Амортизатор – это главнейшая часть подвески, которая обеспечивает сцепление колеса с опорной поверхностью и комфортные условия для водителя и пассажиров.
Как действует амортизатор?
Когда пружина (спираль, рессора или торсионный вал – не важно, что именно) сжимается, она накапливает энергию. Амортизаторы действуют, преобразовывая энергию движения подвески в тепло. Амортизаторы вырабатывают тепло из энергии с помощью гидравлического сопротивления, сдерживая естественное свойство подвески подпрыгивать.
Можно считать амортизатор поршнем, прогоняющим масло сквозь клапан на днище поршня, чтобы создать сопротивление.
Такое сопротивление называется демпфированием.
Функции амортизатора непосредственно связаны с обеспечением контакта колеса с дорогой, т. е. с управляемостью автомобиля и безопасностью движения. Потеря сцепления колеса с опорной поверхностью – это катастрофа для автомобиля.
При наезде на препятствие колесо автомобиля подбрасывает, и пружина сжимается, поглощая энергию толчка. Затем она распрямляется - в подвеске начинается колебательный процесс. Если не принять специальных мер, запасенная энергия будет расходоваться медленно - только на преодоление внутреннего трения в пружине и подвеске.
За это время автомобиль успеет наехать на бессчетное количество других препятствий и ям; понятно, что возникшие колебания так и не затухнут и колесо будет беспорядочно подпрыгивать, то и дело теряя контакт с дорогой. Исправные амортизаторы гасят эти колебания.
Последствия эксплуатации неисправных амортизаторов достаточно серьезные. К сожалению данных по России нет совсем, поэтому посмотрим статистику по Европе.
Где-то к 7-8 годам эксплуатации автомобиля 14,4 % амортизаторов требуют замены.
Почему изношенные или неисправные амортизаторы представляют значительную опасность?
Если ответить коротко на этот вопрос, то при частичном износе амортизаторов увеличивается тормозной путь. Эффект аквапланирования шины появляется даже при низких скоростях. Шины и пружины изнашиваются быстрее, а оптимальное действие современных электронных систем безопасности, таких как ABS, ESP или ASR, нарушается, так как все эти системы требуют хорошего контакта колеса с поверхностью дороги. Ходовые качества автомобиля ухудшаются при боковом ветре и на серпантине, автомобиль имеет тенденцию к непроизвольному саморазворачиванию, или к недостаточной маневренности.
При любом динамическом перераспределении веса автомобиля, будь то крен при заходе в поворот, клевок при торможении или приседание на разгоне, пружины сжимаются и распрямляются. При этом меняется нагрузка на каждое колесо. Как и с какой скоростью происходит такое перераспределение — зависит от амортизаторов.
А нагрузка, помноженная на коэффициент трения, — это сила сцепления каждого колеса «в пределе». Если ее стало меньше у передних колес, то машина предрасположена к сносу, если у задних — к заносу.
Яркий пример: чрезмерно жесткий на отбой амортизатор, не позволяя пружине быстро распрямиться, вызывает отрыв внутреннего колеса от асфальта, и машина уходит в занос.
Ниже в таблице показано, что 50% износ амортизаторов приводит к увеличению тормозного пути, причем это увеличение на автомобиле с ABS более чем в три раза превосходит аналогичную величину автомобиля без этой системы безопасности.
Получаем парадокс, с одной стороны такие системы безопасности создаются, чтобы автомобиль останавливался эффективнее, но если мы не будем учитывать при этом техническое состояние амортизаторов, то наличие этих систем сделает нашу жизнь менее безопасной. И эта разница в несколько метров – это как раз ширина пешеходного перехода, перед которым нужно успеть остановиться.