Для чего нужен буфер хода сжатия
Автомобильные компании начинают устанавливать в амортизаторы дополнительные мини-амортизаторы
Амортизатор в амортизаторе – скоро и на вашей машине: вот зачем это нужно
Подвеска хоть и достаточно технологичный, во многом продуманный и уравновешенный элемент транспортного средства, в сложных условиях ему приходится несладко. Одно из самых тяжелых испытаний – так называемый пробой подвески, когда нагрузка доходит до пика и просто неспособна быть «переварена», погашена, переходя на кузов автомобиля. От неминуемого повреждения при максимальном резком сжатии подвески защищает на вид невзрачная, но важная деталь – упругий элемент, полиуретановый ограничитель хода сжатия (называйте его, как хотите).
повреждение стоек, повреждение шаровых шарниров, возможно повреждение креплений элементов кузова, ну и напоследок, безусловно, достанется и амортизаторам.
Но весь этот букет проблем появится как минимум не сразу, или вообще их можно избежать благодаря тем самым упругим элементам.
Что такое ограничитель хода сжатия?
Итак, исходная информация такова: классические упругие элементы – это резиновые части, которые препятствуют полному закрытию/схлопыванию труб амортизатора после удара на большой неровности.
Но прогресс в автомобилестроении не стоит на месте, похоже, скоро мы увидим новый тип ограничителей хода подвески. Уже сегодня разработаны и вводятся в эксплуатацию новые, гораздо более совершенные гидравлические ограничители.
Откуда пришла идея гидравлических буферов отбоя?
Подвески автомобилей сконструированы таким образом, чтобы во время езды возникало как можно меньше ситуаций, при которых должны срабатывать эти самые ограничители. Для этого необходимо выбрать демпфирующую силу амортизатора, чтобы предотвратить подобный сценарий развития ситуации.
К сожалению, это, конечно, навязывает определенный компромисс, что, в свою очередь, накладывает ограничения на комфортность подвески.
Инженеры решили эту проблему много лет назад, но большой ценой. Причем цену эту всегда платит конечный пользователь. Они придумали так называемый адаптивный амортизатор, в котором демпфирующий элемент может подстраиваться (адаптироваться) к изменяющимся условиям езды, изменяя усилие, в зависимости от состояния дорожного покрытия. То есть в определенных условиях делая подвеску мягче, в других – тверже за очень короткое время.
В целом система работает, но, к сожалению, это достаточно сложное и дорогое решение, требующее установки, по сути, двух типов амортизаторов для одного транспортного средства, разработку дополнительной электрической установки, сенсоров, датчиков и так далее, и тому подобное. Оказывается, всю эту тему можно упростить.
Гидравлические ограничители, то есть амортизатор в амортизаторе
Теперь представьте, что вместо резиновых упругих элементов установлены небольшие дополнительные гидравлические амортизаторы. Они имеют большее демпфирующее усилие, чем обычная резина, поэтому могут выдерживать значительно более высокую нагрузку, а благодаря своей гидравлической конструкции они амортизируют сильные удары мягче и эффективнее своего полиуретанового «дедушки».
В отличие от классических механических ограничителей, которые поглощают энергию, но также отдают ее часть обратно, гидравлический ограничитель поглощает всю энергию, тем самым предотвращая эффект отскока.
Данный немаловажный нюанс позволяет выставлять более мягкие рабочие характеристики амортизаторов, которые при высоких нагрузках будут чаще достигать ограничителя, поскольку его конструкция это позволяет. Результат? Повышенный комфорт при езде по мелким и средним неровностям, которые встречаются чаще всего. С другой стороны, попадание в крупную яму при таких настройках будет ощущаться мягче.
На самом деле ничего нового
Мы не знаем, когда это решение начало использоваться впервые (точных данных в Сети не нашли), но его популярность в качестве дополнительного элемента подвески известна в течение многих лет при экстремальном использовании на спортивных внедорожниках.
В профессиональной среде их называют «Bump Stops». Неудивительно, что они используются на внедорожниках – у них подвеска «заканчивается» гораздо чаще и гораздо сильнее подвержена пробоям, чем на легковых автомобилях.
«Громче» всех на эту тему заявили в Renault во время премьеры нового Renault Megane RS. Однако не инженеры Renault были первопроходцами – подобное решение использовалось ранее в Peugeot 308 GTi (тоже спортивный вариант), но именно люди из Renault Sport уделили больше всего внимания его презентации.
