Tutti sanno che l'ammortizzatore ammorbidisce l'urto quando si guida su dossi. In effetti, il suo ruolo nelle sospensioni dell'auto è in qualche modo più specifico: è un ammortizzatore, impedisce all'auto di oscillare quando colpisce gli ostacoli. Oggi studieremo il suo design tipico e allo stesso tempo cambieremo la coppia di "amorts" anteriori per Chevrolet Lanos. Ora saprai perché prendono somme di denaro relativamente grandi per una manipolazione così apparentemente semplice.

A cosa serve un ammortizzatore?

Per cominciare, "separiamo le mosche dalle cotolette", cioè capiremo i ruoli dei diversi elementi di sospensione. Nella maggior parte delle autovetture moderne, i principali elementi elastici sono le molle. 30-40 anni fa questo ruolo veniva svolto principalmente da molle, lavorando "in combinazione" e ammortizzatori. Le oscillazioni sono state smorzate con successo dall'attrito tra le molle a balestra. Non entreremo nei dettagli delle carenze delle sorgenti e dei loro problemi tipici, dedicheremo loro un materiale separato, ma ora ricorderemo solo la loro esistenza e torneremo alle sorgenti.

Sono installati tra la sospensione e la carrozzeria del veicolo e sono progettati per assorbire gli urti alla carrozzeria dalla strada. Quando la ruota rotola su un ostacolo, la molla viene compressa e il corpo si solleva solo leggermente e senza intoppi, la ruota rotola via dall'ostacolo - la molla viene raddrizzata.

C'è, tuttavia, un momento spiacevole. Prendi, ad esempio, un giocattolo che rimbalza: una palla di gomma, che può anche essere attribuita a elementi elastici. Colpiscilo a terra e cronometra il tempo fino a quando non smette completamente di saltare. La tua auto salterà anche approssimativamente se la struttura delle sue sospensioni contiene solo leve e molle. E, a seconda della rigidità delle molle, la sospensione sarà di pietra o morbida, come il cotone idrofilo, ma in entrambi i casi, non è nemmeno necessario ricordare il comportamento dell'auto. La cosa più terribile per una tale sospensione è la risonanza, quando si entra in cui le vibrazioni possono distruggere i singoli elementi della sospensione e i suoi elementi di fissaggio.

Il problema è stato risolto con l'introduzione di un ammortizzatore nel design delle sospensioni, un elemento che consentiva alla ruota di muoversi rispetto al corpo, ma escludeva l'accumulo dell'auto. Inizialmente, si trattava di ammortizzatori a leva che, come le molle, svolgevano la loro funzione a causa dell'attrito. Ma non soffermiamoci sugli anacronismi, prenderemo in considerazione solo i design moderni. Al momento, il mainstream per le autovetture sono gli ammortizzatori idraulici telescopici. Questa volta non prenderemo sistemi pneumatici e idropneumatici, nonché ammortizzatori di rigidità variabile: questi sono argomenti per articoli separati.

Funzionamento dell'ammortizzatore telescopico

Se per semplificare il più possibile, allora il funzionamento dell'ammortizzatore può essere descritto come segue: c'è un cilindro pieno d'olio, uno stelo con un pistone si muove all'interno del cilindro. Questo pistone ha valvole che si aprono solo in una direzione.

Quando il pistone si abbassa, alcune valvole si aprono e il fluido viene fatto passare nella cavità sopra il pistone; se il pistone si alza, altre valvole si aprono e il fluido scorre nella cavità sotto il pistone. Lo smorzamento delle vibrazioni si verifica a causa del fatto che l'olio non è compresso e ha una certa viscosità.

A proposito, perché abbiamo bisogno delle valvole? Forse basterebbero i buchi? In effetti, non abbastanza. Una delle caratteristiche importanti di un ammortizzatore è la sua rigidità in estensione e compressione. In altre parole, è la resistenza sull'asta dell'ammortizzatore quando viene spinta dentro o fuori dall'alloggiamento. Le valvole sono necessarie per regolare questa rigidità.

