Типові дефекти амортизаторів та причини їх виникнення - ходова, трансмісія - Корисні поради
Багато автолюбителів плутають роботу амортизатора з роботою інших пружних елементів підвіски - пружинами. Пружини підвіски (найчастіше вони бувають кручені спіральні або листові - ресори, рідше зустрічаються торсіони - пружні стрижні, що закручуються під навантаженням) пом'якшують поштовхи і жорсткі удари коліс об каміння, вибоїни або інші нерівності дороги.
В результаті сила удару, що передається кузову, зменшується - удар розтягується в часі. Однак будь-які пружини, у тому числі і пружні елементи підвіски, мають погану властивість - закріплений на них кузов автомобіля може розгойдуватися, причому не тільки на нерівностях дороги, а й просто на поворотах. Для того щоб гасити коливання кузова, що виникають під час роботи підвіски, якраз і потрібні амортизатори. Без них на будь-які нерівності дороги машина відповідатиме довгим розгойдуванням та великим креном.
На всі вітчизняні легкові автомобілі встановлюють гідравлічні (масляні) амортизатори. Сучасний гідравлічний амортизатор – це механізм двосторонньої дії. Він гасить коливання підвіски як при стиску пружини, так і при її розслабленні - віддачі. Досягається це за рахунок опору, який зустрічає рідину, перетікаючи з однієї порожнини амортизатора до іншої. У трубчастому корпусі гідравлічного амортизатора розташовуються три основні деталі: робочий циліндр, шток з поршнем і втулка. Корпус з'єднується з елементами підвіски, а шток з кузовом. У днищі циліндра, повністю заповненого рідиною, і поршні є отвори з клапанами, які підтискаються пружинами різної жорсткості.
При ході поршня вниз (процес стиснення) амортизаторна рідина перетікає через клапани з нижньої порожнини циліндра у верхню, а при ході нагору - навпаки. Надлишок рідини, яка витісняєтьсяштоком, що потрапляє через спеціальний отвір клапана в компенсаційну камеру. Зазвичай вона знаходиться в зазорі між робочим циліндром і корпусом амортизатора і в робочому стані заповнена частково амортизаторною рідиною, а частково повітрям. Під час віддачі поршень рухається вгору разом зі штоком, і брак рідини через клапан в днищі знову потрапляє в циліндр з компенсаційної камери.
В'язкість амортизаторної рідини, отвори клапанів та інші елементи конструкції розраховані так, що, працюючи одночасно з підвіскою, амортизатор чинить опір її переміщенню при стисканні та розслабленні. Телескопічні амортизатори зазвичай проектують з таким розрахунком, щоб зусилля переміщення підвіски при віддачі було в 2-3 рази більше ніж при стисканні. Саме при такому співвідношенні зусиль коливання гасяться за мінімальний час.
Все було б добре, якби не повітря у компенсаційній камері. Коли повітря мало чи ні зовсім, а рідини, відповідно, занадто багато, амортизатор перестає працювати і поводиться як тверде тіло. Якщо повітря в камері занадто багато, то амортизатор теж не працює, він "провалюється" (стискається і розтискається без опору). Інший негативний момент: двотрубна конструкція, що чимось нагадує двостінну колбу термоса, погіршує охолодження амортизатора, а при гасінні коливань механічна енергія стиснення перетворюється саме на теплову. Чим гірші умови охолодження, тим вища температура і нижча в'язкість амортизаторної рідини, а отже, нижча ефективність гасіння коливань. На пологих нерівностях дороги і низьких швидкостях машина починає плавно розгойдуватися. Це хоч і втомлює, але не дуже небезпечно. На великих швидкостях або на дрібних нерівностях (таке покриття називають "пральною дошкою")колеса можуть відскакувати від дорожнього полотна, а це вже призводить до серйозних наслідків: падає керованість, погіршуються стійкість та гальмівні характеристики автомобіля. Під час дуже швидкої їзди нерівною дорогою можливий навіть перегрів амортизатора, а при частих коливаннях підвіски рідина в ньому може спінитися. Утворенню піни сприяє повітря компенсаційної камері. В'язкість піни настільки низька, що амортизатор взагалі перестає працювати.
В останні роки на зміну м'яко працюючим гідравлічним амортизаторам приходять сучасніші - газонаповнені. Вони хоч і жорсткіші, але працюють стабільно і відрізняються великим терміном служби.
Їхнє створення почалося з того, що замість повітря в компенсаційну камеру закачали під невеликим тиском азот і отримали так званий газонаповнений (або газовий) амортизатор низького тиску. Така конструкція дещо покращує роботу амортизатора, але повністю спінювання рідини не позбавляє.
