Устройство автомобилей

Устройство и работа амортизаторов

На этой странице рассмотрены особенности устройства и принцип действия телескопических амортизаторов — гидравлического и газонаполненного (газового).

Гидравлический телескопический амортизатор

Гидравлические телескопические амортизаторы отличаются тем, что конструктивно они выполняются в виде двухтрубных, а в качестве рабочего тела используют только жидкости.

На рис. 1 показана типовая конструкция телескопического амортизатора, применяемого на отечественных автомобилях.

Поршень 14 через шток 18 и верхнюю проушину 1 соединен с несущей системой (рамой или кузовом) автомобиля. Труба 16, в которой закреплен цилиндр 17, соединена с колесом через нижнюю проушину 1.
Поршень 14 делит рабочее пространство цилиндра 17 на две полости. В верхней части шток 18 перемещается в направляющей втулке и уплотнен уплотнительной манжетой, расположенной в обойме 3. Уплотнение прижимается специальной гайкой по резьбе трубы 16 к направляющей втулке, а так прижимается к цилиндру 17.
Таким образом, амортизатор имеет три полости: в цилиндре над поршнем, под поршнем, а также между цилиндром 17 и трубой 16.

В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10, прижатый пружиной 11. Эти клапаны закрывают отверстия 13 и 12, расположенные в корпусе.

Кожух 2 защищает шток 18 от грязи и повреждений.
Во время хода сжатия рессоры (или пружины) поршень амортизатора движется вниз. При этом основная часть рабочей жидкости через перепускной клапан 5 со слабой пружиной перетекает в полость над поршнем, встречая незначительное сопротивление со стороны клапана. Другая часть жидкости переходит в кольцевую компенсационную полость между цилиндром 17 и трубой 16.

При резком сжатии амортизатора дополнительно открывается разгрузочный клапан 10, вследствие чего уменьшается нарастание сопротивления перетеканию жидкости в компенсационную полость.

Усилие пружины 11 клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора, в следствие чего частота и амплитуда колебаний подвески и подрессоренных масс автомобиля снижается.

При перемещении штока рабочая жидкость, частично просачиваясь через зазор между направляющей втулкой и штоком, поступает через отверстие 19 в полость между цилиндром 17 и трубой 16, разгружая тем самым уплотнительную муфту от действия высокого давления рабочей жидкости.

Таким образом, сопротивление сжатию определяется сопротивлением перетекания рабочей жидкости в компенсационную полость.

При ходе отбоя, когда поршень перемещается вверх, рабочая жидкость перетекает в нижнюю полость через каналы в поршне и калиброванное отверстие в клапане 7. В это же время жидкость через отверстия, преодолевая сопротивление впускного клапана 9, поступает в цилиндр 17.

При резком отбое перетекание жидкости дополнительно обеспечивается открытием разгрузочного клапана 7.
Существенную роль в надежной работе амортизатора играет узел уплотнения штока 18.

В качестве рабочей жидкости в гидравлических телескопических амортизаторах применяются амортизаторные жидкости АЖ-12Т, МГП-10, МГП-12 или смеси трансформаторного и турбинного масла.
Основные требования, предъявляемые к амортизаторным жидкостям – хорошие противопенные свойства, и малая зависимость вязкости от температуры.

Газонаполненный амортизатор

Газонаполненные амортизаторы, в отличие от гидравлических, конструктивно выполняются однотрубными. Если в гидравлическом двухтрубном амортизаторе рабочая жидкость находится в непосредственном контакте с воздухом, то в газонаполненном амортизаторе (рис. 2) рабочая жидкость изолирована от воздуха плавающим поршнем 8 с уплотнителем 9. Таким образом, корпус 7 в нижней части заполнен рабочей жидкостью 5, а в верхней части – газом 6.
Давление газа в верхней полости – 0,6…0,8 МПа.

Иногда газонаполненные амортизаторы называют газовыми, что не совсем правильно, поскольку основным рабочим телом в них является не газ, а жидкость. Сжатие газа в таких амортизаторах направлено лишь на компенсацию объема цилиндра, который вытесняется поршневым штоком. В качестве газа для газонаполненных амортизаторов чаще всего используется нейтральный азот, который закачивается под давлением.