A causa delle diverse caratteristiche di flusso delle valvole, è leggermente più facile premere l'asta dell'ammortizzatore piuttosto che estrarla dall'ammortizzatore. Ciò è stato fatto con l'aspettativa che quando si colpisce un ostacolo, è necessario non interferire con la ruota per spostarsi verso l'alto al fine di escludere la trasmissione dell'impatto dalla ruota al corpo. Le valvole in questo caso lasciano passare più olio. Ma se c'è un grande buco sulla strada, allora la ruota dovrebbe essere mantenuta in uno stato "premuto", perché affrettarsi a caderci dentro? Ecco perché le valvole per "sciogliere" l'ammortizzatore lasciano passare meno olio.

Ancora una volta: sono necessarie valvole per impostare una certa rigidità dell'ammortizzatore in diverse direzioni del suo funzionamento.

Tipi di strutture

Strutturalmente, gli ammortizzatori possono essere suddivisi in tre tipologie principali: bitubo, bitubo con riserva di gas e monotubo con riserva di gas. Gli ammortizzatori idraulici a due tubi furono i primi ad apparire sulle auto. In essi, come suggerisce il nome, ci sono due tubi - cavità, in uno di essi (interno) c'è un pistone con le suddette valvole, l'altro (esterno) è necessario per compensare il volume dell'olio - è solo parzialmente pieno di olio, il resto è aria.

Durante il funzionamento dell'ammortizzatore, l'olio all'interno si riscalda a temperature elevate, da questo si espande e, in modo che le guarnizioni dello stelo non si spremono, il liquido scorre nella cavità esterna.

I vantaggi di questo tipo di ammortizzatori sono pochi: basso costo e poco effetto sul loro lavoro da ammaccature sulla carrozzeria. Vale anche la pena menzionare la buona scorrevolezza dell'auto e la rigidità relativamente bassa di tali ammortizzatori.

Gli svantaggi includono il surriscaldamento del fluido di lavoro, poiché il corpo è doppio e il raffreddamento con aria atmosferica è difficile. A causa del surriscaldamento, esiste un'alta probabilità di formazione di schiuma d'olio e, di conseguenza, una perdita istantanea di efficienza operativa: l'ammortizzatore cessa di svolgere la sua funzione e l'auto diventa scarsamente controllata a causa dell'accumulo.

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Il prossimo svantaggio è il grande peso dell'ammortizzatore a due tubi, nonché una posizione rigorosamente definita durante l'installazione: se lo si capovolge, il fluido di lavoro fuoriesce. Il peso dell'ammortizzatore influisce sulla quantità di massa non sospesa (ti diremo di cosa si tratta separatamente). Maggiore è la massa non sospesa, peggiore è la guida e la maneggevolezza del veicolo.

Un piccolo miglioramento agli ammortizzatori a doppio tubo è stato il riempimento della cavità esterna con gas con una leggera sovrappressione. Pertanto, la probabilità di formazione di schiuma è stata ridotta, poiché l'olio in questo caso "poggia" sul cuscino di gas.

Una questione completamente diversa: ammortizzatori idraulici monotubo a gas. Un cilindro pieno di olio, pistone con valvole unidirezionali e una piccola cavità riempita di gas e coperta dal pistone.

Un ammortizzatore a tubo singolo è privo di tutti gli svantaggi di un ammortizzatore a due tubi. Durante il lavoro intenso, il liquido non si surriscalda, poiché è separato dall'ambiente da una sola parete del cilindro ed è perfettamente raffreddato. È anche più leggero e può essere installato sia in alto che in basso con il corpo.

Ma le leggi della natura non possono essere evitate: da qualche parte vinci, da qualche parte perdi. Pertanto, i vantaggi degli ammortizzatori a doppio tubo sono diventati gli svantaggi degli ammortizzatori a tubo singolo. Questi ultimi sono molto più costosi e molto sensibili ai danni meccanici al corpo, quindi il funzionamento di un'auto con loro, se non così tanto, è più costoso.

