0 || 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 ||

Действие мотоциклетных амортизаторов

Вероятно, даже самый «закаленный и опытный мотоциклист, если бы ему предложили проехаться на машине, выпущенной, скажем, лет пятьдесят назад, не смог проделать длительное путешествие. Его утомила бы «жесткая езда. Пневматические шины и мягкое седло — вот, собственно, и все, чем располагали прежние мотоциклы для комфортабельной езды. Со временем появились различные подрессоривающие подвески, где главным элементом были цилиндрические пружины. Однако и подрессоривания оказалось недостаточно. Непогашенная энергия сжатой при толчке пружины «подбрасывала мотоцикл, раскачивала его и водитель вынужден был резко снижать скорость. Поэтому все подвески современных мотоциклов снабжены гасителями колебаний — амортизаторами, в которых энергия колебания переходит в тепловую и затем рассеивается.

Основные детали амортизатора: уплотнение (в верхней части), наружный и рабочий цилиндры, шток, поршень, система клапанов. Нижняя и верхняя полости рабочего цилиндра заполнены жидкостью (специальным маслом), часть которой находится в пространстве между цилиндрами.

Чтобы наглядно представить себе, как он работает, давайте рассмотрим рис. 1, где изображен амортизатор мотоцикла К-175.

Амортизатор старой конструкции: а — ход сжатия; б — ход разжатия; А — зазор между штоком и направляющей втулкой; Б — зазор между цилиндром и направляющей втулкой

Рис. 1. Амортизатор старой конструкции: а — ход сжатия; б — ход разжатия; А — зазор между штоком и направляющей втулкой; Б — зазор между цилиндром и направляющей втулкой
1 — перепускной клапан; 2 — большое отверстие; 3 и 4 — малые отверстия; 5 — отверстие клапана всасывания

При сжатии амортизатора (положение а) шток и поршень идут вниз. Жидкость начинает двигаться в двух направлениях. Она проходит через большие отверстия 2, поднимает перепускной клапан 1 и попадает из нижней в верхнюю полость рабочего цилиндра. Часть ее перетекает по зазору между поршнем и цилиндром.

Второй путь движения жидкости — из нижней полости через отверстие 3 в кольцевое пространство между наружным и рабочим цилиндрами. В этом случае силы сопротивления жидкости практически равны нулю.

При разжатии амортизатора — «ходе отбоя (положение б) — масло в верхней полости рабочего цилиндра сжимается и закрывает отверстия 2 перепускным клапаном 1. Для выхода его остается только малое отверстие 4 и зазор между поршнем и цилиндром. Проходя через них, жидкость и создает силы сопротивления. Из кольцевого пространства в рабочий цилиндр она движется двумя путями — через отверстие 3 и отверстия клапана всасывания 5.

Подвеска такой конструкции хорошо работает при езде по асфальту, а на пересеченной местности гораздо хуже. Происходит это по нескольким причинам. От частых и сильных колебаний амортизатор порой нагревается до 80 градусов и выше. При такой температуре вязкость масла падает в 10 раз. Оно легко проходит через малые сечения, не создавая сопротивления. Кроме того, увеличиваются его утечки через зазоры А, Б и между поршнем и цилиндром. В результате силы сопротивления отбоя уменьшаются, и тогда подвески начинают работать так, как будто там одни пружины. Получается противоречие — амортизатор, превращающий механическую энергию в тепловую, сам «страдает от нагрева.

Как же заставить амортизатор работать исправно?

Исследования показали, что сделать это вполне возможно. Для этого необходимо пустить поток масла при «ходе отбоя не через кольцевой зазор, а через конструкцию, создающую постоянные силы сопротивления при любой вязкости жидкости. Помимо этого, нужно свести до минимума утечки масла.

Амортизатор новой конструкции: а — ход сжатия; б — ход разжатия

Рис. 2. Амортизатор новой конструкции: а — ход сжатия; б — ход разжатия
1 — клапан отбоя; 2 — фасонная гайка; 3 — малое отверстие; 4 — паз в перепускном клапане; 5 — отверстия для прохождения жидкости к клапану отбоя

Все это нашло применение в амортизаторах, подготовленных для новых моделей мотоциклов. Эти амортизаторы (рис. 2) отличаются от старых иной конструкцией поршня и уплотнительным кольцом, изготовленным из чугуна, резины или пластмассы.

На новом поршне каналы перепускного клапана и клапана отбоя выполнены в виде отверстий, лежащих на концентричных окружностях.