Посмотрите принцип работы гидравлических ограничителей хода на Renault Megane RS на видео:
И вновь французы. Citroën пошел еще дальше и использовал два гидравлических ограничителя
Чуть ранее другой французский автопроизводитель – Citroën – объявил, что их ставшая классикой гидропневматическая подвеска будет заменена инновационной механической подвеской с сопоставимым комфортом использования. Программа была названа Citroën Advanced Comfort. Теперь мы знаем, о чем именно шла речь.
Citroën в сотрудничестве с фирмой KYB создал систему двойного гидравлического ограничителя хода, состоящую не только из гидравлических поглотителей энергии пробоя, но и небольших пружин, размещенных внутри корпуса амортизатора. Систему назвали «прогрессивной гидравлической подушкой».
Гидравлические упоры размещены на обоих концах амортизатора, один из которых отвечает за рабочий диапазон, близкий к полному сжатию, а другой – за диапазон, близкий к отскоку (полное растяжение). В результате весь рабочий ход амортизатора отслеживается на всех трех этапах работы.
Смысл работы следующий:
При движении по обычной дороге типичные неровности амортизируются традиционной системой – амортизатором, который благодаря двум гидравлическим упорам может быть настроен на низкое демпфирующее усилие (быть очень мягким). В результате пассажиры Citroen на себе почувствуют, что в большинстве случаев они управляют особенно комфортным автомобилем.
В предельных диапазонах – после попадания в большую яму или удара о кочку на дороге, – когда рабочий диапазон амортизатора заканчивается, гидравлические ограничители вступают в работу, беря на себя самые сильные нагрузки.
Посмотрите, как работает прогрессивная гидравлическая система в автомобилях Citroën:
К видео выше предлагаем расширенный комментарий непосредственно от производителя KYB:
Принцип действия ограничителя основан на усиленном элементе, выполненном из пластика, который расположен в рабочем цилиндре амортизатора, который через деформацию определяет рабочее пространство гидравлического ограничителя отбоя.
Когда шайба ограничителя контактирует с пластиковым элементом, создается новая масляная камера, что означает – масло может выйти из камеры только через специальное отверстие. Этот контролируемый поток масла создает гидравлическое усилие, которое можно настроить с помощью регулировки открытия элемента.
Аналогичный принцип используется для гидравлического ограничителя сжатия.
Применение гидравлического ограничителя сжатия позволяет производителю автомобиля упростить конструкции других элементов подвески, а также уменьшить вес других элементов конструкции из-за меньшей на них нагрузки.
Гидравлические отбойники – это будущее?
На наш взгляд – да, потому что уже сейчас на дорогах очень много внедорожников и кроссоверов, которые, как правило, должны быть удобными не только на асфальте, но и на бездорожье, где чаще происходит пробой подвески и амортизатора. Уже сейчас подобная система используется не только в кроссоверах Citroën, но и в Ford Fiesta Active.
С другой стороны, от спортивных автомобилей требуется значительно больше комфорта, чем раньше. Хот-хэтчи используются в качестве автомобилей на каждый день, обеспечивая наилучшую производительность, но не теряя своего практического предназначения.
Из-за снижения расходов, а также потенциала этого решения гидравлические блоки отбоя смогут постепенно заменить адаптивные амортизаторы. Результатом этого перехода являются упомянутые два автомобиля – Renault Megane R. S. и Peugeot 308 GTI. Говорят, эти спортивные машины действительно комфортны даже на больших неровностях.
Буфер хода сжатия гранта
Особенностью пенополиуретановых отбойников SS20 является уникальное предложение по их модификациям. Изготавливаются отбойники амортизатора четырех вариантов: Стандарт, Комфорт, Шоссе, Спорт
Преимущества применения пенополиуретановых отбойников SS20 в автомобилях ВАЗ
Гарантия
Описание
Назначение, конструкция и работа отбойников
Отбойник амортизатора (буфер сжатия) предназначен для уменьшения ударов в подвеске при максимальных нагрузках и выполняют лишь роль упругого механического ограничителя, предотвращающего металлические удары (верно для любого автомобиля, будь – то ВАЗ или иномарка). Буферы работают на большем протяжении хода подвески (например, на ВАЗ 2110 почти на половине хода) и такие отбойники влияют на упругую характеристику подвески.
Пенополиуретановый отбойник работает совместно с пружиной и помогает ей при высоких нагрузках, предотвращая пробои подвески. Отбойник вступает в работу на ходе сжатия подвески и сжимается вместе с пружиной аккумулируя энергию удара. Работая совместно с пружиной отбойник обеспечивает прогрессивную характеристику сжатия подвески – то есть с увеличением обжатия он увеличивает свою жесткость. Так в конце хода сжатия подвески нагрузка, которую испытывает отбойник даже больше чем нагрузка на пружину.
