История и эволюция амортизаторов

Категория: Ходовая часть | Дата: 6 июля, 2013 | Комментариев нет

Один профессиональный водитель дал амортизаторам очень неожиданное и точное определение — «усмертизаторы колебаний».  Действительно, эти устройства уничтожают возникшие колебания, предотвращая раскачивание кузова. Но обретению ими знакомого нам облика предшествовала довольно серьезная эволюция.

История и эволюция амортизаторов

Кузов автомобиля, соединенный с колесами через рессоры, пружины, торсионы или пневмобаллоны, неизбежно раскачивается, какой бы ровной ни была дорога. Даже на идеально гладком автобане кузов все равно получает некоторый импульс и начинает колебаться. И так будет продолжаться до тех пор, пока вся энергия импульса не израсходуется. Вот амортизаторы и призваны эту энергию превращать… в тепло.
Старинные автомобили были тихоходными, и их жесткая рессорная подвеска сообщала кузову небольшие и вполне терпимые колебания. К тому же рессоры сами гасили эти колебания благодаря трению между листами. Кстати, этот самый первый в истории тип подвески по-своему уникален — в рессоре сочетаются сразу все три элемента: направляющий, упругий и гасящий.

Рожденные на спортивных треках

Гоночный Bugatti-51

Гоночный Bugatti-51 с фрикционными амортизаторами в передней подвеске

Раскачивание машины на высоких скоростях первыми ощутили гонщики. Уже в 1903 году на спортивных автомобилях Mors появились первые примитивные амортизаторы фрикционного типа. Они были простыми и дешевыми, но страдали от быстрого износа. Удивительно, но на серийных моделях они продержались почти полвека — от Bugatti 30-х годов до серпуховской трехколесной «инвалидки» СЗЛ конца 50-х.

Гидравлические амортизаторы начали свою жизнь в подвеске автомобиля еще в третьем десятилетии прошлого века. Их ранние конструкции имели одностороннее действие. При ходе колеса вверх и сжатии рессоры такой амортизатор бездействует. Он вступает в работу только при ходе отбоя. Такие можно было еще встретить на отечественных «эмках».

Фрикционный амортизатор 30-х годов

Фрикционный амортизатор 30-х годов

Когда скорости движения возросли, рессоры стали мягче, а ход колес увеличился, путевку в жизнь получили амортизаторы двойного действия. Они были рычажного типа и работали как на сжатие, так и на отбой. У подобного амортизатора связанный с мостом автомобиля рычаг через кулачок перемещал два поршня. Каждый из них продавливал через калиброванные отверстия жидкость. На это и расходовалась энергия импульса. Такие устройства, как ясно из принципа работы, были гидравлическими. В 1937 году немецкая фирма DKW совместила рычаг амортизатора с верхним рычагом независимой подвески колес. Эта конструкция нашла широчайшее распространение — вспомним наши «Победу» и «Волгу» ГАЗ-21 первых выпусков. К 40-м годам подвеска колес стала настолько мягкой, что ход колеса уже не соответствовал возможностям рычажного амортизатора. И тогда взоры конструкторов обратились к телескопическим конструкциям. В их трубчатом корпусе перемещался связанный со штоком поршень, через клапаны которого при ходах сжатия и отбоя продавливалась жидкость.

Будущее — за «телескопами»

Современный телескопический гидравлический амортизатор

Современный телескопический гидравлический амортизатор

Амортизаторы такой конструкции оказались проще и дешевле в изготовлении и очень удобно размещались внутри пружины, что было удобно при независимой подвеске колес. Первым серийным отечественным автомобилем с телескопическими амортизаторами стал в 1956 году «Москвич-402».

Однако итальянская фирма «Lancia» применила на модели Lambda «телескопы» уже в 1922 году, а британский филиал «Ford» с 1948 года освоил выпуск легковых машин с подвеской передних колес типа «МакФерсон», естественно, с амортизаторами такого типа. В этой конструкции шток телескопического амортизатора служил одновременно и поворотным шкворнем колеса. Такое решение оказалось настолько удачным, что вызвало цепную реакцию. В итоге сегодня все легковые автомобили оснащаются исключительно «телескопами», а «МакФерсон» стал наиболее распространенным для переднеприводных моделей.

 

Жесткость — величина переменная

На Mercedes-Benz Е класса стоит система Airmatic DC

На Mercedes-Benz Е класса стоит система Airmatic DC, изменяющая характеристики упругих и гасящих элементов подвески в зависимости от дорожных условий, стиля вождения и степени загрузки автомобиля

Шестидесятые годы ввели в обиход регулируемые телескопические амортизаторы. Специальное устройство позволяло посредством дистанционного управления поворачивать концентричный со штоком диск и изменять сечение клапанов в поршне. Водитель в зависимости от дорожных условий мог на ходу изменять сопротивление амортизаторов. Удобно? Не очень. Процесс эволюции выкристаллизовал более совершенное решение.

Проникновение электроники во все системы современного автомобиля открыло возможность автоматического регулирования характеристик амортизаторов. В настоящее время данная функция уже перестала быть новинкой. По сигналам, поступающим от датчиков, бортовой компьютер принимает решение, какое сопротивление амортизаторов является наивыгоднейшим для данных скорости движения и дорожных условий.

Дорогу осилит… хитрый

Интенсивная работа амортизатора по рассеиванию энергии импульса, раскачивающего автомобиль, приводила к перегреву корпуса. Начались поиски рецептов высококипящих амортизаторных жидкостей, появились «телескопы» с густыми ребрами охлаждения. Ряд фирм стал снабжать гасители колебаний дополнительными запасами жидкости, содержавшимися в баллонах, установленных параллельно амортизатору.

Устройство, однотрубного, двухтрубного и перевернутого однотрубного амортизатора

Устройство современных однотрубного, двухтрубного и перевернутого однотрубного амортизаторов

Традиционно «телескопы» состояли из двух концентричных труб со штоком и поршнем. Иной точки зрения придерживались конструкторы французской фирмы «De Carbon». Свой первый патент на идею однотрубного амортизатора они получили в 1948 году. А уже через шесть лет «телескопы» этого типа стали активно применяться.

В однотрубном амортизаторе наряду с жидкостью работает и газ. Новая конструкция получила распространение из-за того, что традиционные двухтрубные агрегаты плохо гасят высокочастотные колебания, газонаполненные же справляются с ними гораздо лучше. Теперь широкий круг фирм («Boge», «Bilstein», «Koni» и другие) освоил «однотрубники», которые в последнее время стали активно вытеснять старые добрые двухтрубные.

Что дальше? Уже поговаривают об электромагнитных амортизаторах с электронным автоматическим управлением при помощи микропроцессора. Хитры конструкторы!

Понравилась статья? Поделись с друзьями!:)


Ваш отзыв

Поиск

Этторе Бугатти
Машина создана для того, чтобы ездить, а не тормозить.
Этторе Бугатти

Не пропустите новые статьи!

Популярное

Новое