Навіщо взагалі автомобілю амортизатори? Без них підвіска довго стрибала б після кожного поштовху, колеса скакали б вгору і вниз по нерівностях дороги, а кузов автомобіля теж підстрибував би, тільки повільніше. Їзда на такому автомобілі була б мукою, а керувати ним було б практично неможливо. Амортизатори ж гасять віддачу пружин підвіски, що допомагає колесам зберігати контакт з дорогою, стабілізує коливання кузова, дозволяє нормально керувати автомобілем і створює комфорт водієві і пасажирам.
Проблеми з'являються не відразу
У міру того, як амортизатори зношуються, якість їх роботи поступово падає. Біда в тому, що це відбувається дуже повільно, тому водії, самі того не усвідомлюючи, підлаштовують свій стиль їзди під все погіршується роботу підвіски і часто не уявляють, наскільки небезпечним став їх автомобіль.
При зносі амортизаторів подовжується гальмівний шлях, значно знижується швидкість безпечного проходження поворотів, підвищується ймовірність занесення на мокрій дорозі (так зване "аквапланування", коли колеса ковзають юзом по водяній плівці, і автомобіль не підкоряється керма і гальма). При погіршеної амортизації порушується нормальне освітлення дороги фарами, знижується видимість для самого водія і відбувається осліплення зустрічних водіїв.
Знижується також впевненість управління автомобілем і швидше настає втома водія.
Були проведені тести з оцінки впливу зношених амортизаторів на поведінку автомобіля. Тести показали, що гальмівний шлях автомобіля, у якого все амортизатори зношені на 50%, при русі по прямій на сухій дорозі зі швидкістю 80 км / год збільшується на 2.1 метра. З одним несправним амортизатором той же автомобіль має гальмівний шлях на 2.6 метра довший в порівнянні з автомобілем, у якого справні всі чотири амортизатора. При русі по дузі невеликий кривизни автомобіль з одним несправним заднім амортизатором має гальмівний шлях довший на 2.3 метра.
Ефект ще більш помітний на автомобілях, обладнаних антиблокувальною гальмівною системою (АБС). Робота системи заснована на сигналах, одержуваних від коліс.
Коли колесо скаче по дорозі, його кутова швидкість непостійна, і через це в центральний процесор надходять "неправильні" сигнали. Гальмівний шлях автомобіля з зношеними на 50% амортизаторами на засніженій дорозі збільшується на 6.6 метра.
На додаток до цього при зношених амортизаторах помітно знижується швидкість, при якій починається "аквапланування". Для автомобіля BMW 520i на дорозі, покритій шаром води 6 мм, аквапланування при справних амортизаторах починалося при 125 км / год, а при амортизаторах, зношених на 50% - при 109 км / год. Якщо аквапланування починається під час повороту, то автомобіль знесе до зовнішньої сторони дуги повороту.
Ці проблеми ще більше поглиблюються, якщо автомобіль важко навантажений або має причіп: у добре навантаженої Vektra зі зношеними амортизаторами на мокрій дорозі гальмівний шлях стає довшим на 7.2 метра.
Незважаючи на вищевикладене, в нашій країні, за деякими оцінками, у 80% автомобілів несправний хоча б один амортизатор.
Більшість автомобілів обладнано так званими "телескопічними" амортизаторами, що складаються з двох трубок. Верхній кінець такого амортизатора кріпиться до кузова автомобіля, а нижній - до нижнього важеля підвіски.
Іноді амортизатори входять до складу підвіски Макферсона, тоді вони розташовуються усередині спіральної пружини.
У деяких старих машинах застосовувалися амортизатори типу важеля, де верхня частина шкворня поворотного кулака з'єднувалася з корпусом амортизатора за допомогою хитного важеля.
Незважаючи на окремі розбіжності (про них скажемо трохи нижче), все гідравлічні амортизатори "заспокоюють" коливання коліс за рахунок того, що масло з силою проштовхується через маленькі калібровані отвори (клапани). Клапани розташовані в поршні, який рухається всередині наповненого маслом циліндра. Розміри і форма цих отворів різняться, залежно від типу автомобіля - сімейний, спортивний або всюдихід, до кожного типу пред'являються свої вимозі по частині амортизації. Підвіска сімейних автомобілів повинна бути м'якою, спортивних - жорсткої, всюдиходів - надійною.
