ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНОВ

Амортизаторы выполняются таким образом, чтобы они могли по прочности передавать переменные усилия отбоя и сжатия между элементами крепления, имеющими соответствующие размеры. Если на амортизаторе дополнительно установлена пружина подвески, которая одним торцом опирается на верхнее крепление штока, а другим — на резервуар (рис. 2.1 и 2.2), то из-за наличия нагрузки продолжительного воздействия, совпадающей по направлению с силами при сжатии, требуется усиленное крепление. Такую комбинацию, образующую единый элемент подвески и содержащую буфера отбоя и сжатия, называли иногда раньше стойкой, однако правильным является для нее название «амортизатор с пружиной».

Для передачи на кузов продольных и боковых сил, возникающих в контакте колеса, требуется более толстый шток; такие подвески со стойками «Макферсон» известны уже более 30 лет. В настоящее время такая конструкция называется направляющей стойкой — пружинной или амортизаторной. Последнее название применяется в том случае, когда пружина отсутствует, но боковые и продольные силы воспринимаются утолщенным штоком.

АМОРТИЗАТОРЫ С ПРУЖИНОЙ

Варианты исполнения

Амортизатор с пружиной, показанный на рис. 2.2, уже в течение нескольких десятилетий применяется для опоры задней маятниковой вилки на мотоциклах (при парной установке). Крепление осуществляется с помощью двух проушин, под верхней из которых расположены опорная чашка пружины и буфер сжатия. Такая конструкция, быстро устанавливаемая и содержащая все элементы подвески, применяется также фирмой «Лейланд» в задних подвесках всех моделей «Ягуар» (рис. 2.3 и 2.4), а также в подвесках на двойных поперечных рычагах практически всех гоночных автомобилей.

Рис. 2.1. Направляющая пружинная стойка для автомобиля «Фиат-панда изготовляемая фирмой «Монро». К резервуару 10 приварены опорная чашка 11 пружины подвески, кронштейн 13 для крепления поворотного рычага, а также детали 15 и 16 из листового материала, к которым болтами крепится поворотный кулак. На отбортовке 8 трубы резервуара установлена упорная шайба 4, две поперечные канавки 5 которой предназначены для того, чтобы во внутренней полости упирающегося в эту шайбу дополнительного упругого элемента не возникало избыточное давление (см. рис. 2.9 и 2.26), иначе грязь и продукты износа нагнетались бы в уплотнение 3. Последнее служит одновременно для герметизации относительно резервуара направляющей 2 штока, изготовленной из металлокерамики на основе железа. Снизу в направляющую запрессована втулка 9, поверхность которой снижает трение со штоком 6. Шток диаметром 20 мм имеет в средней части буфер отбоя 12; при полном ходе отбоя колеса длина направляющей составляет еще LFU = 120 мм (см. рис. 2.21). Снизу шток 6 обжат, чтобы можно было разместить на нем клапан отбоя и клапан перепуска (см. рис. 1.77). Уплотнение между поршнем и цилиндром осуществляет кольцо 1 с малым трением.

Рис. 2.2. Мотоциклетный амортизатор с пружиной, выпускаемый фирмой «Бильштайн», с буферами отбоя и сжатия, а также с шарнирными опорами в установочных проушинах (см. рис. 1.118)

На рис. 2.5 показан амортизатор с пружиной фирмы «Бильштайн», изготовляемый методом выдавливания из алюминиевого сплава, который весит менее 1 кг (несмотря на диаметр поршня 46 мм) и оснащен буфером отбоя 3 и дополнительным упругим элементом 5. Для крепления в обе проушины 1 и 7 запрессованы сферические опоры GEZ008ES фирмы СКФ с отверстием 12,7 мм (см. также рис. 1.118), имеющие угловую подвижность и неподатливые в осевом направлении.

Рис. 2.4. В задней подвеске автомобилей «Ягуар» амортизаторы с пружиной крепятся вверху и внизу только одним болтом

Рис. 2.5. Газонаполненный амортизатор с пружиной (вариант из алюминия), разработанный фирмой «Бильштайн» для гоночных автомобилей. Изменение высоты автомобиля осуществляется с помощью двух взаимно контрящихся круглых гаек 2 с мелкой резьбой М52х1.5. Хорошо видны дополнительный упругий элемент 5 с прогрессивной характеристикой, сидящий на штоке внизу, шарнирные опоры в обеих проушинах 1 и 7 и буфер отбоя 3 на поршне (внутренний буфер). Внизу на штоке находится ступенчатая гайка 6, дополнительное сверление которой охватывает шток поверх резьбы — для повышения прочности:

f — упругая деформация; h — высота при полном сжатии

Рис. 2.6. Задняя подвеска автомобилей «Пежо 104» и «Ситроен LNA»; показанный в разрезе амортизатор с пружиной изготовляется «Пежо»

Рис. 2.7. Задний амортизатор с пружиной автомобиля "Фольксваген-пассат С" с дополнительным упругим элементом

Высота автомобиля может бесступенчато регулироваться с помощью круглых гаек 2. Для снижения неподрессоренных масс шток 4 выдвигается вниз.

