Амортизатор – это обязательный узел подвески любого автомобиля. Без этого узла, по сути, невозможна управляемая езда. Основная функция амортизаторов состоит в снижении колебания пружин, которые возникают при движении, что делать перемещение автомобиля плавным и комфортным.
Газовые или масляные амортизаторы – какие лучше?
Амортизаторы, которые находятся в рабочем состоянии, обеспечивают управляемость и безопасность автомобиля.
Все амортизаторы можно разбить на две большие группы: амортизаторы гидравлические (масляные) и амортизаторы газонаполненные (газовые). Спор, по поводу их эффективности и надежности, их особенностей, достоинств и недостатков, продолжается десятилетиями. Давайте попробуем разобраться, какие амортизаторы лучше: газовые или масляные?
Они гасят колебания автомобиля за счет, с одной стороны, низкой сжимаемости масла, а с другой – перетекания масла из одной камеры в другую. При этом колебания гасятся. Но, как известно, энергия не может исчезать бесследно. И энергия колебаний трансформируется в энергию тепла (масло нагревается).
У масляных амортизаторов есть определенные недостатки. А именно:
• В компенсационной камере гидравлического амортизатора находится определенное количество воздуха. Если воздуха становится меньше, то масло будет проходить в компенсационную камеру без усилия. В результате способность амортизатора гасить колебания резко уменьшается и может вообще сократиться до нулевого показателя.
• В масле могут оказаться пузырьки воздуха. Воздух, как известно, имеет меньшую плотность, чем масло, поэтому легче сжимается. В связи с этим при сжатии амортизатора происходит не перетекание масла, а сжатие воздуха. В результате теряется весь смысл гидравлической амортизации.
• В процессе работы амортизатора происходит нагревание масла, и оно начинает терять свои первоначальные характеристики, становится более текучим. Масло быстрее начинает перетекать из одной камеры в другую, тем самым теряется эффект гашения колебаний.
• В холодную погоду масло в амортизаторе становится вязким, и процесс его перетекания из одной камеры в другую, замедляется до тех пор, пока масло не прогреется и не приобретет свою нормальную вязкость. Пока масло не прогреется, подвеска может работать весьма жестко, что не всем нравится.
• Во время езды по дорогам, где поршень амортизатора совершает частые движения, может произойти эффект завоздушивания масла. Это в конечном итоге может привести к снижению амортизации, за счет сжимания пузырьков воздуха внутри масла.
В этих амортизаторах компенсационная камера заполнена газом, который закачан туда под высоким давлением. Чтобы понять, какие амортизаторы лучше – масляные или газовые, следует выяснить особенность газовых устройств.
Особенности газонаполненных амортизаторов:
Эти амортизаторы являются более жесткими, что позволяет лучше управлять автомобилем на большой скорости. Жесткость газовых амортизаторов снижает опасность возникновения эффекта аквапланирования.
Газонаполненные амортизаторы совершенно равнодушны к понижению температуры. Их амортизационные свойства от этого не меняются. В процессе езды не происходит изменение работоспособности в зависимости от повышения температуры.
По сравнению с масляными амортизаторами, амортизаторы с газом имеют больший ресурс.
У газовых амортизаторов есть и определенные недостатки:
• В среднем, газонаполненные модели амортизаторов стоят дороже масляных аналогов на 20-30%.
• На дорогах, где много неровностей из-за жесткости газовых амортизаторов происходит более быстрый износ других элементов подвески автомобиля.
• Из-за жесткости езда становится менее комфортной.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, какой вариант лучше – газовые или масляные амортизаторы.
Жесткие газовые амортизаторы подходят не всем водителям, а только тем, кто исповедует скоростной стиль езды, больше похожий на спортивный. Но при этом нужно учитывать, что их можно рационально использовать только на дорогах с хорошим покрытием. Замена масляных амортизаторов на газовые аналоги часто сопряжена с заменой определенных элементов подвески, которые подходят именно под спортивный стиль езды.
