Классификация амортизаторов

Гидравлические двухтрубные амортизаторы
Гидравлические двухтрубные амортизаторы – самый распространенный и дешевый тип демпфирующих стоек. Они довольно просты по конструкции и не столь требовательны к качеству изготовления. Состоит такой амортизатор из двух трубок: рабочей колбы, где и находится поршень, и внешнего корпуса, предназначенного для хранения избыточного масла. Поршень перемещается во внутренней колбе, пропуская масло через собственные каналы и выдавливая часть масла через клапан, находящийся снизу колбы. Этот клапан иногда называют клапаном сжатия, поскольку зачастую он отвечает за перетекание масла именно в данном такте. Эта часть жидкости просачивается в полость между колбой и внешним корпусом, где сжимает воздух, находящийся при атмосферном давлении в верхней части амортизатора. При движении назад задействуются клапана самого поршня, регулируя усилие на отбой.
Длительное время именно такая конструкция превалировала на рынке амортизаторов. Но годы эксплуатации выявили ряд ее недостатков. Основным минусом является аэрация. Особенно при интенсивной работе такого амортизатора. Замена воздуха азотом (азот, будучи инертным газом, не давал деталям амортизатора корродировать, в отличие от воздуха) несколько улучшила его работу, но не решила проблему полностью. Кроме того, такие амортизаторы, имея фактически двойной корпус, хуже охлаждаются, что также отрицательно сказывается на их работе. С другой стороны, если делать их большего диаметра, удается повысить демпфирующие характеристики, одновременно снижая рабочее давление и, как следствие, температуру.

Гидропневматические амортизаторы
Гидропневматические амортизаторы имеют схожую конструкцию и принцип действия с обычными гидравлическими двухтрубными стойками. Основное отличие в том, что вместо воздуха под атмосферным давлением находится инертный газ (чаще азот) под некоторым давлением (от 4 до 20 атм и более, в зависимости от назначения). Это и есть так называемый газовый подпор. Значение давления газа может быть различным для разных условий эксплуатации автомобиля. Кстати, чем больше диаметр патрона, тем меньшее необходимо давление газового подпора. Оно может различаться также для передних и задних амортизаторов.
Чем же помогает газовый подпор? Прежде всего – пресловутая аэрация. Будучи под давлением, газ не смешивается с маслом столь сильно, как в предыдущем случае, улучшая работу амортизатора. Но полностью данная проблема не решена и здесь. Кроме снижения аэрации масла, газовый подпор способствует поддержанию автомобиля, выполняя роль дополнительного демпфера. То есть, даже если пружины уже сжались бы, газовый заряд в амортизаторе удерживает правильное положение автомобиля, что положительно влияет на его управляемость. Такой конструктивный подход позволяет инженерам более гибко подходить к настройкам работы амортизатора, делая его более универсальным, чем обычные гидравлические.
Общая проблема всех двухтрубных амортизаторов – невозможность установки «вверх ногами». Этому мешает наполняющий их газ.

