Полиуретановые проставки и другие способы увеличения дорожного просвета - сравнение. Часть 9
Стойка Макферсон, сочетающая в себе пружину и амортизатор, разработанная в первой половине прошлого века, позволила существенно сократить траты на производство деталей подвески, поэтому ее сразу же стали устанавливать на недорогие машины. Подвеска Макферсон (однорычажная), состоящая из нижнего рычага подвески, кулака колеса, стойки и стабилизатора поперечной устойчивости обходится дешевле нормальной многорычажной подвески, однако серьезно уступает по управляемости, устойчивости и надежности. Поэтому были разработаны переходные варианты подвесок, сочетающие в себе преимущества однорычажной и многорычажной подвесок, в которых на мощную и эффективную многорычажную подвеску ставили не раздельные пружины и амортизаторы, а единую стойку. Тем не менее, на задней подвеске многих машин, а нередко и на передней подвеске автомобилей бизнес-класса, устанавливают не стойку Макферсон, а раздельные пружину и амортизатор. В этой статье мы рассмотрим такой элемент подвески, как удлинитель амортизатора, который необходим для восстановления режима работы амортизатора после увеличения длины пружины.
Увеличение клиренса и удлинитель амортизатора – мифы и реальность
Увеличение дорожного просвета подвески, оснащенной стойкой Макферсон, не меняет режим работы амортизатора, ведь пружина и амортизатор выполнены в виде единого блока. Однако даже в таких стойках иногда приходится удлинять пружину и возникает вопрос – устанавливать ли удлинитель амортизатора? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть процессы, происходящие в подвеске при нормальном и увеличенном соотношении длины амортизатора и пружины. Любой амортизатор, это герметичный резервуар, заполненный маслом и разделенный на две части поршнем, установленным на конце штока. Поршень оснащен жиклерами (каналами) различной толщины, а также клапанами, пускающими масло в одну сторону и не пускающими в другую. Чем больше диаметр жиклера, тем с большей скоростью может двигаться поршень не встречая серьезного сопротивления, ведь масло успевает через жиклер перетекать из одной части резервуара в другую. Когда скорость движения штока превышает пропускную способность жиклера, масло, которое является несжимаемой жидкостью, начинает сопротивляться слишком быстрому сжатию. При этом температура масла повышается, поэтому при слишком сильных нагрузках масло закипает, резко увеличивается в объеме и протекает через сальники.
Размеры верхней и нижней частей резервуара соответствуют не только жиклерам, но и режиму работы – небольшое сопротивление на сжатие и огромное сопротивление на растяжение. Или говоря иными словами – очень быстрая скорость сжатия и существенное ограничение скорости растяжения. Благодаря этому амортизатор почти не препятствует движению подвески вверх и резко ограничивает скорость, с которой колесо опускается. В результате подвеска не становится чрезмерно жесткой, а колесо не прыгает подобно мячику после каждой кочки. Когда длина пружины увеличивается, меняется соотношение верхней и нижней камер амортизатора, из-за чего изменяются и его характеристики. Объем верхней камеры сильно уменьшается, а нижней наоборот, увеличивается, из-за чего возрастает сопротивление на сжатие (снижается скорость сжатия) и падает сопротивление на растяжение (увеличивается скорость растяжения). В результате подвеска становится жестче, ведь шток не может входить с такой же скоростью, с какой сжимается пружина при проезде кочки на высокой скорости, а вот скорость движения колеса вниз увеличивается, что приводит к отскоку колеса.
Чем опасно увеличение жесткости подвески? Во-первых, увеличением нагрузки на масло, которое начинает перегреваться и закипать, а затем вытекает из амортизатора. Во-вторых, резко возрастает нагрузка на сайлентблоки подвески и амортизатора, ведь прошедшая через амортизатор кинетическая энергия должна совершить какую-то работу. При этом в первую очередь энергия уходит в места с наименьшим сопротивлением – сайлентблоки рычагов подвески, которые не рассчитаны на такие нагрузки. Можно привести аналогию – кузня рассчитана на удар кувалды, но неудивительно, что ее повреждает плита гидравлического пресса.
Поэтому установка удлинителя амортизатора обязательна во всех случаях, когда увеличивается длина пружины. Без удлинителя амортизатора подвеска долго не проживет, ведь нарушение режима его работы приводит к появлению очень сильных нагрузок, в результате которых разрушается упругий наполнитель сайлентблоков. Вне зависимости от конструкции подвески, наличия или отсутствия стоек Макферсон, при любом увеличении длины пружин необходимо ставить удлинитель амортизатора, который вернет соотношения длин пружины и амортизатора в норму.