Installazione di ammortizzatori

I metodi di installazione degli ammortizzatori non sono cambiati dalla loro introduzione nelle automobili. Quindi, sempre la loro parte superiore è fissata alla carrozzeria o al telaio dell'auto, e quella inferiore all'elemento di sospensione, sia esso una leva o una trave di un ponte continuo. Per questo motivo, la sostituzione di questo elemento nella stragrande maggioranza dei casi non ha causato difficoltà: ha svitato il bullone di montaggio inferiore, ha svitato il bullone di montaggio superiore e basta, l'ammortizzatore è nelle sue mani.

Con gli ammortizzatori delle sospensioni posteriori è rimasto tutto così, ma con quelle anteriori è tutto un po' più complicato. Con l'avvento delle auto a trazione anteriore, è sorta la domanda su cosa fare con l'ammortizzatore, che era principalmente fissato al braccio inferiore della sospensione anteriore e interferiva con l'installazione dell'albero di trasmissione.

Ci sono due soluzioni principali a questo problema. La prima opzione è installare la parte inferiore dell'ammortizzatore sulla leva attraverso una staffa a forma di U, all'interno della quale è passato l'albero motore. La seconda opzione è trasferire l'ammortizzatore insieme alla molla nello spazio sopra il braccio di sospensione superiore. In questo caso, la parte inferiore dell'ammortizzatore è fissata al braccio di sospensione superiore e l'intera struttura prende il nome dall'ingegnere americano Earl Styles MacPherson.

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McPherson ha sviluppato questa sospensione rivoluzionaria per la concept car Chevrolet Cadet ultra-economica negli anni '30. In pratica fu possibile applicarla solo nel dopoguerra, già sulla Ford Vedette del 1948 per il mercato francese. Ora che conosci questa breve storia affascinante e puoi, a volte, mostrare la tua erudizione, passiamo alle caratteristiche di questo design ancora popolare.

McPherson ha combinato l'ammortizzatore e la molla in un unico puntone. In questo montante, la parte superiore ha una cerniera con un cuscinetto e poggia su un elemento del corpo: un vetro. Grazie al cuscinetto di supporto, la colonna può ruotare attorno al proprio asse. E se installi l'ammortizzatore con una certa angolazione, puoi impostare la traiettoria della ruota e gli angoli della sua installazione, come la campanatura, l'angolo dell'inclinazione longitudinale e laterale dell'asse del perno (che considereremo sicuramente nelle prossime pubblicazioni).

Si è scoperto che con una tale installazione del rack, è possibile eliminare il braccio di sospensione superiore direzionale, rendendolo così più economico. Il fuso a snodo nella sospensione è fissato al giunto sferico del braccio inferiore e al montante dell'ammortizzatore e ruota con esso. La barra antirollio in questo caso può essere fissata sia al braccio inferiore che direttamente al puntone dell'ammortizzatore.

Se consideriamo i modi per attaccare il rack al fuso a snodo, ce ne sono molti. Il fuso a snodo può essere fissato a una staffa sul corpo del rack. Spesso - due bulloni eccentrici con dadi, e sono anche gli elementi di regolazione della campanatura. Se il camber è strutturalmente incorporato, non è necessaria alcuna regolazione, il che significa che è possibile fissare il rack nella staffa del fuso a snodo. La staffa di montaggio in questa versione è un occhiello scanalato che viene tirato insieme con un bullone. L'opzione più semplice è premere il corpo del montante nel fuso a snodo (come la nostra Chevrolet Lanos sperimentale). Tutto questo viene spesso fornito in un unico pezzo, assemblato con un pugno.

L'elenco degli svantaggi di un puntone MacPherson include corse di sospensione relativamente piccole e, di conseguenza, un tale design è una rarità, se non un'eccezione, sui SUV reali (tuttavia, non sono rimaste quasi queste auto). E il motivo è che con la massima compressione delle molle del puntone, gli angoli di assetto delle ruote iniziano a cambiare molto, il che comporta un grave deterioramento della maneggevolezza dell'auto e porta a un'eccessiva usura dei pneumatici.