Типовий масляний телескопічний амортизатор складається з двох концентрично розташованих трубок. Трубки повідомляються між собою за допомогою клапана в нижній частині амортизатора. Внутрішня, ретельно оброблена трубка служить робочим циліндром, зовнішня - масляним резервуаром. У верхній частині пристрою є сальник, через який проходить шток, на кінці якого розташований поршень. Поршень знаходиться у внутрішньому циліндрі. Протилежний кінець штока закінчується верхньої кріпильної сережкою.
У відповідь на зусилля з боку колеса поршень рухається або вгору, або вниз (це залежить від рельєфу дороги). При русі поршня обсяг внутрішнього циліндра зменшується або збільшується, і масло проштовхується через клапани. Коли колесо піднімається (відповідно, скорочуючи амортизатор), шток разом з поршнем вдвигается в амортизатор, зменшуючи, тим самим, обсяг внутрішнього циліндра. Масло з цього обсягу витісняється, причому одна його частина проходить вгору через отвори в поршні, потрапляючи в робочу камеру над поршнем, а інша частина проходить через нижній клапан і потрапляє під зовнішній масляний резервуар.
Коли колесо опускається, шток з поршнем висувається з амортизатора, при цьому обсяг під поршнем збільшується, і там створюється вакуум. У цей обсяг спрямовується масло - воно піднімається з масляного резервуара, проходячи через нижній клапан, і одночасно опускається з робочої камери, розташованої позаду поршня, проходячи через клапан у поршні.
До маслу, заливається в будь-які типи амортизаторів, пред'являються особливі вимоги: воно повинно мати певну в'язкістю, бути стійким до окислення, утворення бульбашок (що знижує амортизуючий ефект) і витримувати температуру до 160 градусів, так як при інтенсивній роботі амортизатора на вибоїстій дорозі виділяється багато тепла.
Для усунення цих проблем іноді використовується стиснений азот. Цей газ знижує піноутворення, підвищує амортизуючий ефект і знижує шум. В однотрубних амортизаторах азот закачується під тиском в нижню частину трубки. Від масла він відділяється плаваючим поршнем і надає на масло постійний тиск. Випускаються також двотрубні амортизатори, заповнені азотом під низьким тиском.
Інші типи амортизаторів
"Володіння дорогою" і комфорт під час руху можна отримати, встановивши на автомобіль поліпшені амортизатори. Їх можна знайти для більшості моделей, причому випускаються регульовані амортизатори, за допомогою яких можна змінювати характеристику підвіски автомобіля від "м'якої" для комфортної їзди, до "жорсткої" для імітації спортивної їзди.
Існують також спеціальні амортизатори для особливих випадків - з додатковим обсягом повітря, з поліуретановими або сталевими пружинами, які задіюються тільки при важко навантаженому автомобілі або при буксируванні.
З впровадженням в роботу підвіски досягнень електроніки з'явилися "інтелектуальні" системи - їх називають "активними" або "адаптивними". Ці системи безперервно змінюють амортизаційну характеристику підвіски в залежності від якості дороги і режиму руху. Поки що вони дороги і встановлюються лише на деякі автомобілі, однак, в найближчі кілька років ціни повинні впасти, і застосування таких підвісок розшириться.
Фірма Sachs розробила системи Еlесtroniс Damping Suspension Соntrоl (електронний амортизатор) і Automatic Suspension (автоматичний контроль підвіски), а також працює над системою Асtive Roll Stabilizaition (активний стабілізатор качки), в якій буде задіяний гідравлічний привід з електронним управлінням.
Моnroe впровадила свою модель амортизатора Sensa-Trac. Ці амортизатори встановлюються за спеціальним замовленням, і кажуть, що вони дають якість амортизації, властиве електронних систем, але коштують дешевше і влаштовані простіше. Конструкція цих амортизаторів дозволяє легко встановлювати їх замість серійних.
Зовні вони виглядають як звичайні газові амортизатори.
Деякі моделі амортизаторів спроектовані так, щоб частково компенсувати знос інших елементів підвіски.
Існує загальноприйнятий спосіб перевірки стану амортизаторів - "тест на хитання", що полягає в розгойдуванні всіх чотирьох кутів автомобіля. З його допомогою можна дуже приблизно перевірити роботу підвіски. Покачайте кут автомобіля вгору-вниз кілька разів, потім відпустіть в нижній точці. Кузов повинен відразу піднятися і зупинитися на нормальної висоті. Якщо кузов коливається довго, це говорить про сильне зношування амортизатора, якщо коливань мало - це може означати, що амортизатор заклинило.
