Збільшення швидкостей руху сучасних автомобілів обмежується в даний час не тільки характеристиками потужності двигуна і типом трансмісії, але, перш за все, плавністю ходу, стійкістю і керованістю, ефективністю гальмування.
Такі показники, як вертикальні і горизонтальні вібро прискорення, граничні швидкості маневрів «перестроювання» і «вхід в поворот», гальмівний шлях, час реакції водія, істотно залежать від досконалості конструкції підвіски і її окремих елементів. Тільки при строгому узгодженні кінематики підвіски і кермової трапеції і їх характеристик забезпечується надійний контакт колеса з опорною поверхнею, особливо при високих швидкостях руху.
Підвіска транспортного засобу (далі по тексту-автомобіль) згідно ОСТ 37. 001. 277-84-це сукупність пристроїв, що пов'язують мостили колеса з рамою (кузовом) автомобіля і призначених для зменшення динамічних навантажень, що передаються автомобілю під час руху по нерівностях опорної поверхні дороги, а так само забезпечують передачу всіх сил і моментів, що діють між колесами і рамою (кузовом).
Підвіска складається з направляючого, пружного демпфуючого пристроїв. Направляючий пристрій забезпечує передачу сил і моментів, що діють між колесами і рамою (кузовом) автомобіля, і визначає траєкторію руху колесо щодо рами (кузова). Пружне пристрій, сприймаючи по дрессоренную масу, служить для зменшення динамічних навантажень, що передаються автомобілю під час руху по нерівностях дороги. Демпфуючий пристрій (амортизатори) призначене для демпфірування коливань підресорених і не підресорених частин автомобіля.
Амортизатори в рівній мірі служать як для безпеки, так і комфортабельності руху автомобіля. Вони повинні відповідати основним параметрам коливальні системи
Рис.1.1. Жорстке з'єднання колеса
(Підресореною масі і жорсткості пружних елементів підвіски) і оптимальному співвідношенню сил опору парафіях стиснення і від бою в заданому режимі руху (швидкість, дорога), запобігаючи відрив коліс від дороги і гасячи коливання кузова.
Роль амортизаторів в підвісці автомобіля може бути проілюстрована реакцією його кузова на проїзд одиничної нерівності висотою 100 мм при різному сполученні колеса з кузовом.
При жорсткому кріпленні колеса до кузова удар, що виникає при наїзді на нерівність, лише частково пом'якшується пружною шиною. Наріс.1.1 показано, як переміщається кузов в такому випадку. Коливання мають велику амплітуду і істотне вертикальне прискорення. Водій і пасажири відчувають при цьому неприємні поштовхи.
Ріс.1.2.Подвеска тільки подружжя елементом
При введенні в підвіску пружного елемента, такого як пружина або ресора, поштовхи, що передаються на кузов, за рахунок стиснення пружини (або прогину ресори) значно пом'якшуються, вертикальні прискорення зменшуються. Однак після проїзду нерівності, пружина замість того, щоб повернутися до своєї первинної довжини, продовжує розширюватися далі через рух кузова вгору за інерцією. Потім вона знову стискається, і весь цикл повторюється. Коливання, як показано на рис .1.2, загасають поступово за рахунок сил тертя в підвісці до тих пір, поки пружина не прийде в початковий стан. Чим вище не рівності, тим довше і з більшою амплітудою відбуваються коливання кузова. На нерівній дорозі автомобіль з такою підвіскою розгойдується у всіх можливих напрямках, справи я керування автомобілем скрутним, а рух-небезпечним.
Крім того, може виникнути резонанс, що виявляється в наростаючому збільшенні коливань автомобіля при збігу вимушених (від нерівності дороги) і власних частот коливань. Він часто супроводжується «пробою» підвіски-жорстким і ударами по кузову. Для виключення подібних негативних явищ в підвіску вводять демпфуючий елемент-амортизатор. Він обмежує швидкість стиснення і розширення пружини, поглинаючи велику частину енергії і коливань і перетворюючи її в тепловую.Прі проїзді нерівності, як і в попередньому випадку, пружина стискається, а потім (після проїзду нерівності), коли вона починає розширюватися, прагнучи перевершити свою первісну довжину, більшу частину накопиченої енергії поглинає амортізатор.Колічеств циклів коливань, показаних на рис.1.3, довозвращенія пружини в початковий стан становить при цьому 0,5 1,5.
Ріс.1.3.Подвеска подружжя елементом
Таким чином, демпферні елементи гасять коливання кузова, викликані нерівностей і дороги і інерційними силами, а отже, зменшують їх вплив на пасажирів і вантаж. Вони також сприяють гасінню коливань не підресорених мас (мостів, балок, коліс, шин, осей, ступиці, важелів, колісних гальмівних механізмів, частково пружин і амортизаторів) щодо кузова, поліпшуючи тим самим контакт колеса з дорогою.
При відсутності надійного контакту колеса з дорогою, що буває при несправних амортизаторах, швидкість руху автомобіля вимушено знижується, гальмівний шлях збільшується, підвищується схильність до аквапланування, погіршуються курсова стійкість і керованість автомобіля на підвищених швидкостях руху [2,3], що сприяє більш інтенсивному і нерівномірного (плямистого) зносу шін.Врезультатеповишаетсяутомляемостьводітеля і, як наслідок, зростає час його реакціі.Кроме того, через гіршого зчеплення коліс з дорогою теряетс я частина корисної потужності, в зв'язку з чим знижується розгінна динаміка автомобіля і збільшується витрата палива.
На основі викладеного, амортизатор є пристроєм підвіски, призначеним для гасіння коливань підресорених і не підресорених частин автомобіля.
Виходячи з призначення, основними вимогами та камортизаторам є:
- забезпечення заданих показників плавності ходу і ефективності гасіння коливань на всіх видах доріг і місцевості в експлуатаційному діапазоні швидкостей автомобіля;
- зменшення вібрацій при русі автомобіля по дорогах з незначними нерівностями;
- зниження динамічних навантажень на раму (кузов) при різких переміщеннях коліс;
- стабільність характеристик в широкому діапазоні робочих температур від мінус 40 до + 120 ° С;
- висока надійність.
Забезпечення зазначених вимог досягається відповідним вибором параметрів амортизатора і, в першу чергу, величиною його непружного опору.