Задачи амортизаторов. Амортизатор компенсирует ударные нагрузки и предотвращает биения рулевого управления; тем самым он повышает комфорт и безопасность езды на автомобиле. Он должен демпфировать удароподобные моменты на передних колесах, но при равномерной, как правило, жесткости во всем диапазоне ходов не снижать легкость рулевого управления. При неожиданном появлении различных по величине боковых и продольных сил на правом и левом передних колесах амортизатор должен предотвращать их поворот, а возникающую при этом высокую скорость поршня гасить. Амортизатор устанавливается горизонтально. В случае реечного рулевого управления одним концом он крепится к зубчатой рейке с помощью шарнира-проушины или непосредственно резьбовым соединением, другим — к корпусу рулевого механизма. В автомобилях с рулевым механизмом с вращательным движением на выходе амортизатор может быть прикреплен к сошке и средней тяге в случае независимой подвески колес или к сошке и поперечной тяге в случае зависимой. Он располагается параллельно поперечине подвески.
Амортизаторы для легковых, грузопассажирских и грузовых автомобилей малой грузоподъемности Амортизаторы рулевого управления имеют однотрубную конструкцию, соответствующую конструкции амортизаторов колебаний двигателя и сиденья водителя. Различие лишь в том, что вследствие горизонтального расположения амортизатора рулевого управления здесь необходима компенсационная камера для разделения рабочей жидкости и воздуха. Наиболее широко распространенная конструкция амортизатора фирмы «Стабилус», Шланг своими концами закреплен на цилиндре обкаткой концов защитной трубы. Для повышения надежности герметизации в этих местах на цилиндре предусмотрены кольцевые канавки, которые одновременно предотвращают смещение шланга.
При ходе сжатия штока жидкость через два отверстия клапана перетекает в промежуточную камеру, отжимая пластинку, на которую воздействует пружина, Эта пластинка играет роль золотника клапана соотношения давления. Компенсационная камера образована полостью между шлангом и трубой. При перетекании жидкости из промежуточной камеры через отверстия шланг выпучивается. Как и во всех однотрубных амортизаторах, на поршне установлены клапаны сжатия и отбоя. Уплотнение поршня относительно цилиндра осуществляет кольцо. На конце цилиндра опрессовкой закреплены направляющая штока, уплотнение и защитная шайба. Продольное отверстие в направляющей предназначено для выравнивания давления. Крепление амортизатора производится с помощью шарниров проушины.
Описанный амортизатор должен иметь возможно более короткую «мертвую» длину, которая почти не зависит от хода. Увеличение хода требует только удлинения шланга и трубы. Однако удлинение трубы иногда является нежелательным из-за недостатка места. Более рациональна в таких случаях конструкция с чашеобразной манжетой. Компенсационная камера приварена к торцу цилиндра и имеет увеличенный по сравнению с ним диаметр. При ходе сжатия штока манжета перемещается, преодолевая усилие пружины. Жесткость этой пружины рассчитана так, чтобы при небольшом давлении в камере не происходило выталкивания штока. Положение манжеты в цилиндре фиксируется направляющей. Для крепления амортизатора предусмотрены резьбовые шпильки, одна из которых просто приварена встык к крышке цилиндра.
Чертеж амортизатора фирмы «Боге», крепящегося с обеих сторон шарнирами проушины. Диаметр штока равен 9 мм, внутренний диаметр компенсационной камеры — 32 мм. Длина зависит от хода амортизатора. При ходе от 135 до 210 мм она составляет 75 мм, при ходе от 211 до 300 мм — 100 мм. «Мертвая» длина соответственно равна 154 и 179 мм. Сила сопротивления амортизатора достигает максимального значения (±800 Н) при скорости поршня v = 0,131 м/с, т. е. при ходе 25 мм и 100 мин. Конструкция компенсационной камеры этого амортизатора. Клапан в перемычке конструктивно подобен клапанам, устанавливаемым в двухтрубных амортизаторах, и выполняет такие же задачи. Повышение давления в рабочей камере, вызванное ходом сжатия штока, отжимает пластинку от торца колпачка против усилия пружины. Жесткость этой пружины, ее предварительное напряжение, а также диаметр отверстия в пластинке определяют только часть силы сопротивления амортизатора при ходе сжатия; основная ее часть зависит от характеристик клапана соотношения давлений, установленного на поршне.
Сила сопротивления при ходе отбоя определяется только пластинчатым клапаном, установленным с другой стороны поршня. Клапанный узел, закрепленный на перемычке, должен не препятствовать всасыванию гидравлической жидкости в камеру при ходе отбоя штока. Для этого жесткость конической пружины выбирается малой. Отделение воздуха от жидкости в этом амортизаторе осуществлено стаканом из упругого материала, утолщенный край которого прижат к опорному кольцу стенкой цилиндра. Диаметр цилиндра соответственно увеличен для свободного расширения стакана при ходе сжатия штока, это позволило также уменьшить длину компенсационной камеры и, следовательно, «мертвую» длину. Значения зависят от требуемого хода.
Амортизатор рулевого управления может крепиться резьбовыми шпильками, шарнирами проушины или крепежными фланцами. Эти элементы могут быть расположены с одной или с обеих сторон амортизатора. Требуемый ход составляет от 130 до 260 мм. Ход 260 мм, а в исключительных случаях даже до 300 мм, без труда может быть реализован при диаметре поршня 20 или 22 мм. Силы сопротивления амортизатора при ходах сжатия и отбоя должны быть равны и достигать относительно больших значений уже при небольших скоростях поршня. Приведенная характеристика объясняется компромиссом между требуемым демпфированием возможных колебаний рулевого управления и необходимой его легкостью. При этом должен быть обеспечен свободный возврат рулевого колеса в нейтральное положение.
Амортизаторы для грузовых автомобилей
Рулевые колонки
Крепление вала рулевого колеса с одной стороны
Крепление вала рулевого колеса с двух сторон