Влияние отбойника на комфорт движения автомобиля и другие потребительские свойства
Упругая характеристика отбойника зависит от двух факторов – формы отбойника и плотности материала. Отбойники на разные автомобили различаются как формой, так и высотой.
Отбойник отливается из пенополиуретана и его жесткость зависит от плотности полимера. На фото приведены два разных отбойника разной жесткости под большим увеличением.
Хорошо видно, что более мягкий (слева) отбойник имеет рыхлую структуру, в то время как более жесткий (справа) имеет большую плотность, размер пузырька меньше.
Неправильный выбор отбойника может привести или к пробоям подвески при максимальных нагрузках, либо наоборот, если он чрезмерно жесткий, превратить автомобиль в табуретку (точно также, как и неправильный подбор пружин).
Эксплуатация и дефекты
Жесткость отбойника изменяется в эксплуатации, так при низких температурах отбойник становится жестче, кроме того на жесткость детали влияет старение материала и попадание на него эксплуатационных жидкостей. Со временем структура материала отбойника начинает разрушаться (лопаются перемычки между пузырьками) и отбойник уменьшает свою жесткость. Как результат более частые и более жесткие удары на пробой в подвеске.
Если отбойник испытывал постоянные перегрузки (например, работал с просевшей пружиной), то он может разрушиться.
Очень часто причиной разрушения буфера сжатия (отбойника) является эксплуатация с просевшими или заниженными пружинами. В таком случае отбойник постоянно нагружен весом автомобиля, при осмотре видно что отбойник касается стойки и несет на себе часть нагрузки пружины (схема).
Сегодня на рынке автозапчастей можно встретить отбойники из резины, силикона и пенополиуретана. Отбойники, устанавливаемые на конвейере, изготовлены из пенополиуретана. Силиконовые и резиновые отбойники значительно уступают по потребительским свойствам пенополиуретановым. Мы не рекомендуем установку таких отбойников. И поэтому предлагаем более практичные детали – полиуретановые, советуя вам заменять отбойники при каждой замене амортизаторов.
Особенностью отбойников SS20 является уникальное предложение по модификациям отбойников.
Изготавливаются отбойники четырех вариантов:
Жесткость отбойников Стандарт соответствует заводским. Если необходимо обеспечить увеличенную энергоемкость, то можно применить отбойники Комфорт, Шоссе или Спорт, в зависимости от предполагаемых условий использования. Данные отбойники позволяют обеспечить надежную защиту подвески от пробоев в тяжелых условиях и при критических нагрузках. Отбойники SS20 бензомаслостойкие и отлично работают в условиях российского сурового климата.
Гарантия
Компания SS20 предоставляет на все отбойники (буфер сжатия) гарантию 1 год без ограничения пробега, и рекомендует заменять отбойники при каждой замене амортизаторов.
Для спортивной подвески рекомендуем устанавливать пенополиуретановые отбойники с увеличенной жесткостью.
Характеристики
Описание товара
Комплект задних буферов хода сжатия с пыльниками и чашками ВАЗ 2110, 2170, Kalina, Granta
Для подтверждения качества, каждую партию изделия подвергают целому комплексу испытаний, который включает в себя:
Этот комплекс испытаний соответствует испытаниям аналогичных изделий в Германии и Японии.
Снятие амортизаторной стойки и ее разборка
Снимаем и разбираем амортизаторную стойку, когда необходима замена верхней опоры, подшипника, пружины, телескопической стойки.
Телескопическая стойка – неразборная и ремонту не подлежит.
Работу выполняем на смотровой канаве или эстакаде, но можно обойтись и ровной площадкой.
Существуют два варианта демонтажа амортизаторной стойки. Первый позволяет избежать последующей регулировки углов установки управляемых колес, второй способ – с меньшим объемом работ, но после него необходима регулировка углов установки управляемых колес. Телескопическую стойку заменяем по второму варианту.
В первом варианте стойку снимаем в сборе с поворотным кулаком, не ослабляя затяжки гаек верхнего (регулировочного) и нижнего болтов крепления стойки к поворотному кулаку. При этом отсоединяем наконечник рулевой тяги от поворотного рычага амортизаторной стойки (см. ниже).
Отсоединяем шаровую опору от поворотного кулака (см. «Снятие шаровой опоры»).
Вынимаем наружный ШРУС из ступицы колеса (см. «Снятие приводов передних колес»), а также снимаем направляющую колодок с суппортом и цилиндром (см. «Замена диска тормозного механизма переднего колеса»).