Однак у наш час від такого тесту менше толку, ніж було раніше. Сучасні системи підвіски мають в своїй конструкції безліч додаткових пристосувань, що обмежують колебательную здатність підвіски - це системи "anti-roll", "аnti-dip", "аnti-lean" (системи, що обмежують коливання автомобіля уздовж різних осей) і стабілізатори качки. В результаті повністю зношений амортизатор може пройти тест на хитання "на ура".
Єдиний надійний спосіб перевірки амортизатора - зняти його з автомобіля і випробувати на спеціальному стенді. Тільки таким способом можна точно заміряти реакцію амортизатора на "стиснення" і його демпфуючу здатність.
І тим не менше, є кілька процедур, які допоможуть вам визначити, що даний амортизатор вимагає заміни. Огляньте зовнішній стан амортизатора - чи немає патьоків масла (будь-які патьоки масла, не рахуючи ледь помітних, свідчать про несправності амортизатора), корозії, вм'ятин. Огляньте шток поршня - на ньому не повинно бути іржі і точкової корозії, так як це виводить сальник з ладу. Перевірте стан опорних чашок пружин (верхньої і нижньої) і ступінь корозії кріпильних вушок (сережок) амортизатора. Покрутіть амортизатор, що дозволить виявити знос гумових вставок в сережках - ці вставки необхідно замінювати при наявності в них видимих тріщин, в разі їх розм'якшення або руйнування. Знос кріпильних сережок ускладнює керування автомобілем і призводить до стукам на нерівній дорозі. Перевірте також наявність і стан відбійників (буферів ходу стиснення), правильність їх розташування.
Знос амортизаторів впливає не тільки на їзду, роблячи її неприємною і небезпечною, але також прискорює знос покришок, пружин, кріпильних втулок рульового механізму і підвіски, зубчастої рейки рульового механізму, кульових шарнірів, колісних підшипників і навіть карданної передачі.
У більшості випадків несправні амортизатори доводиться повністю замінювати, хоча для деяких типів підвіски Макферсона існують змінні вставки ( "картриджі"). В цьому випадку замінюється тільки власне амортизуючий елемент, а інші деталі залишаються на місці. Це дешевше і часто спрощує роботу.
Завжди замінюйте відразу два амортизатора на одному мосту. Якщо поставити один старий і один новий амортизатори, то не тільки ускладниться управління автомобілем, але на новий амортизатор припадатиме навантаження, що перевищує розрахункову, що скоротить термін його служби.
При роботі керуйтеся інструкцією по проведенню ремонтних робіт. Для стиснення спіральної пружини (наприклад при розбиранні підвіски Макферсона) обов'язково користуйтеся спеціальним знімачем. Пружина завжди повинна бути спрямована в бік від вас і від інших людей, тому що, якщо вона вискочить, то спрацює як смертоносну зброю. На деяких моделях машин пружини підвіски не поміщаються по довжині в звичайний знімач, і потрібен спеціальний знімач. Це стосується моделей Renault 18, Renault 25 і Еcрасе, а найважчий випадок - ВМW "5" і її модифікації. Тому, перш, ніж розбирати підвіску, переконайтеся, що зумієте впоратися з пружиною! На деяких моделях автомобілів, навпаки, зовсім не потрібно стискати пружину.
Чи не застосовуйте для захоплення штока плоскогубці, знімачі та інші затискачі. Його поверхня ретельно відшліфована, і будь-які подряпини швидко зіпсують сальник - а це найбільш часта причина виходу з ладу амортизатора.
Перед тим, як закріпити новий амортизатор на автомобілі, встановіть його саме так, як він буде розташовуватися в підвісці і кілька разів вручну прокачайте шток туди-сюди на повну довжину. Цим ви як би "розкочегарили" амортизатор і переконайтеся в його справності. При установці змінних картриджів (амортизувальних вставок) хлюпніть на вставку трохи машинного масла, що полегшить розсіювання тепла, що утворюється при роботі амортизатора.
При закручуванні болтів і гайок дотримуйтесь необхідні зусилля затяжки (моменти). Пам'ятайте, що остаточна затягування повинна проводитися в положенні автомобіля "на колесах", тобто в робочому положенні.
І нарешті, після заміни передніх амортизаторів завжди корисно перевірити правильність сходу і розвалу передніх коліс.