Поршень 12 закреплен на штоке гайкой 10. В поршне выполнены каналы 11 переменного сечения, а на его цилиндрической поверхности имеются щели.
Каналы 11 перекрыты дисками 13, соприкасающимися с шайбой 15, образуя клапан.
Герметичность штока и корпуса обеспечивается уплотнительным узлом, в который входят резиновая шайба 3, уплотнительная манжета 1, направляющая 17 штока, фасонная шайба 4 и запорное кольцо 2.

Жидкость под давлением омывает резиновую шайбу 3 и уплотнительную манжету 1 и прижимает их к корпусу 7 и штоку 16.

При ходе сжатия (рис. 2, б) под давлением над поршнем диски 13 отжимаются от шайбы 15, и рабочая жидкость через звездообразные вырезы в дроссельной шайбе перетекает в надпоршневую полость.

При малых скоростях перемещения поршня диски 13 занимают первоначальное положение, и рабочая жидкость проходит в основном через зазор между поршнем и цилиндром. Таким образом, один клапан работает попеременно на сжатие и на отбой.

При резких перемещениях поршня гашение происходит в основном за счет газовой подушки. Так, при ходе сжатия плавающий поршень 8 сжимает газ 6 и компенсирует изменение объема рабочей жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа в нее штока.
При ходе отбоя давление сжатого газа перемещает плавающий поршень 8 вниз, компенсируя изменение объема рабочей жидкости вследствие выхода штока 16 из цилиндра амортизатора.

Рабочие жидкости, применяемые в качестве рабочего тела в газонаполненных амортизаторах, аналогичны жидкостям, применяемым в гидравлических телескопических амортизаторах.

Источник

Телескопический амортизатор

Чем мягче упругий элемент подвески, тем меньше ударов и толчков передают колеса от неровностей дороги раме или кузову автомобиля. Однако мягкие упругие элементы имеют большую амплитуду колебаний, которые затухают более продолжительное время. Для быстрого гашения колебаний подрессоренных масс на автомобилях применяют специальные устройства, называемые амортизаторами.

На всех легковых автомобилях и большинстве передних подвесок грузовых автомобилей устанавливают телескопические амортизаторы гидравлического типа. Сопротивление колебательным движениям в амортизаторе такого типа создает жидкость, перетекающая через небольшие отверстия из одной полости в другую. При этом с увеличением скорости относительных перемещений колеса и рамы (кузова) резко возрастает гидравлическое сопротивление амортизатора.

Гидравлические амортизаторы заполняют специальной жидкостью, вязкость которой мало зависит от температуры окружающей среды.

Колебательные движения можно представить состоящими из хода сжатия упругого элемента и хода отдачи. По принципу действия амортизаторы делят на одно- и двусторонние. Односторонние амортизаторы гасят колебания лишь во время хода отдачи, а двусторонние поглощают энергию колебаний как при ходе сжатия, так и при ходе отдачи. На современных автомобилях применяют амортизаторы двустороннего действия.

Рабочий цилиндр 18 ( рис. 110 ) телескопического амортизатора двустороннего действия. Часть окружающего его наружного корпуса 17 заполнена жидкостью. Внутри цилиндра расположен поршень 14 со штоком 19. Сверху цилиндр закрыт направляющей 20 штока, а снизу — днищем, являющимся корпусом клапана сжатия. В поршне имеются отверстия 6, закрываемые сверху тарельчатым перепускным клапаном 5 отдачи, и отверстия 15, закрываемые снизу клапаном 7 отдачи с пружиной 8. В корпусе клапана сжатия выполнены два ряда отверстий по окружности большого и малого диаметров: отверстия 13, закрываемые сверху перепускным клапаном 9, и отверстия, закрываемые снизу клапаном 10 с пружиной 11. Шток поршня уплотнен резиновыми и войлочными сальниками.

При плавном ходе сжатия поршень со штоком опускается вниз и вытесняет основную часть жидкости из пространства под поршнем в пространство над поршнем через перепускной клапан 5 отдачи. Часть жидкости, равная по объему вводимому в цилиндр штоку, через калиброванные отверстия клапана 10 сжатия перетекает в полость Б резервуара.

Калиброванные отверстия создают для жидкости сопротивление, пропорциональное квадрату скорости ее истечения. Поэтому при резком ходе сжатия под возросшим давлением жидкости клапан 10 сжатия открывается на большую величину, преодолевая сопротивление пружины 11. Вследствие этого уменьшается сопротивление перетеканию жидкости.

