РЕГУЛИРУЕМЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ
Компромиссом между комфортом и безопасностью (управляемостью) может являться конструкция амортизатора с возможностью регулирования его жесткости.
Существует два основных вида таких моделей. Первые позволяют изменять свои характеристики только в статике, когда автомобиль неподвижен. Некоторые для этого вообще приходится снимать с корпуса (яркий пример – модели голландской фирмы KONI). Второй вид – амортизаторы, изменяющие свои характеристики в движении. Как правило, они управляются автоматически, без участия водителя.
Регулирование может осуществляться в зависимости от нагрузки на ось автомобиля, от скорости его движения, от дорожных условий, от температуры окружающего воздуха и самого амортизатора или от всех условий вместе. В таком случае автомобиль оснащают соответствующими датчиками и блоком управления, подающим команды на исполнительные устройства.
Причем система управления может быть не только электронной, но и пневматической и даже гидравлической.
Есть и более простые решения. Такие компании, как BOGE и MONROE, выпускают модели амортизаторов, у которых на внутренней поверхности рабочего цилиндра имеется калиброванная вертикальная канавка переменного сечения. Масло по ней может перетекать из одной полости резервуара в другую, минуя клапанную систему поршня. В средней части цилиндра, именуемой «зоной комфорта», проточка имеет постоянное сечение. На этом отрезке поршень совершает незначительные плавные перемещения, обусловленные движением автомобиля по гладкой и прямой дороге.
Когда характер поверхности трассы меняется и колесо попадает в выбоину, поршень перемещается уже на значительное расстояние и попадает в зону цилиндра, где канавка предусмотрительно начинает сужаться, а затем исчезает вовсе. В этой зоне соответственно и сопротивление амортизатора резко возрастет.
В общем, какая бы конструкция ни применялась для автоматической регулировки характеристик амортизатора, она призвана, в зависимости от профиля дороги и характера движения автомобиля, отдавать предпочтение либо управляемости, либо комфорту. ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОТЫ
Зависимость силы сопротивления движению поршня P от его скорости V (при наличии стравливающего отверстия) в формульной записи выглядит, как Р = k * (V в степени n), где k – коэффициент сопротивления, а n – просто показатель степени, зависящей, как и k, от размеров и формы дроссельных отверстий, вязкости жидкости и скорости ее протекания. Эта зависимость P от V и является характеристикой амортизатора. Чаще всего она нелинейна.
Если калиброванное отверстие имеет постоянное сечение, то характеристика приобретает прогрессивный характер (n меньше 1). Режим, в котором при этом работает амортизатор, принято называть «дроссельным». Если же клапанное отверстие имеет переменное сечение (увеличивающееся по мере роста давления жидкости), то характеристика становится регрессивной (n больше 1), а режим работы именуют «клапанным».
Амортизаторы с регрессивной характеристикой способны создавать значительные усилия сопротивления даже при небольших скоростях перемещения штока, что выражается, например, в уменьшении крена автомобиля при резком повороте руля и снижении интенсивности «клевка» кузова при экстренном торможении. С увеличением скорости движения поршня сила сопротивления возрастает достаточно медленно.
Амортизаторы же с прогрессивной характеристикой, наоборот, имеют небольшую силу сопротивления на малых скоростях штока, которая, однако, склонна быстро возрастать с увеличением скорости поршня.
Таким образом, во втором случае мы получаем лучшее реагирование на мелкие препятствия и более эффективное сцепление с дорогой в сочетании, правда, с гораздо более интенсивными нагрузками на подвеску и кузов.
В настоящее время путем подбора параметров дросселей и клапанов, комбинируя прогрессивные и регрессивные интервалы зависимостей, можно добиться некоего компромиссного варианта – характеристики, близкой линейной.
СЖАТИЕ И ОТБОЙ
Помимо прочего у различных моделей амортизаторов характеристики отличаются по степени симметричности сопротивлений при сжатии и отбое.
Как правило, характеристика несимметрична, и при одинаковых скоростях усилия сжатия и отбоя отличаются в пользу последнего. Связано это с тем, что максимальная скорость сжатия заранее точно неизвестна. Зависит она от скорости движения автомобиля в общем и от величины преодолеваемого им препятствия.
В случае сильного пробоя подвески амортизатор, развивающий большие усилия хода сжатия, может просто ее заблокировать.
С усилиями же при отбое все проще. Максимальная скорость отбоя напрямую зависит от жесткости упругого элемента (пружины) и хода подвески. Поэтому мы можем легко задавать максимальные усилия в соответствии с этой скоростью.
Оптимальное усилие отбоя стандартного амортизатора превышает усилие сжатия в 2 – 4 раза.
НЕИСПРАВНОСТИ
Амортизатор является элементом активной безопасности автомобиля. От его исправной работы напрямую зависит контакт колес с дорогой, длина тормозного пути, максимальная безопасная скорость прохождения поворотов, порог аквапланирования (скольжения по влажной дороге),а также износ других элементов подвески, ходовой части и шин.