Однотрубные амортизаторы
Такие амортизаторы, как следует из названия, имеют лишь одну колбу, которая является и рабочим цилиндром, и корпусом одновременно. Работают они так же, как и двухтрубные, но в данной конструкции газ находится в том же цилиндре и отделен от масла особым плавающим поршнем (так называемая схема De Carbon). Газ (чаще азот) находится в своей камере, отделенной от масла, под высоким давлением (20–30 атм).
Однотрубные амортизаторы не имеют нижнего клапана сжатия, как двухтрубные. Это означает, что всю работу по управлению сопротивлением и при сжатии, и при отбое берет на себя поршень. В этой связи, несмотря на кажущуюся простоту этого узла, подбор его конструкции, размера, формы и количества отверстий является весьма сложной задачей. В целом такие амортизаторы имеют высокие рабочие характеристики. Они еще точнее держат автомобиль, способствуя лучшей управляемости. Кроме того, они эффективнее охлаждаются, поскольку воздухом обдувается непосредственно рабочий цилиндр. Плюс к этому в тех же габаритах, что и двухтрубные амортизаторы, внутренний диаметр рабочей колбы будет больше, равно как и диаметр поршня. Это означает больший объем масла, более стабильные характеристики и, опять же, лучшая теплоотдача.
Но есть и минусы. В отличие от своих двухтрубных «коллег», однотрубные более уязвимы от внешних повреждений. Замятая колба однозначно приводит к замене стойки, тогда как двухтрубные имеют своего рода страховку, или, если можно так назвать, щит в виде внешнего цилиндра. К минусам можно отнести также высокую чувствительность однотрубных амортизаторов к температуре. Чем она выше, тем выше давление газового подпора и жестче работает амортизатор. С другой стороны, однотрубные стойки можно устанавливать как угодно, поскольку газ плотно отделен от масла плавающим поршнем. Кстати, именно это обстоятельство позволяет автопроизводителям, устанавливая такой амортизатор штоком вниз, снижать неподрессоренные массы.
Здесь же нужно сказать и о том, что часто можно встретить амортизаторы с надетой на них пружиной. Этот вариант конструкции не относится исключительно к однотрубным стойкам. Просто так добавляется дополнительный упругий элемент, а порой он и вовсе заменяет основную пружину. Такие конструкции часто имеют возможность регулировки клиренса автомобиля. Подкручивая особую винтовую гайку на корпусе амортизатора, поддерживающую пружину снизу, можно поднять или опустить автомобиль, соответственно поджав либо отпустив пружину.
Своего рода эволюцией однотрубных амортизаторов являются «однотрубники» с выносной компенсационной камерой. В них камера с газовым подпором вынесена за пределы самого амортизатора в отдельный резервуар. Такая конструкция позволяет, не увеличивая размеры самого амортизатора, увеличить объем и газа, и масла, что серьезно влияет на температурный баланс (они более эффективно охлаждаются) и стабильность характеристик. Плюс к этому имеют больший рабочий ход. Но еще больший эффект от выносной камеры в том, что на пути масла, перетекающего из основного рабочего цилиндра в допкамеру, можно установить систему клапанов, которые будут играть роль клапана сжатия, как в двухтрубной конструкции. Отделив друг от друга клапана, работающие на сжатие и отбой, можно заложить много диапазонов регулировки. Можно менять жесткость работы амортизатора для различных скоростей движения поршня, например малую, среднюю и большую. И позиций таких регулировок может быть 10 и более.
Порой можно встретить и весьма экстравагантную систему с набором перепускных клапанов. Кроме большого внешнего резервуара, амортизатор облеплен несколькими трубками, на концах которых находятся регулировочные головки под гаечный ключ или отвертку. По этим трубкам масло перепускается из над– и подпоршневых камер друг в друга. Регулируя эти перепускные каналы, можно получить нужные характеристики работы амортизатора на определенных режимах или, если быть точным, положениях поршня. То есть такие амортизаторы чувствительны не только к скорости перемещения поршня, но и к его позиции внутри колбы. Кроме этого, наличие большего числа трубок, по которым проходит масло, способствует лучшему его охлаждению.

Основные причины повышенного расхода топлива

Причины, по которым автомобиль начинает потреблять больше топлива, чем указано в паспортных данных либо свыше установившегося за определенный период эксплуатации уровня, условно можно разделить на объективные и субъективные.
К первым относятся сугубо технические проблемы узлов и агрегатов, которые в то или иное время выходят из строя, изнашиваются и уже не могут выполнять свои функции.
Ко вторым можно отнести так называемый человеческий фактор, когда расход топлива может увеличиваться из-за стиля вождения, перегрузки автомобиля, установки на него дополнительного оборудования и прочего.
К наиболее часто встречающимся техническим причинам роста потребления двигателем бензина или дизеля относятся:
1. Позднее зажигание. Даже при незначительном смещении угла опережения зажигания (на один градус) расход топлива может увеличиться на 1 %. Соответственно, чем больше смещается этот угол, тем больше растет расход топлива автомобиля.
2. Зазоры в свечах зажигания. Причиной повышенного расхода топлива могут стать неправильно выставленные зазоры (то есть нарушение минимального расстояния между центральным и боковым электродом) в свечах зажигания, что приводит к перебоям в работе свечей и повышению расхода топлива в среднем на 4%.
3. Низкая температура охлаждающей жидкости. Если температура «охлаждайки» ниже расчетной, то мотор использует больше топлива для прогрева, из-за этого расход топлива может возрасти в среднем на 10%.
4. Износ цилиндропоршневой группы. Из-за выхода из строя узлов цилиндропоршневой группы (обычно это случается на больших пробегах или при длительном использовании некачественного бензина или дизеля), в значительной мере повышается потребление топлива.
5. Износ кривошипно-шатунного механизма. Из-за выхода из строя поршневых колец, износа поршней и цилиндров снижается компрессия в цилиндрах, вследствие чего падает мощность двигателя. Чтобы нарастить мощность, приходится чаще нажимать на педаль акселератора, что приводит к повышенному расходу топлива.