Во время хода отдачи поршень со штоком движется вверх. Давление жидкости над поршнем повышается, перепускной клапан 5 закрывается, а клапан 7 отдачи приоткрывается, и жидкость через отверстия 15 перетекает в пространство под поршнем. Необходимое сопротивление амортизатора создается упругостью пружины 8. Часть жидкости, равная по объему выводимому из цилиндра штоку, через отверстия 13 и открытый перепускной клапан 9 сжатия перетекает обратно из полости Б в рабочий цилиндр. При резком ходе отдачи жидкость открывает клапан 7 отдачи на большую величину, преодолевая сопротивление пружины 8.

Рис. 110. Амортизатор: 1 — проушина; 2 — гайка резервуара; 3 — сальник штока; 4— сальник гайки резервуара; 5 — перепускной клапан; 6 — отверстие наружного ряда; 7 — клапан отдачи; 8, 11 и 22 — пружины; 9—перепускной клапан сжатия; 10 — клапан сжатия; 12 — гайка; 13 — отверстие перепускного клапана; 14 — поршень; 15 — отверстие внутреннего ряда; 16—поршневое кольцо; 17 — корпус резервуара; 18—рабочий цилиндр; 19— шток поршня; 20 — направляющая штока; 21 — сальник; 23 — обойма сальников; 24 — сальники штока; А—отверстие для слива жидкости в резервуар; Б— полость резервуара.

Телескопический амортизатор крепится к продольной балке рамы с одной стороны и к передней оси автомобиля с другой.

Он имеет резервуар 6 ( рис. 79 ), рабочий цилиндр 5, поршень 1, шток 3 и клапаны: перепускной 2, отдачи 11, впускной 9 и клапан сжатия 8.

Клапан отдачи состоит из двух плоских стальных дисков, прижимаемых к поршню пружиной 10.

В поршне 1 выполнены два ряда отверстий 4 и 12. Отверстия 4 закрыты тарелкой перепускного клапана 2, отверстия 12 перекрываются снизу дроссельным диском клапана 11 отдачи.

Внутренняя полость рабочего цилиндра 5 заполняется амортизаторной жидкостью АЖ-12Т с присадками, обеспечивающими меньшую вязкость при отрицательных температурах, повышение смазочных и антиокислительных свойств.

Рис. 79. Телескопический амортизатор : а — ход сжатия; б — ход отдачи; в — уплотнение верхней части штока; 1 — поршень; 2 — перепускной клапан; 3—шток; 4 и 12 — отверстия в поршне: 3 — рабочий цилиндр; 6 — резервуар; 7 — корпус клапана сжатия; 10 — клапан сжатия; 9 — впускной клапан; 10 — пружина; 11 — клапан отдачи; 13 — грязеотражательная обойма; 14 и 19 — резиновые сальники штока; 15 — войлочный сальник штока; 16 — основной сальник штока; 17 — гайка; 18 — резиновый сальник резервуара; 20 — направляющая втулка

При сжатии рессоры поршень 1 со штоком 3 движется вниз. Жидкость из рабочего цилиндра перетекает в полость над поршнем через отверстия 4 в поршне и перепускной клапан 2.

Из рабочего цилиндра в резервуар 6 жидкость перетекает через дроссельные щели корпуса 7 клапана сжатия, а при большой скорости поршня 1 — через клапан 8 сжатия ( рис. 79,а ).

При отдаче рессоры поршень амортизатора движется вверх. Из верхней части рабочего цилиндра жидкость перетекает в нижнюю часть через отверстия 12 и щели дроссельного диска клапана 11 отдачи, а при большой скорости поршня — через клапан отдачи ( рис. 79, б ).

Вследствие снижения давления в рабочем цилиндре 5 при ходе отдачи в него поступает жидкость из резервуара 6 через впускной клапан 9.

Таким образом, только резкое сжатие или выпрямление рессоры, сопровождающееся быстрым перемещением поршня амортизатора, вызывает открытие соответственно клапана сжатия или клапана отдачи.

На рис. 79, в показан новый узел уплотнения амортизаторов автомобилей ЗИЛ.

Источник

Что такое гидравлическими телескопическими амортизаторами

Слово амотризатор происходит от французкого amortisseur и используется для гашения, поглащения ударов, колебаний подвижных элементов (подвески, колёс). Амотризатор преобразует механическую энергию движения в тепловую.