Рано или поздно любой амортизатор выходит из строя. Срок его эксплуатации зависит от многих факторов: состояния дорог, интенсивности нагрузок, расстояния, пройденного автомобилем, стиля езды, условий эксплуатации, температурного режима, особенностей дорожного покрытия и т. д.
Поломка не всегда очевидна, так как амортизаторы к тому же имеют тенденцию лишь частично терять свои свойства, что, однако, все равно требует либо их ремонта (крайне редко), либо замены.
Самыми распространенными поломками амортизаторов являются выход из строя клапанной системы и нарушение герметичности сальника штока. Хотя, конечно, этот список может быть и продлен.
Причин преждевременного прихода в негодность несколько. Основными считаются: изначально неправильная установка амортизатора, эксплуатация «неродной», неправильно подобранной модели и качество исполнения тех или иных элементов амортизатора.
Проверка текущего состояния требует регулярной диагностики, которую лучше всего производить где-нибудь в автосервисе или на станции технического обслуживания.
Однако существует несколько популярных «народных» методов оценки работоспособности амортизаторов.
Самым популярным среди автолюбителей тестом является попеременное раскачивание углов кузова автомобиля. Производя эту процедуру, вам нужно наблюдать за тем, как быстро затухают созданные вами колебания. При наличии вышедшего из строя амортизатора кузов будет долго раскачиваться вверх/вниз.
Данный тест весьма необъективен, так как смоделировать реальные условия эксплуатации автомобиля и создать высокочастотные, резкие колебания вы не сможете.
Другая, более простая, процедура – это обыкновенное визуальное изучение интересующей нас детали. Полная или частичная разгерметизация рабочего цилиндра сопровождается появлением характерных масляных подтеков на корпусе амортизатора.
Одной из важнейших функций амортизатора является его способность преобразовывать энергию механических колебаний колес и кузова в тепловую энергию, которая затем рассеивается в окружающую среду. Это означает, что исправно работающий амортизатор должен существенно нагреваться после хорошей встряски.
Сложность метода заключается в том, что после того как вы прогоните автомобиль по разухабистой грунтовке, подобраться к амортизаторам и измерить их температуру довольно проблематично. Однако если это все же удастся проделать, то по разности температур вы четко определите, какой из ваших амортизаторов начал «сдавать».
Еще не бесполезно будет оценить износ шин. Если он имеет ярко выраженный неравномерный характер, то это обстоятельство так же может указывать на снижение у подвески амортизирующих свойств.
Когда работа амортизатора не устраивает вас на столько, что вы произвели его демонтаж, стоит обратить внимание на состояние штока поршня: быть может, именно здесь и кроется неисправность. В нормальном рабочем состоянии поверхность штока идеально ровна и гладка. Любые отклонения от этой нормы (пятна ржавчины, задиры, искривления) говорят о том, что амортизатор смело можно выбрасывать.
НАУЧНЫЙ ПОДХОД
Более серьезная, квалифицированная диагностика производится на специальных стендах. Самый распространенный из них – Shock Tester. В течение нескольких минут колеса автомобиля подвергаются воздействию различных нагрузок. В это время прибор иллюстрирует колебания в виде диаграмм, которые сравниваются с эталонными показателями, индивидуальными для каждой марки автомобиля.
Погрешность метода заключается в том, что диаграммы иллюстрируют поведение всей подвески в целом.
Персонально оценить работу исключительно амортизатора можно на специальной «Тест-машине». Однако амортизатор для этого должен быть демонтирован. Да и стоит такая установка очень дорого, и в автосервисах и на СТО вы ее не увидите.
ВЫБОР
Последние несколько лет на российском вторичном рынке амортизаторов наблюдается заметное оживление. В нашей стране появились представительства крупных зарубежных фирм. Поэтому теперь наряду с отечественными моделями «СААЗ» и «Плаза» на прилавках магазинов можно найти продукцию всемирно известных фирм: BILSTEIN, KONI, BOGE, KAYABA, MONROE, SACHS, GABRIE и т. д.
Сравнительный анализ достоинств и недостатков конкретных фирм – тема отдельного обзора. В большей или меньшей степени известный бренд гарантирует качество исполнения и надежность работы. Обращать внимание при выборе модели для своего авто нужно скорее на характеристики амортизаторов, на их жесткость.
Ваша манера езды, уровень чувствительности к вибрациям, ваше отношение к безопасности и комфорту – глубоко индивидуальные параметры. Вы должны сами для себя определить «философию» вашей езды. И тогда уже решать, имеет ли смысл приобретать, например, дорогой «спортивный» газовый амортизатор, повышающий нагрузку на остальные элементы автомобиля, или вам ближе комфорт и стабильность
«гидравлики».
Главное, чтобы любые внешние «колебания» никак не отражались на вашем душевном равновесии.
Резонанс – опасная вещь...