6. Износ сцепления. При выходе из строя узлов сцепления, и, как следствие, пробкусовках, приходится постоянно перегазовывать, что неизбежно ведет к увеличению расхода горючего.
7. Износ механизма газораспределения. При износе этого механизма (нарушение тепловых зазоров клапанов; вытягивание зубчатого ремня и износ зубчатых шкивов, или износ цепи и звездочек привода; износ масло отражательных колпачков и так далее) происходит потеря герметичности цилиндров, из-за чего снижается давление в конце такта сжатия и начале такта расширения. Это приводит к повышению расхода топлива, потере мощности двигателя.
8. Не отрегулированный сход-развал. Не отрегулированные углы установки колес провоцируют заносы автомобиля на дороге, быстрое истирание шин, потерю управляемости, что в итоге сказывается на экономичности.
9.  Пониженное давление в шинах. Низкое давление в покрышках способствует высокому сопротивлению качению, что приводит к повышенному расходу топлива (до 3% при снижении давления с 2 до 1.5 атмосфер в одном колесе). Следует учитывать, что если давление упало ниже нормы только в одном колесе, то это уже может спровоцировать увеличение расхода горючего.

 10. Несвоевременная замена воздушного фильтра. Нарушив периодичность замены воздушного фильтра (например, не сменив его при прохождении ТО), можно спровоцировать увеличение топливного «аппетита» мотора, так как забитый фильтр препятствует поступлению в двигатель воздуха, который необходим для эффективного сгорания топливной смеси.
11. Неисправность термостата. Поломка этого агрегата (например, термостат заклинил в открытом состоянии) может, особенно в зимнее время, привести к недостаточному прогреву двигателя до рабочей температуры, что влечет за собой увеличение расхода топлива.
12. Загрязнение топливных форсунок. Из-за образования на соплах форсунок смолистых отложений (появляются при частом использовании горючего низкого качества) нарушается их герметичность, вследствие чего топливо не поступает в достаточном количестве в цилиндр, и не происходит его эффективное сгорание. А это ведет, кроме прочего, и к повышенному расходу топлива.

13. Нестабильная работа датчиков электронного управления двигателем. Из-за ошибок настройки датчиков положения дроссельной заслонки, расходомеров поступающего воздуха, кислородных датчиков, в электронный блок управления двигателем передается некорректная информация о работе основных узлов двигателя. Вследствие чего в двигатель поступает обедненная либо обогащенная топливная смесь, что ведет к потере мощности мотора и увеличению расхода горючего.

К субъективным факторам, из-за которых увеличивается потребление двигателем автомобиля топлива, можно отнести следующие:
1. Перегрузка автомобиля. Нагружая машину сверх меры, мы, тем самым, провоцируем повышение расхода топлива. Каждые «лишние» 100 кг перегрузки ведут к увеличению расхода горючего на 10%, груженый багажник на крыше приводит к повышению потребления топлива на 40% (пустой - на 5%). Расход при этом зависит от конструкции багажника, его аэродинамичности и скорости движаения автомобиля.

Каждые «лишние» 100 кг перегрузки ведут к увеличению расхода горючего на 10%, груженый багажный бокс на крыше - на 40% (пустой – на 5%)

2. Езда с открытыми окнами. При продолжительном движении на скорости свыше 50 км/час с открытыми окнами ухудшаются аэродинамические характеристики автомобиля, расход топлива возрастает в среднем на 4%. 
3. Резкое торможение/ускорение. Такая скачкообразная манера езды приводит к резкому повышению расхода топлива, так как двигатель постоянно испытывает нагрузки и требует большего количества горючего.
4. Установка на автомобиль дополнительного оборудования (обвесы, спойлеры). Все эти, не предусмотренные заводом-изготовителем конструкции нарушают аэродинамические характеристики автомобиля, что влечет за собой повышенный топливный «аппетит». 
5. Постоянная работа магнитолы/кондиционера. На питание электронных или климатических систем автомобиля идет значительное количество горючего. Так, при езде с включенным на полную мощность кондиционером расход топлива может в среднем увеличиться на 15%, а при постоянно включенных мультимедийных системах - на 7%.