Вирішення проблеми було знайдено, коли компенсаційну камеру розділили мембраною, ізолювавши газ від рідини, причому газ закачали під високим тиском – близько 25 атмосфер. Спочатку конструкція залишалася двотрубною з усіма її мінусами, але через деякий час з'явилися газонаповнені амортизатори високого тиску, в яких корпусом і робочим циліндром служила одна труба. Цей амортизатор розділений спеціальним розділовим поршнем на дві частини: газову та рідинну камери. На штоку укріплений поршень із клапанами, які працюють приблизно так само, як і в гідравлічному амортизаторі, але днище у газонаповненому – глухе, без клапанів. Коли шток входить у робочий циліндр, обсяг рідини у ньому змінюється. Під час стиснення це компенсується за рахунок деякого роздільного переміщенняпоршня. Під час віддачі газ, що у газовій камері, виштовхує розділовий поршень з його колишнє місце.
Високий тиск в амортизаторі такого типу практично вирішив проблему спінювання, оскільки, як відомо, чим вищий тиск у рідині, тим вища температура її кипіння. До того ж однотрубний амортизатор добре охолоджується, тому працює стабільніше.
Порівняно із звичайними гідравлічними газові амортизатори високого тиску відрізняються відносно високою жорсткістю, але є дуже оригінальне технічне рішення, що дозволяє знизити її. У середній частині робочого циліндра робиться ледве помітне розширення. Поршень на цій ділянці відчуває дещо менший опір, і автомобіль на гладкій або помірно нерівній дорозі поводиться дуже м'яко. Це так звана зона комфорту амортизатора. У положеннях поршня, близьких до країв робочого циліндра, його діаметр дещо менший, і амортизатор працює жорсткіше. Ці зони називаються зонами контролю.
Є ще одна перевага газових амортизаторів перед гідравлічними. Їх можна ставити штоком вниз, вгору, а також похило та горизонтально. На роботі амортизатора це не позначається. Гідравлічні ж амортизатори ставити "нагору ногами" в жодному разі не можна.
Зараз практично будь-які амортизатори є у продажу. За каталогами їх можна підібрати для автомобілів не тільки імпортного, а й вітчизняного виробництва. Ось список основних провідних фірм-виробників:
"Boge" (Німеччина) виробляє газові та гідравлічні амортизатори та постачає їх на автомобільні заводи "BMW", "SAAB", "Volvo";
"Bilstein" (Німеччина) випускає в основному амортизатори для спортивних автомобілів;
"Gabriel" (США) займає друге місце з продажу амортизаторівв Європі як запасні частини, виробляє гідравлічні та газові амортизатори;
"Kayaba" (Японія) постачає свою продукцію на багато японських автоскладальних заводів, випускає амортизатори і для європейських машин;
"Koni" (Голландія) спеціалізується на випуску найдорожчих амортизаторів високого класу. Їх ставлять на автомобілі Porsche, Ferrari, Маserati. На Заході фірма дає довічну гарантію на вироби;
"Monroe" (Бельгія) – лідер у виробництві амортизаторів як запасних частин. Випускає гідравлічні та газонаповнені амортизатори низького тиску. Серійно амортизатори "Монро" ставлять на автомобілі Volvo;
"Sachs" (Німеччина) постачає амортизатори як запасні частини, а також на автоскладальні заводи. Їх встановлюють на серійні автомобілі BMW, Audi та інші.
Нещодавно з'явилися амортизатори фірми "Koni" із регулюванням жорсткості. У деяких випадках її можна виготовляти навіть не виходячи з машини. А фірма "Sachs" випустила амортизатор із системою автоматичної підтримки дорожнього просвіту. При русі важко навантаженого автомобіля по нерівній дорозі шток такого амортизатора через датчик положення приводить в дію насос, який підкачує тиск в амортизаторі і тим самим піднімає автомобіль.
Кілька простих порад
Дефекти амортизаторів можна звести до двох основних проблем – це течі та механічні поломки. Найчастіше течі виникають через пошкодження ущільнень штоків або самих штоків, коли на них потрапляє бруд, а також через низьку якість цих деталей.
Механічні поломки можливі у внутрішніх деталях - клапанах, поршнях, пружинах, але трапляються і зовнішні пошкодження (наприклад, обрив або вигин штока, утворення вм'ятин на корпусі, обрив кріплень), пов'язані або знеправильною установкою амортизатора або з аварійними ситуаціями.
У поломках амортизаторів винен сам водій. Наприклад, рушаючи після тривалої стоянки на морозі, не можна відразу з великою швидкістю їхати нерівною дорогою. Загустіла рідина не може швидко прокачуватися через численні дрібні отвори амортизатора, він, як кажуть автомобілісти, "клинить", і далі закономірно відбувається обрив штока. На морозі спочатку треба проїхати близько кілометра потихеньку, щоб амортизатор, а заразом і трансмісія встигли трохи прогрітися.