Если дороги, по которым предстоит ездить, находятся в разбитом состоянии, то лучше остановиться на масляных амортизаторах.
Если автомобиль достаточно старый, то его рама уже потеряла первоначальную жесткость. Поэтому здесь тоже уместны масляные амортизаторы.
Применение амортизаторов в автомобиле
Прежде, чем мы затронем тему особенностей эксплуатации газовых и масляных амортизаторов нам просто необходимо ознакомиться с принципом их работы. Классическая схема размещения амортизаторов на автомобиле, это по амортизатору на каждое колесо. Лучше даже сказать по амортизатору на точку опоры автомобиля. Иногда, для каждой точки опоры, используются по два и более амортизатора, но это частный случай и он в данном случае не принципиален.
Так вот, амортизатор располагаясь у точки опоры (у колеса), между подвеской и кузовом, фактически является демпфирующим элементом. Многие скажут, что таким элементом является пружина (рессоры) и будут в этом абсолютно правы. Но пружина не может так эффективно и быстро гасить колебания после проезда неровностей, так как, по сути, работает лишь только в одном направлении, а вот амортизатор, как раз в противоположном ей. Для того, чтобы вам было все наглядно и понятно, мы привели рисунок, который и поясняет воздействие от пружины, амортизатора и кузова при движении. Вернее при проезде через неровности и возникновении колебаний кузова.
Принцип работы амортизаторов
Принцип работы амортизатора заключается в следующем. Конструктивно амортизатор представляет из себя цилиндр, с поршнем внутри. На поршне выполнены обратные клапана, с разным проходным сечением, соответственно с разной пропускной способностью. В одном направлении расход проходимой среды (например масла) будет значительный, и вы конечно догадались, что это при сжатии амортизатора. Во втором случае, при его растяжении, клапана настроены так, что ограничивают расход, тем самым сопротивляясь растяжению амортизатора.
Различия и особенности амортизаторов масляные или газовые (газомаслянные)
Внимательные уже обратили внимание на то, что мы рассказали и о масляных и газовых амортизаторах, но ничего не упомянули о газомаслянных. И это верно, если стремиться до конца к четкой определенности, то фактически здесь мы немного слукавили. Ведь газомаслянный амортизатор фактически и является газовым. Чисто газовых амортизаторов не бывает, а бывают со смешанным видом среды с газом и маслом. Кто-то их называет газовыми амортизаторами, а кто-то газомасляными, но по большому счету, это одно и тоже.
Вот теперь, когда мы немного узнали о газовых и масляных амортизаторах можно сделать и определенные выводы. Многие уже способны их сделать и без нас, но мы все же хотели бы логически завершить нашу статью.
Итак, масляные амортизаторы, как мы уже все поняли, более жесткие, так как имеют в своем составе лишь одну рабочую среду – масло (жидкость). Масло это жидкость и как все жидкости практически несжимаемо, в итоге, ход и усилие амортизатора будет зависеть только от расхода среды, через обратные клапаны в поршне цилиндра амортизатора. Масляный амортизатор будет более жесткий и менее инерционный в отношении его перемещения.
Газовые амортизаторы будут мягче, так как вторая рабочая среда амортизатора – газ, сама по себе сжимаема, хоть и находится под давлением. В итоге, она также будет участвовать и в плавности хода и в усилии на штоке амортизатора. То есть амортизатор получиться более мягкий и более инерционный в отношении перемещения штока. Самой главной особенностью газового амортизатора будет его возможность изменять свойства в зависимости от дороги, за счет газовой камеры, то есть, как мы уже говорили, проявлять свою нелинейность при работе. Если так можно сказать, то газовый амортизатор будет более эластичен, так при проезде неровностей будет более мягок, но при значительных перемещениях штока, будет резко увеличивать свою жесткость. Именно широкий и при этом изменяющийся диапазон работы газового амортизатора является его самым большим плюсом.