 

 6. Использование масел и жидкостей с неподходящими для двигателя и трансмиссии параметрами. Производитель не зря рекомендует заливать в мотор или трансмиссию масла и жидкости с определенными параметрами вязкости - в процессе многочисленных испытаний выбирается тот тип масла, который оптимально подходит для указанных агрегатов. Если же владелец автомобиля выбирает, к примеру, масло с вязкостью выше рекомендованной, расход топлива может увеличиться на 10-15%.
7. Использование ближнего и дальнего света фар. Постоянно включенный ближний свет фар может спровоцировать повышение расхода топлива в среднем на 5%, тогда как при включенном дальнем свете топливный «аппетит» мотора может увеличиться в среднем на 10%.
Подробно остановившись на наиболее распространенных причинах повышения расхода горючего, теперь поговорим о том, как умерить топливный «аппетит» автомобиля. Начнем с объективных причин.
1. Исправить работу зажигания можно, установив на СТО правильные углы опережения зажигания. Проверка правильности установки углов зажигания проведут при помощи специального диагностического сканера, а отрегулируют посредством стробоскопа.

 

2. Устранить некорректный зазор между боковым и центральным электродами свечей зажигания можно при помощи специального инструмента с щупами. Перед корректировкой зазоров необходимо измерить их величину при помощи круглого проволочного щупа-калибра. Если у вас такие инструменты отсутствуют, обратитесь на СТО.
3. Причин низкой температуры охлаждающей жидкости может быть несколько. Это как неисправность системы охлаждения двигателя (разгерметизация). Следует проверить систему на герметичность, износившиеся детали -  заменить. Вполне возможно, что охлаждающая жидкость уже устарела (срок эксплуатации ее - не более 3 лет или 60 тысяч км пробега), и не справляется со своими функциями, поэтому ее следует заменить.
4.В случае с износом узлов цилиндропоршневой группы (поршней, колец, поршневых пальцев) потребуется их замена на новые.
5.Если износились детали кривошипно-шатунного механизма (коренные и шатунные подшипники), не обойтись без их замены.
6.Вышедшее из строя сцепление ремонту, как правило, не подлежит - потребуется заменить его в сборе.
7.Перед устранением поломок механизма газораспределения следует провести диагностику и выяснить причины сбоя в его работе. И только потом газораспределительный механизм разбирают, износившиеся детали заменяют на новые. Проводить эти операции лучше на СТО.
8.Регулировку схода-развала выполняем на сервисной станции, где есть специальное диагностическое оборудование и стенд корректировки развала/схождения. Установить правильные углы установки колес без применения специального оборудования невозможно

9.Необходимо регулярно (желательно, при каждой заправке топливом) проверять давление в шинах и своевременно их подкачивать. При износе шин, неисправности клапана накачивания, следует заменить старые шины на новые. Также рекомендуется установка шин с низким сопротивлением качению.
10.Менять воздушный фильтр рекомендуется при каждой замене моторного масла, а также в зависимости от условий, в которых эксплуатируется автомобиль - чем они тяжелее, тем короче должен быть срок эксплуатации воздушного фильтра.
11.При некорректной работе термостата следует его демонтировать, предварительно слив охлаждающую жидкость из системы, и проверить работу клапана. Если клапан заклинивает как в крайних положениях, так и в промежуточных, следует очистить его от загрязнений. Не поможет - придется заменить термостат.
12.При загрязнении форсунок придется провести процедуру раскоксовки. Ее выполняют двумя методами: при помощи специальных очищающих добавок к горючему (присадок) либо на СТО посредством промывки топливной системы автомобиля специальными жидкостями - сольвент-декарбонайзерами, которые подаются в систему очистительными агрегатами под давлением. Этот вид работ выполняется на СТО.