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I puntoni dell'ammortizzatore possono essere con o senza possibilità di sostituzione dell'ammortizzatore. Nella prima versione, l'alloggiamento del puntone con supporto a molla è realizzato separatamente dall'ammortizzatore. Nella seconda, il corpo dell'ammortizzatore è allo stesso tempo il corpo del puntone e il supporto inferiore della molla è montato direttamente su di esso. Il supporto superiore della molla è fissato all'asta dell'ammortizzatore. La molla dall'alto e dal basso agisce sui supporti tramite cuscini in gomma. Sull'asta dell'ammortizzatore è installato un dosso elastico: una boccola in gomma o poliuretano, che impedisce l'urto delle parti della sospensione quando la molla è completamente compressa.

La molla nel puntone dell'ammortizzatore è sempre soggetta a interferenze. Inizialmente, la compressione è necessaria per eliminare il gioco e gli spazi vuoti nell'assieme. Sostituire un portapacchi su un'auto è sempre una piccola gioia per un meccanico, poiché è piuttosto costoso in termini di costo del lavoro.

Esempio di sostituzione degli ammortizzatori

Quindi, passiamo all'officina, dove ci aspetta la Chevrolet Lanos con i suoi ammortizzatori anteriori pieghevoli. Manteniamo le vecchie molle, ma cambiamo gli ammortizzatori. Il proprietario dell'auto ha deciso che gli ammortizzatori delle sospensioni anteriori a doppio tubo standard erano troppo morbidi e mancavano di maneggevolezza. La soluzione è stata quella di installare gli ammortizzatori anteriori a gas a tubo singolo.

Iniziamo. Svitare il dado che fissa l'albero di trasmissione al mozzo della ruota, quindi svitare i bulloni di montaggio e rimuovere la ruota anteriore. Inoltre, per facilitare lo svitamento degli elementi di fissaggio, spruzziamo il salvataggio WD40 sui giunti del giunto sferico della leva e sulla cerniera dell'estremità dello sterzo.

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Hanno rimosso la coppiglia e svitato il dado che fissa il giunto sferico al fuso a snodo. Si sono lasciati andare, ma non hanno svitato completamente il dado che fissa la barra antirollio alla barra stabilizzatrice (che è sulla leva). Dopo che la connessione è stata leggermente acidificata sotto l'influenza di WD40, il dado che fissa l'estremità del tirante all'occhio sul puntone dell'ammortizzatore è stato svitato.

In nessun caso dovresti colpire il dito della cerniera con un martello, quindi qui hai bisogno di un estrattore universale: con esso scolleghiamo la cerniera della punta. Poiché è necessario rimuovere il gruppo dell'ammortizzatore con un fuso a snodo e un disco del freno, è necessario rimuovere la pinza del freno. L'operazione è semplice: svitate i bulloni di guida superiore e inferiore e smontate la pinza. Allo stesso tempo, è stata ispezionata la condizione delle pastiglie dei freni (tutto è in ordine con loro). A proposito, non è nemmeno necessario scollegare il tubo del freno dalla pinza.

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Quindi, scollegare il braccio di sospensione inferiore dal fuso a snodo. Non abbiamo avuto problemi con questo, ma in caso di acidificazione della connessione, si consiglia di utilizzare un estrattore universale. Tirando leggermente la cremagliera verso se stessa (il suo fissaggio superiore consente di farlo), rimuoviamo l'albero motore dal mozzo della ruota. In questo caso, bisogna fare molta attenzione a non danneggiare lo stivale dell'asta SHRUS.

Passiamo dal passaruota al vano motore. Qui svitiamo i dadi che fissano il rack al vetro del corpo. Inoltre nessun problema. Unica edificazione: tenere fermo il palo, in quanto svitando questi dadi si rimuove l'ultimo fissaggio che collega il palo del palo alla macchina.

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