Подвязываем скобу к кронштейну шланга тормозного механизма, следя за тем, чтобы шланг не был натянут.
Если стойку предполагается разбирать…
…накидным ключом «на 22» ослабляем затяжку гайки штока, удерживая шток от проворачивания шестигранником «на 6».
Головкой или ключом «на 13» отворачиваем три гайки крепления верхней опоры стойки к кузову…
…и снимаем амортизаторную стойку вместе с кулаком.
Для снятия амортизаторной стойки вторым способом отсоединяем наконечник рулевой тяги от поворотного рычага амортизаторной стойки. Для этого отворачиваем гайку крепления шарового пальца наконечника рулевой тяги.
Устанавливаем регулируемый упор под палец, поджимаем его и, нанося удары молотком по поворотному рычагу, выпрессовываем палец из рычага.
Накидным ключом «на 22» ослабляем затяжку гайки штока, удерживая шток от проворачивания шестигранником «на 6», а головкой «на 13» отворачиваем три гайки крепления верхней опоры стойки к кузову (см. выше).
Выводим муфту тормозного шланга из держателя амортизаторной стойки.
Зубилом или краской помечаем расположение регулировочного болта относительно стойки.
При этом способе после сборки отклонение угла развала колеса от первоначального значения будет незначительным.
Головкой «на 19» отворачиваем гайку верхнего болта крепления стойки к поворотному кулаку, удерживая болт от проворачивания ключом «на 17».
Вынимаем из поворотного кулака верхний болт и эксцентриковую шайбу.
Головкой «на 19» отворачиваем гайку нижнего болта крепления стойки к поворотному кулаку, удерживая болт от проворачивания ключом «на 17».
Снимаем амортизаторную стойку…
…и опорную пластину верхней опоры.
При последующей сборке опорная пластина должна быть строго ориентирована стрелкой к передней части автомобиля, также как и стрелка на верхней опоре стойки.
Расположение стрелок на опорной пластине и верхней опоре.
Зажимаем стойку в тиски и устанавливаем две стяжки пружин диаметрально противоположно друг другу, так чтобы они зацепляли четыре витка пружины.
При работе со сжатой пружиной следует соблюдать особую осторожность.
Равномерно вращая винты стяжек, сжимаем пружину.
После того, как пружина перестанет давить на опорные чашки…
…ключом «на 22» отворачиваем гайку штока, удерживая шток от проворачивания шестигранником «на 6».
Отвернув гайку…
…снимаем ограничитель хода отбоя верхней опоры.
Снимаем верхнюю опору.
Снимаем подшипник c металлической втулкой.
Разъединяем металлическую втулку 1 и подшипник 2.
Снимаем резиновую прокладку пружины.
Снимаем пружину со стяжками.
Снимаем ограничитель хода сжатия верхней опоры.
Снимаем буфер хода сжатия передней подвески с защитным чехлом.
Если необходимо, разъединяем буфер хода сжатия и защитный чехол. Конструкция амортизаторной стойки такова, что шток амортизатора под действием разрежения несколько «уходит» в цилиндр, что не позволяет собрать узел. Поэтому перед сборкой полностью вытягиваем шток амортизатора…
…и фиксируем его в этом положении червячным хомутом, предварительно обмотав шток под хомутом ветошью, чтобы не повредить поверхность штока.
Собираем и устанавливаем амортизаторную стойку в обратной последовательности. При этом отбортовку защитного чехла вставляем в кольцевую канавку буфера хода сжатия.
Пружину устанавливаем так, чтобы нижний виток пружины упирался в выступ нижней опоры стойки.
После затяжки гайки штока амортизатора снимаем стяжки пружины и червячный хомут (показан стрелкой) с ветошью.
Головку регулировочного болта верхнего крепления поворотного кулака к амортизаторной стойке устанавливаем в прежнее положение по ранее нанесенным меткам.
После установки амортизаторной стойки углы установки колес отрегулируйте на СТО.
Замена буфера хода сжатия на передних стойках ВАЗ 2108, 2109, 21099
В конструкции передних стоек автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификаций предусмотрен буфер хода сжатия (отбойник), который позволяет избежать ударов в подвеске при ее пробое на неровностях.
Если появился стук в передней подвеске при движении на скорости по неровной дороге и ее «пробивает», то отбойники скорее всего «устали» и подлежат замене.