Несмотря на все что мы писали выше, стоит сказать, что производители амортизаторов все делают иначе. Газовые амортизаторы получаются более жесткими, а маслянные более мягкими. Все это связано с настройками клапанов, объемами камер в амортизаторе и другими конструктивными особенностями.
Какие амортизаторы лучше, масляные или газовые (газомаслянные)
Если говорить рекомендательно, то выбор амортизаора должен совпадать с рекомендациями производителя для данного автомобиля, так как он должен обеспечивать должное усилие сопротивления, чтобы эффективно и успешно работать. Не стоит экспериментировать не с штатными амортизаторами или амортизаторами с сильно разнящимися от штанных по характеристикам. Любой грамотный автопроизводитель, мало того, что рассчитывает подвеску, так еще и имеет значительный опыт в ее характеристиках и влияниях на них. Из этого следует, что оптимальным вариантом будет применение именно штатного амортизатора. Как правило, на любую модель можно найти штатные амортизаторы как масляные, так и газовые.
Если у вас есть разногласия с производителем, то более мягкие амортизаторы стоит применять для неровных дорог. Соответсвенно жесткие амортизаоры для ровных дорог — шоссе и ровного асфальтового покрытия.
Ресурс и стоимость газовых и масляных амортизаторов
Газовые амортизаторы более сложны. Во-первых, из за дополнительных демпфирующих камер с газом. Во-вторых, из-за применения уплотняющих поверхностей работающих с газом. Требования к таким уплотнениям более жесткие и исполнение соответственно более высокое.
Если говорить о ресурсе, то все прежде всего он будет зависеть от качества амортизатора. Хороший амортизатор способен «отходить» более 60000 км. Но если говорить о ресурсе между масляными и газовыми амортизаторами, при равном качестве товара, то масляный амортизатор однозначно более прост и более надежен.
Из-за более простой конструкции, цена масляного амортизатора будет процентов на 20, а то и более меньше, чем у газового.
Альтернативное мнение по поводу амортизаторов
Бытует мнение, что газовые амортизаторы наоборот более спортивные, так как более жесткие. Но мы лишь еще раз повторимся, что все зависит от настроек амортизатора. Тем не менее, при равных условиях, где применены идентичные материалы, размеры цилиндра и поршня, диаметр перепускных отверстий, а также одиноковый ход амортизатора, масляные будут все же «жестче» по ощущениям, а газовые более «мягкими», «плавными». Хотя производители настраивают газовые амортизаторы как более жесткие.
Немного статистики или интерсное об амортизаторах
По статистике, каждый четвертый автомобиль нуждается в замене амортизаторов. Изношенные амортизаторы негативно влияют на управляемость автомобиля, при этом порой и на те показатели, на которые мы с вами и не подумаем. На увеличивают тормозного пути, на сцепление с дорогой, на раскачивание и устойчивость автомобиля.
Очень популярный вопрос среди автолюбителей – это, какие амортизаторы лучше: газовые или масляные, или газомаслянные? Причем интересует он не только любителей комфортной езды, но и тех, кто относит себя к разряду "гонщиков". В самом деле, амортизаторы обеспечивают многие важные параметры автомобиля, и прежде всего – управляемость и курсовую устойчивость.
Для чего нужны амортизаторы в машине, как они устроены и работают, какие бывают типы амортизаторов и в чем их преимущества и недостатки – ответы на эти вопросы помогут сделать правильный выбор среди большого числа производителей этой продукции, представленных на российском рынке.
В конце статьи, как обычно, вы можете посмотреть видео, в котором автор рассказывает и показывает, какие амортизаторы лучше выбрать (газовые, масляные или газомаслянные) и чем они отличаются друг от друга.
Также рекомендуем изучить алгоритм проверки амортизаторов на работоспособность.
Для чего автомобилю нужны амортизаторы
Амортизатор – это составная часть того, что обеспечивает комфорт в кузове автомобиля (подрессоренной массы в технической терминологии). Наглядно проиллюстрировать противоположность этому термину можно старинной деревенской телегой на деревянных колёсах с металлическим ободом. Легко представить, как трясёт пассажиров в такой повозке при езде по неровной грунтовой дороге.