Каналы клапана 5 в верхней части поршня выходят в кольцевую выточку, которая сообщается пазом 4 с верхней полостью рабочего цилиндра.

Снизу эти каналы запираются клапаном отбоя 1, который прижимается пружиной, рассчитанной на определенное давление. Поршень к штоку крепится специальной фасонной гайкой 2 с отверстиями для прохода жидкости. Одновременно эти отверстия служат для завертывания гайки.

При сжатии подвески (положение а) жидкость из нижней полости цилиндра движется в верхнюю, как и в старой конструкции: через отверстия в гайке 2 и каналы перепускного клапана.

При разжатии амортизатора (положение б) масло устремляется вниз через паз 4 в перепускном клапане, попадает в кольцевую выточку, проходит по отверстиям клапана 5, подходит к клапану 1 и открывает его только при определенном давлении, затем через отверстия гайки 2 попадает в нижнюю полость. Как и в ранее рассмотренной конструкции, излишек масла, выдавленный входящим штоком, выжмется в кольцевую полость через отверстие 3.

Такая конструкция обеспечит надежную работу подвески на любых режимах эксплуатации.

Встает вопрос — можно ли сделать работу амортизаторов прежней конструкции более надежной? Можно, если, конечно, в этом есть необходимость.

Для примера возьмем тот же амортизатор К-175. Поскольку в нем зазор между поршнем и рабочим цилиндром больше, чем это нужно, для того чтобы протекало все масло, необходимо уменьшить диаметральный зазор до 0,03—0,05 мм. Для этого изготовляют новый поршень (рис. 3). Особое внимание уделяют точности таких деталей, как рабочий цилиндр и направляющая втулка. Надо иметь в виду, что неконцентричность отверстия штока в направляющей втулке при малом зазоре между поршнем и цилиндром может вызвать заклинивание.

Поршень в сборе со штоком и клапанами: 1 — шайба клапана прямого хода; 2 — поршень (бронза или латунь); 3 — клапан хода отбоя (ст. 20); 4 — пружина (проволока диаметром 1 мм); 5 — специальная гайка (ст. 20)

Рис. 3. Поршень в сборе со штоком и клапанами: 1 — шайба клапана прямого хода; 2 — поршень (бронза или латунь); 3 — клапан хода отбоя (ст. 20); 4 — пружина (проволока диаметром 1 мм); 5 — специальная гайка (ст. 20)

Для достижения концентричности наружных диаметров поршня и штока поршень вначале делают с припуском по наружному диаметру, а затем надевают на шток и окончательно обрабатывают уже в сборе с ним.

Наружный диаметр поршня устанавливается в зависимости от внутреннего диаметра рабочего цилиндра, который замеряют с точностью до сотых миллиметра. Это необходимо для плотного вхождения поршня в цилиндр. Обтачивают поршень на токарном станке. Шток с поршнем вкладывают в разжимную втулку (рис. 4), зажимают я патрон станка и обрабатывают. Добившись нужной величины наружного диаметра на поршне и штоке, ставят совмещающие риски, необходимые для правильной сборки.

Разжимная втулка (бронза)

Рис. 4. Разжимная втулка (бронза)

Помимо поршня, нужно изготовить клапан хода отбоя, его пружину, а также специальную гайку для крепления поршня (см. рис. 3). На рабочем цилиндре запаивают оловом верхнее отверстие, шайбу клапана прямого хода делают на 0,5 мм тоньше и в ней пропиливают два паза.

Прежде чем приступить к сборке, детали тщательно промывают в бензине. В собранном виде шток с поршнем показан на рис. 3. Затяжку специальной гайки нужно производить круглогубцами. Для стопорения ее торец штока кернят в двух точках. Таким же образом можно переделать любой амортизатор.

Как же работает усовершенствованный амортизатор? Силы сопротивления в нем возникнут в результате того, что жидкость, находящаяся в верхней полости цилиндра, будет сжиматься идущим вверх поршнем, в котором при определенном давлении открывается клапан отбоя. От силы пружины клапана зависит величина сопротивления амортизатора.

Иногда может наблюдаться «отрыв колеса от грунта при езде по неровной дороге. Это результат слишком больших сил сопротивления амортизатора, не позволяющих пружине подвески достаточно быстро разжиматься. В таком случае следует снизить усилие пружины (укоротить ее).

Для переделанных амортизаторов рекомендуется применять масло АУ.

В. ИВАНОВ, инженер

г. Серпухов

НАЗАД || Главная