Необходимые инструменты приспособления и запчасти
Новый буфер хода сжатия с пыльником (защитным кожухом)
Специальный ключ для отворачивания гайки штока амортизатора
Стяжки пружин подвески
Ключ или головка на «13
Головка на «30» с воротком
Ключ или головка на «17»
Монтажная лопатка (монтажка)
Подготовительные работы
— Ослабляем затяжку гайки крепления штока амортизатора стойки
Отворачиваем специальным приспособлением гайку штока амортизатора
— Ослабляем затяжку ступичной гайки колеса
Используем вороток с головкой на «30» или специальный ключ. Перед отворачиванием гайки распрямляем ее буртик, загнутый в паз на хвостовике наружного ШРУСа (при помощи молотка и тонкого зубила).
— Поддомкрачиваем автомобиль с двух сторон и снимаем колеса
Если поддомкратить с одной стороны подвеска не будет давать демонтировать стойку.
— Очищаем от грязи переднюю стойку и детали подвески
Используем металлическую щетку.
Замена буфера хода сжатия (отбойника) на ВАЗ 2108, 2109, 21099
Замена отбойника сопряжена с выполнением трудоемких и продолжительных по времени работ, требующих специального инструмента. Поэтому лучше всего ее приурочить к замене пружин и (или) амортизаторов передних стоек автомобиля. Заменять отбойники лучше парой.
— Снимаем переднюю стойку
Снимаем ее целиком (вместе с поворотным кулаком), чтобы не сбить развал колес. Для этого проделываем следующее.
Отсоединяем суппорт
Отворачиваем два болта крепления суппорта к поворотному кулаку
Торцевым ключом на «17» отворачиваем два болта его крепления к поворотному кулаку и подняв вверх снимаем его с тормозного диска. Подвешиваем его на проволоке за отверстие в арке колеса, чтобы не повредить тормозной шланг.
Отсоединяем наконечник рулевой тяги
Ключом на «17» отворачиваем гайку крепления пальца рулевого наконечника. После чего создаем натяг в соединении при помощи монтажки и стукаем молотком в торец бобышки рычага поворотного рычага. Палец выпадает из отверстия в бобышке. Если в наличии имеется специальный съемник, то можно отсоединить наконечник при помощи него.
Отсоединяем наконечник рулевой тяги при помощи монтажки и молотка
Отсоединяем шаровую опору
Для этого отворачиваем два болта ее крепления к поворотному кулаку. При помощи торцевого ключа или головки на «17».
Отворачиваем болты крепления шаровой опоры
Отворачиваем три гайки крепления корпуса опорного подшипника к кузову
Используем ключ или головку на «13».
Отворачиваем гайки крепления опоры стойки к кузову
Окончательно отворачиваем гайку ступицы переднего колеса
Ее затяжка была ослаблена при проведении подготовительных работ. Теперь она должна открутиться от руки.
Извлекаем хвостовик наружного ШРУСа из поворотного кулака
Потянув стойку на себя вытягиваем хвостовик из отверстия в поворотном кулаке.
Извлекаем хвостовик ШРУСа из отверстия в ступице колеса переместив переднюю стойку на себя
Снимаем переднюю стойку
Смещаем переднюю стойку на себя и вытаскиваем ее из арки колеса. Следует учитывать, что передняя стойка в сборе с поворотным кулаком и тормозным диском весит довольно много, поэтому, если собственных сил не достаточно для ее демонтажа, лучше позвать помощника.
Частично разбираем переднюю стойку
Снимаем пружину стойки
При помощи двух стяжек и ключа сжимаем пружину. Окончательно отворачиваем ранее прослабленную гайку крепления штока амортизатора и снимаем корпус опорного подшипника. Снимаем верхнюю опорную чашку пружины и саму пружину.
Сжимаем пружину передней стойки автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Производим замену буфера хода сжатия (отбойника)
Снимаем буфер хода сжатия
Стягиваем его со штока амортизатора вместе с закрепленным на нем пыльником.
Снимаем буфер хода сжатия передней стойки
Устанавливаем новый буфер хода сжатия
Надеваем на шток новый буфер хода сжатия (отбойник).
Все, замена буфера хода сжатия (отбойника) произведена. Теперь можно поменять отбойник на другой стойке.
Собираем переднюю стойку и устанавливаем ее обратно. См. «Замена передних стоек ВАЗ 2108, 2109, 21099».
Примечания и дополнения
Момент затяжки ступичной гайки 226-247 Н.м, гаек крепления опоры стойки к кузову 20-24 Н.м, болта шаровой 49-62 Н.м, гайки штока амортизатора 66-81 Н.м., болты крепления суппорта 29-36 Н.м.