Сгладить эту тряску от ухабов и рытвин (или на техническом языке демпфировать колебания в вертикальной плоскости, возникающие от дорожных препятствий) – основная функция амортизаторов. Схематично амортизатор можно представить как пружину, расположенную между колесами машины (шина, кстати, тоже в этой схеме своеобразная пружина) и кузовом.
Вообще для оценки отклика на вертикальные воздействия дороги автомобиль можно представить, как механическую систему, состоящую из множества грузиков, пружинок и узелков трения, сложным образом связанных между собой и обеспечивающих требуемую плавность хода. И амортизаторам в этой схеме отводится важная роль.
Принцип работы и основные типы амортизаторов (масляные, газовые, газомаслянные)
Проиллюстрировать принцип работы амортизатора можно на простом примере (смотрите рисунки выше):
- Нижней частью подпружиненная амортизационная стойка через шток амортизатора соединена с колесом, а верхней – с кузовом машины.
- Воздействие от неровности через колесо передаётся на шток, который перемещает поршень внутри цилиндра.
- В поршне два перепускных клапана (упрощенно – отверстия разного диаметра), пропускающих практически несжимаемое масло с большей скоростью при движении штока (а значит и колеса) вверх, и с меньшей – вниз.
Таким образом, гидравлическая часть амортизатора работает как условно мягкая пружина на сжатие, и жёсткая – на растяжение («отбой» в технической терминологии).
Механическая пружина на рисунке приведена в большей степени для наглядности, а на практике она расширяет возможности настроек и служит своеобразным ограничителем при выходе гидроцилиндра амортизатора из строя.
Схема двухтрубного масляного амортизатора
Определение «масляный амортизатор» подразумевает, что в цилиндре в качестве рабочего материала используется только гидравлическое масло. Динамика работы масляного амортизатора всецело определяется работой (производительностью) перепускных клапанов.
Чтобы расширить динамический диапазон и возможности настроек масляных амортизаторов была придумана своеобразная газовая «подушка». Дело в том, что газы, в отличие от жидкостей, сжимаются, причём нелинейно (не пропорционально перемещению штока). Значит, будучи «приставленными» к «масляной» части цилиндра, сделают динамику такой системы более богатой.
На рисунке ниже упрощённо представлена конструкция однотрубного газового амортизатора.
Схема однотрубного газового амортизатора
Понятно, что без нижней (газовой) части он становится масляным (только выдавливаемый излишек надо куда–то девать, но об этом – ниже).
А поскольку амортизаторов, заполненных исключительно газом, на серийных автомобилях пока не встречается, то такую конструкцию правильнее называть «газомаслянным амортизатором».
У масляных и газомаслянных амортизаторов рабочий цилиндр устройства, как правило, двухтрубный:
- В масляных амортизаторах во вторую (большего диаметра) трубу через дополнительные клапана выходит при сжатии излишнее масло, «поджимаемое» во второй трубе воздухом.
- В газомаслянных амортизаторах во вторую трубу вместо воздуха закачивается газовая подушка (обычно это азот под давлением).
Иногда газовую подушку в газомаслянных амортизаторах конструктивно располагают сбоку от цилиндра.
Основные типы амортизаторов
Помимо более узкого диапазона характеристик упругости, подушка из воздуха в масляном амортизаторе не эффективно рассеивает тепловую энергию, выделяющуюся в процессе интенсивной работы, что иногда приводит к закипанию рабочей жидкости. В газомаслянном амортизаторе этот эффект исключен.
Как и любая гидравлическая техника, цилиндры амортизаторов требуют высокоточной (прецизионной) механической обработки, непростой системы клапанов и уплотнений, причем для газомаслянных амортизаторов эта система только усложняется.