За амортизаторами слід уважно стежити. Гідравлічні рідко виходять з ладу одразу. Найчастіше їх характеристики погіршуються поступово, і водій цього не помічає. Якщо гідравлічний амортизатор "потік", його краще замінити на новий. Перевірити роботу амортизатора нескладно. Потрібно рукою сильно натиснути на крило зверху донизу та різко зняти навантаження. Якщо машина піднялася і не зупинилася в середньому положенні, а тим більше якщо хитнулася ще хоча б раз, значить, амортизатор під цим крилом несправний.
Що стосується газонаповнених амортизаторів високого тиску, слід пам'ятати, що з ними підвіска автомобіля стає більш жорсткою, а машина менш комфортабельною, правда, керованість і стійкість істотно покращуються.
При встановленні на автомобіль газонаповненого амортизатора кузов трохи піднімається. Це з тим, що з-за високого тиску шток прагне постійно висунутися. Наприклад, у автомобіля "Москвич-2141" після встановлення передніх газонаповнених амортизаторів гродненського виробництва "передок" піднімається на 25 мм. Газові амортизатори фірми "Плаза" на ВАЗ-2108 піднімають кузов приблизно на 20 мм. Це дещо зменшує перебіг віддачі. Тому має сенс разомз амортизаторами поміняти і пружини підвіски - поставити м'якіші. Однак якщо пружини на машині старі та "просілі", то їх можна і залишити.
За матеріалами робіт Кандидата технічних наук Д. ЗИКОВАДефект: масляний туман на амортизаторіПри кожному ході шток пошня забирає невелику кількість олії для змащування сальника. на сухому штоку амортизатора можна побачити масляний конденсат (масляний туман). Це не є доказом несправності амортизатора. Незначне запотівання нормально і навіть необхідне забезпечення герметичності амортизатора.Дефект: амортизатор негерметичнийУщільнення штока поршня зношені через тривалий час роботи, велике навантаження, піску або вуличного бруду - дефект є наслідком некоректної експлуатації.Дефект: на амортизаторі присутні сліди антикорозійної обробки а/мПорушує відведення тепла, що у свою чергу стимулює витік олії та призводить до зменшення демпфуючого зусилля. Цей дефект є наслідком некоректної експлуатації (некомпетентності сервісного центру, який проводив антикорозійну обробку).Дефект: хромове покриття на штоку поршня протерте, видно сліди обгорання фарби, несиметрично деформований сальникСильне затягування амортизатора у складальному положенні (при вивішених колесах). Неспіввісні точки затиску (деформація кузова). Це призводить до зносу ущільнення та направляючої штока поршня, через це - витік олії та втрата продуктивності. Амортизатор затягувати до упору лише тоді, коли автомобіль стоїть на колесах.Дефект: шток поршня пошкодженийУтримування щипцями штока під час монтажу, через це ушкоджується хромова поверхня штока поршня. Під час роботи шток поршня розриває ущільнення, черезцього відбувається витік олії та втрата продуктивності. Цей дефект є наслідком некоректної установки амртизатора. При правильному монтажі необхідно утримувати шток поршня спеціальним інструментом.Дефект: шарніри з пружними гумовими елементами зношені та зі слідами ударівНормальний знос внаслідок тривалого використання. Знос через пісок (наждачна дія). Знос із-за їзди з занадто високим дорожнім просвітом для автомобіля, з неправильно відрегульованою установкою елемента пневмотичної підвіски для дорожнього просвіту. Останнє свідчить про некоректне встановлення амортизатора.Дефект: відбитки різьблення у втулціМомент затягування при установці був недостатній, що призвело до зазору між втулкою та вершинами профілю різьблення. Цей дефект є наслідком некоректної установки амортизатора.Дефект: стерті місця насадки амортизаційної стійкиМомент затяжки при установці був недостатній. Використовувалося старе різьбове з'єднання. Це призводить до того, що насадка стукає по амортизаційній стійці - дефект є наслідком некоректної установки амортизатора.Дефект: різьбове з'єднання відірваноКріпильна гайка була затягнута занадто великим моментом затягування, що призвело до надмірного натягу матеріалу. Швидше за все, застосовувався імпульсний гвинтоверт - дефект є наслідком некоректної установки амортизатора.Дефект: провушина шарніру надірвана або повністю відірванаКінцевий обмежувач ходу ресори пошкоджений або відсутній, або неправильно відрегульований дорожній просвіт. Амортизатор у цьому випадку виконує функцію обмежувача, працює "на розрив", - через це він перевантажений. Цей дефект є наслідком некоректної установки амортизатора.