Амортизаторы с нижней опорной чашкой пружины

Амортизаторы с пружиной находят все более широкое применение, в особенности в задних подвесках легковых и комбинированных автомобилей, но из экономии и с целью лучшей шумоизоляции верхняя опорная чашка 6 пружины (рис. 2.6) оформляется непосредственно на кузове и пружина 3 опирается в этом месте через резиновую прокладку.

Рис. 2.8. Форма и характеристика упругости дополнительного упругого элемента, изготовляемого из материала «целласто» фирмой «Эластроган» для автомобилей «Фольксваген-пассат С». Хорошо видна сильная прогрессивность и обусловленная материалом возможность получения упругой деформации 123 мм при высоте детали 155 мм.

В этой же детали 6 расположено и штыревое крепление штока 4, защищенного гофрированным чехлом 5. На нижнем конце штока расположен буфер отбоя, поддерживаемый пружиной. Болт 8 осуществляет крепление амортизатора с пружиной на продольном рычаге точно по оси колеса, т. е. передаточное отношение i_х от колеса к амортизатору равно единице. Буфер сжатия 1 установлен на этом же рычаге сверху.

Рис. 2.10. Задняя подвеска со связанными рычагами автомобиля «Фольксваген-поло С». Пружины, установленные высоко вверху на амортизаторах, опираются непосредственно на кузов

Рис. 2.9. Форма и характеристика упругости дополнительного упругого элемента высотой всего 83 мм, устанавливаемого компанией БМВ на задние амортизаторы с пружиной, для комплектации с 1981 г. автомобилей новой пятой серии. Хорошо видно обеспечение выхода воздуха из внутренней полости через две выемки в отверстии 11 мм и поперечный канал (изготовитель — фирма «Эластогран»).

На рис. 2.7 показан аналогичный по конструкции амортизатор с пружиной автомобиля «Фольксваген-пассат С» (модель 1981 г.), только здесь высокий дополнительный упругий элемент обеспечивает желаемую прогрессивность жесткости и в значительной мере препятствует пробоям подвески. На рис. 2.8 и 2.9 показаны форма и характеристика упругости таких деталей, изготовляемых компанией «Эластогран» из материала «целласто» (ячеистый полиуретановый эластомер). Почти такую же конструкцию, как на «Пассате», имеют амортизаторы с пружиной, устанавливаемые компанией «Фольксваген» на автомобиль «Поло С» выпуска 1981 г. (Если в вашем гараже стоит «немец» 80-х, то возможно пора задуматься о новом автомобиле? Выгодно продать авто можно на Carclick) Их можно видеть на рис. 2.10, они закреплены несколько ниже оси колеса на модернизированной подвеске со связанными рычагами. Амортизатор с пружиной требует больше места по ширине, чем простой амортизатор, что приводит к заужению погрузочной поверхности: для комбинированных автомобилей это является недостатком, для легковых же не так важно. На рис. 2.11 видно это сужение, которое проявляется только при сложенном заднем сиденье (т. е. на автомобиле с кузовом «универсал»). Все вышеприведенные варианты имеют нижнюю опорную чашку пружины, приваренную к резервуару двухтрубного амортизатора. Однако как для сборки амортизатора и его транспортирования, так и для хранения на автозаводе или складе запчастей удобнее и выгоднее, если эта опорная чашка не выполнена как одно целое с резервуаром амортизатора (рис. 2.12 и 2.13). Она должна быть съемной и, будучи надетой на амортизатор, может опираться на четыре выступа (рис. 2.14), на приваренный, круговой уголковый профиль (рис. 2.15) или же на закладное стопорное кольцо (рис. 2.16). Два первых варианта предлагаются для применения на двухтрубных амортизаторах; высокие прочностные показатели изготовленного методом холодного выдавливания и имеющего толщину 2 мм цилиндра однотрубного   амортизатора позволяют сделать на нем проточку глубиной 0,6 мм и использовать высокую нагрузочную способность закладочного стопорного кольца.

