через наружные отверстия поршня, открывает перепускной клапан, удерживаемый слабой пружинной звездочкой, и перетекает в верхнюю полость Б. Так как объем освобождающегося пространства в этой полости за счет объема, занимаемого штоком, всегда меньше вытесняемого объема нижней полости, часть жидкости из полости А перетекает в резервуар С. При плавном ходе сжатия жидкость успевает перетекать через два паза в нижней крышке, расположенных под тарельчатым впускным клапаном.

Рис. 2. Гидравлический телескопический амортизатор двустороннего действия

При резком ходе сжатия давлением жидкости открывается клапан сжатия и жидкость перетекает в резервуар С. При этом проходное сечение клапана автоматически меняется в зависимости от усилия.

При распрямлении (отдаче) рессор или пружины подвески поршень в цилиндре поднимается вверх и верхняя полость Б уменьшается, при этом жидкость перетекает обратно в нижнюю полость А. При плавном ходе отдачи жидкость успевает проходить через щели, образованные дроссельным диском перепускного клапана. При резком ходе отдачи возрастающим давлением жидкости открывается перепускной клапан, пропуская более быстро жидкость в полость.

Одновременно жидкость поступает в полость А из резервуара С через открывающийся впускной клапан.

Вследствие автоматически изменяющегося в зависимости от действующих усилий сопротивления, оказываемого клапанами перетеканию жидкости в амортизаторах, работа рессор становится более плавной, а колебания подрессоренных масс автомобиля вместе с кузовом быстро гасятся.

Преимуществом телескопического амортизатора является его компактность и удобство размещения в подвеске автомобиля. При расположении амортизатора с некоторым поперечным наклоном такой амортизатор может частично выполнить назначение стабилизатора поперечных наклонов кузова.

Этим объясняется то, что телескопические амортизаторы получают все большее распространение.

В легковых автомобилях амортизаторы ставят на каждую рессору. В грузовых автомобилях амортизаторы используют обычно только на передней оси.

Рис. 3. Схема передачи толкающего усилия и реактивного момента от ведущего моста на раму автомобиля

Детали телескопического амортизатора имеют обычные дефекты, связанные с износом сопрягаемых поверхностей, погнутостью, вмятинами и другими деформациями. Особенно тщательно проверяются шток амортизатора с проушиной (непрямолинейность оси не должна превышать 0,05 мм), направляющая штока (износ отверстия не более 0,02 мм), цилиндр и поршень амортизатора (риски, надиры не допускаются), резервуар амортизатора, сальники. Резервуар Должен- быть испытан на герметичность сжатым воздухом под давлением 3 кгс/см2. Утечка воздуха не допускается.

Состояние деталей, поступающих на сборку, сборка и испытание амортизатора регламентируются соответствующими ТУ. Ниже приведены технические требования к сборке и испытанию амортизатора автомобиля FA3-53A и его модификацией.

Амортизаторы должны собираться на рабочем месте, обеспечивающем чистку сборки. Внутренняя поверхность цилиндра,’ все детали и каналы в них должны быть очищены сжатым воздухом.

Тарелки клапанов должны быть плоскими. При проверке деталей они должны свободно проходить от собственного веса сквозь калибр-щель шириной 0,48 и высотой 35 мм.

Конусная поверхность а втулки клапана сжатия должна быть притерта к конусной поверхности гайки клапана сжатия. Контакт обеих поверхностей должен быть в виде непрерывного кольца любой ширины (проверяется на краску). После сборки клапана сжатия должна быть проверена возможность осевого перемещения тарелки впускного клапана. Под действием пружины клапана тарелка должна возвращаться в” исходное положение.

Зазор в замке кольца поршня, вставленного в цилиндр, должен быть 0,3—0,75 мм. Кольца должны свободно перемещаться в канавках поршня. Торец тарелки 5 клапана отдачи должен быть плоским; отклонение допускается не более 0,03 мм. Тарелки впускного и перепускного клапанов и клапана отдачи должны быть притерты к поверхности поршня и к корпусу клапана сжатия.

Гайка 6 клапана отдачи после затяжки должна быть раскер-нена в двух противоположных местах. После сборки штока должна быть проверена возможность осевого перемещения тарелки перепускного клапана, установленного на поршне. Под действием пружины клапана тарелка должна возвращаться в исходное положение.

Рис. 4. Амортизатор автомобиля ГАЗ-53A

Внутренние поверхности резиновых сальников штока, соединяемые со штоком, должны быть смазаны смазкой ЦИАТИМ-201. Войлочный сальник 3 штока перед установкой должен быть пропитан в жидкости, заливаемой в амортизатор, в течение не менее 15 мин.

Шток в сборе с поршнем и клапанами должен свободно перемещаться в цилиндре.

В амортизатор должно быть залито 0,4 масла АМГ-10. Масло должно быть отфильтровано через металлическую сетку, имеющую 1200—1300 отверстий на 1 см2. Гайка 2 резервуара амортизатора должна быть затянута моментом 7—8 кгс-м.