Амортизаторы могут быть одностороннего и двухстороннего действия. Первые обеспечивают затухание колебаний только движения колеса вниз относительно несущей системы, а вторые — как вниз, так и вверх.

Наиболее распространены гидравлические амортизаторы двухстороннего действия. По конструктивному признаку амортизаторы делятся на рычажные и телескопические.

В резервуаре 9 (рис. ) телескопического амортизатора двойного действия помещен рабочий цилиндр 8, внутри которого движется поршень 2 со штоком 1. Полость цилиндра заполнена рабочей жидкостью.

В днище поршня сделаны калиброванные отверстия — вырезы в дроссельном диске. В днище цилиндра помещаются впускной клапан 7 и клапан сжатия 6. Шток, проходящий через направляющую в верхней части цилиндра (на рисунке не показано), крепится к раме машины.

Внизу корпус амортизатора закрыт вставным дном, выполненным как одно целое с монтажным кольцом 3 для крепления амортизатора к балке передней оси (рамы) машины.

Амортизатор работает следующим образом. При наезде колеса на препятствие происходит сжатие рессоры, поршень 2 со штоком 1 движется вниз (рис. ). Давление в полости А цилиндра возрастает, перепускной клапан 13 открывается, и через его проходное сечение и калиброванные отверстия 14 наружного ряда жидкость поступает в полость Б над поршнем; частично жидкость вытесняется и из рабочего цилиндра 8 в резервуар 9 через зазор между штоком и его направляющей, установленной в верхней части цилиндра. Резкое сжатие рессоры вызывает быстрое нарастание давления в полости А, клапан сжатия 6 открывается, и жидкость поступает из цилиндра в резервуар, причем воздух, находящийся в верхней части резервуара, сжимается.

Когда рессора под действием упругих сил выпрямляется (рис. ), шток с поршнем совершает ход отдачи и движется вверх, в результате чего давление в полости Б над поршнем повышается, и жидкость поступает в нижнюю полость цилиндра через калиброванные отверстия 12 внутреннего ряда.

При ходе отдачи шток выходит из цилиндра, освобождая часть объема, куда поступает жидкость, перетекающая через открывающийся впускной клапан 7 из резервуара 9. В случае резкого хода отдачи открывается также клапан 11, через который перетекает большая часть жидкости из верхней полости цилиндра в нижнюю.

Принцип действия амортизатора основан на том, что сопротивление жидкости при перетекании ее через калиброванные отверстия тормозят перемещение движущихся частей амортизатора. Клапаны, проходные сечения которых сравнительно велики, предназначены лишь для снижения давления и предохранения деталей от перегрузок.

Различные амортизаторы применяются на автомобилях, однако повышение рабочих скоростей тракторных агрегатов расширило область их использования — они установлены в подвесках гусеничных тракторов Т-150 и др.

Подвески автомобилей делятся на зависимые и независимые. У зависимой подвески перемещение одного колеса вызывает перемещение другого колеса того же моста, а у независимой подвески перемещения колес одного моста не зависят друг от друга.

Зависимую подвеску имеют двухосные грузовые автомобили — у них оба моста подвешиваются к раме на продольных пластинчатых полуэллиптических рессорах. У передних мостов легковых автомобилей независимая подвеска, а у задних — зависимая.

Преимущества независимой подвески заключаются в способности кузова сохранять свое горизонтальное положение при наезде одного из колес на препятствия и неровности пути.

Для достижения лучшей плавности хода на колесных тракторах подрессоривается передний мост, для чего используется как независимая подвеска (МТЗ-80/82, Т-40М/40АМ), так и зависимая (Т-150К).

Рис. Телескопический амортизатор:

А — ход сжатия; б — ход отдачи: 1 — шток; 2 — поршень; 3 — нижнее монтажное кольцо; 4 — отверстие клапана сжатия; 5 — пружина клапана — сжатия; 6 — Клапан сжатия; 7 — впускной клапан; 8 — рабочий цилиндр; 9 — резервуар; 10 — пружина клапана отдачи; 11 — клапан отдачи; 12 — калиброванные отверстия наружного ряда; 13 — перепускной клапан; 14 — калиброванные отверстия наружного ряда.

Источник

➤Adblock
detector