Рис. 2.11 Вид на погрузочную поверхность автомобиля «Фольксваген-поло С» со сложенным задним сидением. Получающийся при этом багажник объемом около 1 м³, хотя и несколько сужен боковыми выступами (в которых размещены пружинные стойки), однако из-за низкой погрузочной кромки имеет хороший доступ

Рис. 2.12 Несущий амортизатор, изготовляемый «Пежо» для своих легких грузовиков J7 и J9. Проушина и нижняя опорная чашка выполнены как одно целое

Рис. 2.13. Передняя подвеска легкого грузовика J9, выпущенного «Пежо» в 1979 г. Амортизатор с пружиной закреплен сквозным болтом на верхнем рычаге

Рис. 2.14. Двухтрубный амортизатор «Боге» со штыревым креплением вверху и проушиной внизу, а также с выдавленными выступами для опоры нижней чашки пружины

Рис. 2.15. Задняя подвеска модели «305 брик», выпущенной «Пежо» в 1980 г. Чтобы не уменьшать ширину погрузочной поверхности на этом комбинированном автомобиле, амортизаторы с пружиной расположены с большим отклонением от вертикали примерно на высоте центра колеса и через шаровые шарниры связаны с продольными рычагами (см. также рис. 2.11). Направленные вниз передаточные рычаги относительно коротки; возникающие в связи с этим большие силы являются причиной установки каждого продольного рычага на двух конических роликовых подшипниках. Нижняя чашка пружины опирается на кольцо уголкового сечения, неподвижно установленное на резервуаре двухтрубного амортизатора, а верхняя чашка расположена в месте штыревого крепления амортизатора, но не связана с амортизатором.

Рис. 2.16. Несущий газонаполненный амортизатор ЕТ36 фирмы «Фихтель и Закс» с разделительным поршнем. Буфер отбоя расположен на 24 мм выше поршня и через закладное стопорное кольцо опирается на шток толщиной 11 мм; поясок опорной шайбы для надежности завальцован. Нижняя чашка пружины надевается на цилиндр и опирается на уголковое кольцо, охватывающее стопорное кольцо, за счет чего выскакивание последнего становится невозможным, Обозначенный вверху дополнительный упругий элемент приходит в контакт с крышкой, запрессованной в цилиндр и защищающей направляющую штока и уплотнительный комплект. Нижняя проушина хотя и имеет несколько большую ширину, чем обычно, однако предназначена для крепления сквозным болтом диаметром всего 10 мм

Рис. 2.17. Несущий газонаполненный амортизатор фирмы «Бильштайн» с диаметром поршня 46 мм и штока 14 мм, устанавливаемый в заднюю подвеску автомобилей БМВ «M535i». Вверху диаметр штока уменьшен до 10 мм, чтобы получить упор для нижней чашки штыревого крепления. Буфер отбоя, установленный на штоке, опирается через втулку с отбортовкой на шайбу, прижатую к клапану сжатия. Над направляющей штока находится защищающая ее крышка с выдавленными поперечными каналами для выхода воздуха, так как в этом месте происходит упор дополнительного упругого элемента. Высоту автомобиля можно регулировать по желанию, используя три выточенные на трубе цилиндра канавки. В одну из этих канавок устанавливается стопорное кольцо, на которое ложится (охватывая его) нижняя чашка пружины. Шарнир пружины имеет ширину 50 мм, крепление осуществляется болтом М14Х1,5

Если предусмотреть несколько проточек, то с их помощью можно ступенчато (в определенных границах) менять габаритную высоту автомобиля (рис. 2.17). Приваренный к опорной чашке ступенчатый поясок охватывает закладное стопорное кольцо, так что оно не может выскочить даже при резких, ударных нагрузках. Амортизаторы В46 компании «Бильштайн» имеют толщину стенки 2 мм, на амортизаторах В36 она составляет только 1,7 мм и глубина канавки на них — 0,5 мм.

Рис. 2.18 Передняя подвеска автомобиля Рено-30ТХ, которая в аналогичном виде устанавливается также на модели 20 и «Фуего». Для обеспечения свободного прохода полуосей передних колес амортизаторы с пружиной расположены над верхними поперечными рычагами. Болты крепления, проходящие через нижний шарнир амортизатора, служат одновременно для шарнирного крепления стабилизатора; в результате с каждой стороны образуется один силовой элемент, воспринимающий нагрузки.

Если переднеприводной автомобиль имеет спереди подвеску на двойных поперечных рычагах, то целесообразно расположение амортизатора с пружиной над верхним рычагом и опора пружины подвески на брызговик крыла. За счет этого можно создать требуемый свободный проход для полуосей; «Рено» применяет такое решение на моделях «18», «20» и «30» (рис. 2.18). а «Пежо» — на легких грузовых автомобилях J7 и J9 (рис. 2.19).

И.Раймпель
Шасси автомобиля
Амортизаторы, шины и колеса