Большинство современных автомобилей имеет достаточно мягкую подвеску, способную поглощать все толчки от неровностей дороги. Наличие мягкой подвески повышает плавность хода, улучшает комфортабельность автомобиля, но вместе с тем увеличивает период колебания кузова, а при значительных неровностях дороги приводит к слишком сильному сжатию упругого элемента (пробиванию), в результате которого происходит удар нижней части кузова о детали неподрессорен-ной части автомобиля.

Гашение колебаний подвески выполняют амортизаторы, играющие весьма существенную роль в поддержании устойчивого движения автомобиля. Испытания показывают, например, что при неработающем амортизаторе колесо при движении автомобиля находится в контакте с дорогой менее половины всего времени движения. При всяком отрыве колеса от поверхности дороги оно не может передавать ни тягового усилия, ни тормозной силы. В свою очередь это вызывает склонность к боковому заносу автомобиля и увеличению длины тормозного пути. При полном выходе из строя обоих амортизаторов передней оси автомобиль в значительной степени теряет свою управляемость.

Следует иметь в виду, что амортизаторы выполняют двоякую функцию: с одной стороны, они гасят колебания неподрессоренных частей автомобиля, а с другой — поглощают значительно более плавные колебания самого кузова под действием возмущающих усилий, уже частично поглощенных упругими элементами подвески.

При установке амортизаторов с поперечным наклоном они частично выполняют роль стабилизаторов поперечной устойчивости.

Гашение всех колебаний происходит в гидравлических амортизаторах (применяемых сейчас на всех типах автомобилей) за счет трения заключенной в них жидкости. Клапаны в гидравлических амортизаторах создают большие сопротивления при перетекании жидкости из одной полости в другую.

На грузовых и легковых автомобилях применяются почти исключительно телескопические амортизаторы двустороннего действия, которые гасят колебания при ходе сжатия и при ходе отдачи.

Установка телескопического амортизатора в подвеске грузового автомобиля показана на рис. 5. В верхней части амортизатора имеется монтажное кольцо. В кольцо входит палец, установленный в кронштейне, прикрепленном к лонжерону рамы. Снизу амортизатор при помощи монтажного кольца и пальца шарнирно соединяется с балкой переднего моста 1. При движении автомобиля по неровной дороге рессоры прогибаются и распрямляются. Соответственно и рама автомобиля то сближается с балкой переднего моста (ход сжатия), то удаляется от него (ход отдачи).

Рис. 5. Установка амортизатора в передней подвеске грузового автомобиля: 1 — передний мост, 2, 5 — монтажные кольца, 3 — амортизатор, 4 — рессора, 6 — палец, 7 — кронштейн, 8 — лонжерон рамы

Схема работы телескопического амортизатора показана на рис. 6. В рабочем цилиндре, во внутреннюю полость которого залита амортизаторная жидкость, перемещается поршень, соединенный со штоком. В поршне установлены перепускной клапан и клапан отдачи.

В днище поршня имеются калиброванные щелевидные отверстия, образуемые вырезами в дроссельном диске клапана отдачи. Сверху они прикрыты кольцевым выступом на поршне, а снизу самим диском клапана отдачи.

В днище цилиндра установлены впускной клапан и клапан сжатия. Работает телескопический амортизатор следующим образом. При наезде колеса на препятствие рессора сжимается, что вызывает перемещение штока с поршнем вниз. Опускание поршня повышает давление в полости под ним и приводит к открытию перепускного клапана. Амортизаторная жидкость проходит через калиброванное отверстие наружного ряда в полость над поршнем.

Быстрое нарастание давления под поршнем в результате резкого сжатия рессоры вызывает открытие клапана сжатия, давая свободный проход жидкости из цилиндра в резервуар. Одновременно повысившееся давление под поршнем закрывает впускной клапан.

При распрямлении рессоры шток амортизатора перемещается снизу вверх и поршень совершает ход отдачи. В этом случае давление повышается уже в пространстве над поршнем, соответственно закрывается перепускной клапан и открывается клапан отдачи. Амортизаторная жидкость перетекает через калиброванное отверстие внутреннего ряда в пространство под поршнем. Открывается впускной клапан, через который жидкость поступает в рабочий цилиндр.

Сопротивление жидкости при перетекании ее через клапаны тормозит относительное перемещение деталей амортизатора и связанных с ними частей, что способствует гашению колебаний. С увеличением скорости перемещения деталей амортизатора сопротивление его возрастает. Характерным для всех амортизаторов является в несколько раз большее сопротивление при ходе отдачи, чем при ходе сжатия.

В верхней части резервуар амортизатора имеет обойму с резиновым и войлочным сальниками, уплотняющими отверстие для прохода штока. Для предохранения штока от попадания на его поверхность каких-либо загрязнений верхнюю часть амортизатора иногда закрывают резиновым колпаком.

Рис. 6. Схема работы телескопического амортизатора: а — ход сжатия, б — ход отдачи; 1 — отверстие клапана сжатия, 2 — пружина клапана сжатия, 3 — клапан сжатия, 4 — впускной клапан, 5 — пружина клапана отдачи, 6 — клапан отдачи, 7 — калиброванные отверстия внутреннего ряда, 8 — перепускной клапан, 9 — калиброванное отверстие наружного ряда, 10 — шток, 11 — рабочий цилиндр, 12 — поршень


Читать далее:

Категория: - Ходовая часть автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины