АМОРТИЗАТОРЫ- ИСТОРИЯ ИХ РАЗВИТИЯ, КОНСТРУКЦИЯ

Амортизаторы начали применять задолго до внедрения популярных на сегодняшний день цилиндрических конструкций, имеющих перемещающий поршень. Изначально почти во всех случаях рессоры включали в себя одновременно амортизатор и пружину. В качестве пружинящих элементов использовались листы, которые были стянуты в пакеты и терлись друг об друга. Тем самым они переводили кинетическую энергию в тепловую и гасили вертикальные колебания в автомобиле. Таким образом, они выполняли функцию демпфирующего устройства.
Затем появилась идея разделять функции демпфирующих устройств и пружин. Рессоры, которые разболтались, приходилось менять все целиком или перетягивать. Однако по трудоемкости это значительно превышало замену пары амортизаторов, каждый из которых был закреплен с помощью двух гаек. Поэтому с появлением винтовых пружин вместо рессор рядом с ними начали применять цилиндрические конструкции.
Со временем вместо механического трения начали использовать гидравлическое трение. Дело в том, что механическое трение было довольно тяжело контролировать. По мере того, как изнашивались трущиеся поверхности, параметры системы в целом также изменялись. Как правило, это всегда сопровождалось скрипом и скрежетом, что, конечно же, не прибавляло комфорта при езде. Несколько дольше служила гидравлическая система с маслом, которое прогонялось через небольшие калиброванные отверстия клапанов. Данная система со временем не сильно меняла свои характеристики. Кроме того, появилась возможность довольно точно дозировать эти характеристики. Путем смены двух или четырех амортизаторов можно было сделать автомобиль более комфортабельным и спортивным.
Основное преимущество гидравлического трения заключалось в следующем. Клапаны (через них протекает масло) можно было настроить таким образом, что сопротивление амортизатора становилось разным в зависимости от направления работы подвески. Обычные амортизаторы при отбое обладают усилием, которое в 2-4 раза больше усилия при сжатии. Таким образом, колесо, наезжая на препятствие, с легкостью поднимается вверх. Затем, при его возврате, работают пружины, в результате чего тратится накопившаяся при сжатии кинетическая энергия. То есть, изменяя характеристики сопротивления ходов, можно получить различные по параметрам подвески (например, более комфортные, спортивные и т.д.), не меняя при этом их принципиальной конструкции.
Рассмотрим конструкцию автомобиля в общем виде. Между находящимся в автомобиле человеком и кузовом расположено сиденье, установленное на полу. Вместе с боковинами и порогами образуется упругая балка, затем следуют пружины. Далее – амортизаторы и шины. Все эти перечисленные элементы пружинят. При этом каждый из этих элементов имеет свои определенные характеристики, в частности, значения резонансных частот. Как известно, резонансные колебания могут обладать достаточно большой разрушительной силой. В связи с этим, все механические системы подбираются в процессе разработки автомобиля таким образом, чтобы максимально снизить и погасить эти вредные резонансные колебания.
В этом смысле элементы подвески позволяют не только избежать резонансных колебаний, но и делают езду на автомобиле более комфортным.
Если заглянуть глубже в историю, то можно увидеть, что человек связан с автомобилем или иными механическими средствами передвижения только последние сто-двести лет. До этого тысячелетиями человек передвигался пешком. Таким образом, природой заложена эта наиболее приемлемая естественная частота колебаний (1-2 в секунду). Амплитуда наиболее приемлемых колебаний не должна превышать 1/8 роста человека. Все иные, более частые и сильные колебания отрицательно влияют на самочувствие человека. Именно поэтому у более восприимчивых людей езда на автомобиле может вызывать «укачивание», то есть «морскую болезнь». Поэтому в этом смысле очень важны характеристики амортизаторов, которые призваны обеспечивать максимальный комфорт в салоне автомобиля при езде.