Казалось бы, о чём речь: чтобы машина мягче шла и чётко вваливала в повороты! Так-то оно так. Но это общие слова, за которыми зачастую нет никакого понимания матчасти. А значит, сегодня предлагаю разобрать данный вопрос подробно. И для начала, чуть-чуть теории.
Рассмотрим классику жанра: гидравлический двухтрубный амортизатор на картинке выше. По сути он представляет собой конструкцию из полой трубы (резервуар), заваренной наглухо с одной стороны, и вставленного в эту трубу штока с поршнем. Поршень может перемещаться вверх-вниз, а внутри резервуара находится еще одна ёмкость (рабочая полость). Всё это хозяйство заполнено маслом и воздухом. Шток закреплён на кузове, а внешняя "труба" - на подвижной детали подвески. При перемещении подвески вверх-вниз, колебания подвески в точности передаются на нижнюю часть амортизатора. Но взаимному свободному "болтанию" нижней части и штока мешает то самое масло внутри амортизатора, перетекающее из рабочей полости в резервуар и обратно. Почему? Потому что при перемещениях штока внутри амортизатора создаётся сопротивление - в процессе перетекания жидкости через небольшие отверстия поршня и донного клапана. И соответственно, амплитуда перемещений подвески становится меньше и плавнее.
Газовые амортизаторы не имеют внутри рабочей жидкости и характеризуются несколько иным строением, а бывают и газомасляные комбинированные конструкции. Но функцию на машине все эти собратья выполняют абсолютно одинаковую. Но об этом далее.
Кстати, для наглядного понимания принципа работы, можете провести эксперимент. Возьмите пустой шприц, установите его шток на середине хода. Далее, заткните указательным пальцем отверстие под иголку и поперемещайте шток в обоих направлениях. Воздух, находящейся внутри, будет создавать сопротивление движению на сжатие, а вакуум - движению на растяжение. Вот вам и простейшая модель работы амортизатора (скорее, газового). Конечно, внутри настоящего узла всё сложнее, но главное что нужно понять: амортизатор гасит передающиеся на него колебания за счёт внутреннего сопротивления газа и/или жидкости. А вот зачем всё это нужно, я подробно расскажу ниже. Глобально, можно выделить два основных пункта.
Функция №1: повышение плавности хода.
Как я уже пояснил выше, любой современный амортизатор имеет двустороннее действие. Под массой автомобиля, стоящего на земле, шток всегда частично утоплен в корпус (как в нашем примере со шприцом). Таким образом, при перемещениях подвески как вверх (на кочке), так и вниз (в яме), он замедляет скорость этих движений, что ощутимо повышает комфорт пассажиров. Да и удары от неровностей дороги передаются на кузов значительно мягче, что продляет жизнь как самому кузову с подвеской, так и в общем-то, всему остальному. Ибо, на вибростенде ни одна конструкция долго не протянет. Однако, в свете рассмотрения активной безопасности движущейся машины, это не главная функция.
Функция №2: минимизация раскачки кузова.
А вот это уже прямо влияет на активную безопасность движения. Ведь очевидно, что чем меньше кузов болтает с боку на бок и с кормы на перед, как лодку на волнах - тем автомобиль стабильнее движется и лучше слушается команд руля. Кстати, схожая поперечная качка будет и при отсутствии или неисправности стабилизатора поперечной устойчивости (суть его работы мы уже обсуждали здесь). А чтобы нагляднее понять основную функцию амортизаторов, давайте представим что их просто нет, остались только пружины.
- Трогаемся и едем прямо. Скорость растёт, а на дороге есть неровности. И даже незначительная кочка рано или поздно "пнёт" передние колёса вверх так, что те потеряют контакт с дорогой: ведь сопротивляются теперь только пружины, а быстро гасить колебания и толчки они не умеют. Вот и получается, что прыгающие на скорости как мячик от пинг-понга колёса постоянно теряют контакт с дорожным полотном. Полагаю, объяснять чем это опасно, будет лишним.
- Теперь ныряем в вираж резким поворотом руля. Пусть вправо. Соответственно, масса кузова переносится на левые колёса, внешние к повороту. Будь у нас амортизаторы, то они частично скомпенсировали бы резкое увеличение нагрузки на левые пружины. Но так как у нас их нет, сила инерции нещадно завалила машину влево, а правые колёса... Верно. Снова потеряли контакт с дорогой или ослабили его силу до неприемлемого значения. Тут как "крышу словить" недолго, так и прямиком на встречку отправиться...
- Интенсивно оттормаживаемся со скорости. Теперь вес автомобиля у нас резко концентрируется на передней оси. И полагаю, вы уже предугадали аналогию с предыдущим пунктом. Машина клюнула носом куда сильнее допустимого предела, а задние колёса практически оторвались от асфальта. Стало быть, тормозим мы теперь только передом, а значит, куда менее эффективно чем должны. Со всеми вытекающими.
Во время реального, а не смоделированного движения, все эти ситуации непрерывно пересекаются в различных комбинациях, делая жизненную необходимость амортизаторов абсолютно очевидной. А значит, сегодня мы окончательно ответили на вопрос, велика ли роль этих неприметных, казалось бы, деталей, в поведении автомобиля на дороге.
Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем исправных амортизаторов и ровных дорог!
P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.