Поскольку газонаполненная часть амортизатора значительно расширяет динамический диапазон системы, в целом устройство предполагает более мягкую реакцию на дорожные неровности, чем в «масляном» варианте – это как бы последовательное соединение двух пружин: мягкой и жёсткой, которое суммарно даёт более мягкую реакцию, чем просто жёсткая пружина.
Интересно, что производители поступают ровно наоборот и настраивают газовые амортизаторы в большей степени на агрессивную манеру езды и спортивные автомобили. Точнее, на трассах с хорошим покрытием газовые амортизаторы настроены на более мягкую реакцию от вертикальных воздействий, а на плохих дорогах с этими же настройками становятся более жёсткими.
Необходимо подчеркнуть, что в спортивной езде плавность хода стоит далеко не на первом месте: куда важнее такие параметры, как управляемость и курсовая устойчивость, которые газовые амортизаторы обеспечивают лучше масляных.
Какой фирмы амортизаторы лучше?
Российский рынок амортизаторов для иномарок с долей основных игроков 10 и более процентов по данным журнала "Автоинструкция" представлен несколькими известными фирмами (диаграмма на рисунке выше):
- KYB (Каяба) – 35%;
- Boge (Боге) – 16%;
- Fenox (Фенокс) – 15%;
- Monroe (Монро) – 14%;
- Bilstein (Бильштайн) – 11%;
- Другие фирмы – 9%.
Интересно, что при опросе сервисных центров, проведенном изданием «Кузов», на предмет рекомендаций профессионалов по выбору производителя качественных амортизаторов, картина получилась несколько иная.
Рейтинг амортизаторов, рекомендуемых механиками независимых СТО г. Москвы
При бесспорном лидерстве таких фирм, как KYB, Bilstein и Boge, профессионалы только в 5% случаев советуют Monroe, хотя рыночная доля этой фирмы почти втрое выше. И практически не рекомендуют белорусский бренд Fenox, доля продукции которого весьма значима – 15%.
Чтобы разобраться, какие амортизаторы лучше поставить, необходимо кратко остановиться на характеристиках ведущих игроков российского рынка.
- KYB (Каяба) – продукция японского концерна популярна не только в России, но и в Европе благодаря высоким показателям качества и надёжности при относительно невысоком уровне цен. Амортизаторы этой фирмы можно встретить на конвейерах известных европейских автопроизводителей. Газомаслянный амортизатор серии Ultra SR пользуется особой популярностью у российских любителей спортивной езды;
- Bilstein (Бильштайн) – всемирно известная немецкая компания, выпускающая амортизаторы более 50 лет. Именно здесь была разработана конструкция однотрубного газонаполненного амортизатора. Продукция Bilstein устанавливается на европейские премиум-бренды: BMW, Porsche, Mercedes, Ferrari, Maseratti, Jaguar;
- Boge (Боге) – бренд принадлежит концерну ZF Friedrichshafen AG (Германия) – одному из старейших в мире производителей амортизаторов. С недавнего времени отошел к другой известнейшей торговой марке – SACHS и теперь однотипная продукция выпускается под двумя торговыми марками. Продукция концерна покрывает более 90% номенклатуры мировых автопроизводителей. На российском рынке предоставляется гарантия 1 год независимо от пробега;
- Monroe (Монро) – американская компания, продукция которой является, наверное, смой известной в Европе и предназначена для 99% выпускаемых в мире марок и моделей машин. Последние разработки Monroe – газовые амортизаторы серии Sensatrac обеспечивают высокие показатели управляемости и мгновенную реакцию на изменяющиеся условия движения;
- Koni (Кони) – амортизаторы – это единственный вид продукции голландской компании на протяжении почти 70 лет. Главная отличительная особенность амортизаторов Koni – возможность регулировать параметры жёсткости, адаптируя автомобиль, как к внешним условиям, так и к индивидуальным особенностям водителя и манере управления машиной.
Но все ли крупные производители амортизаторов широко представлены на российском рынке? На рисунке ниже – первые шесть игроков этого рынка в США по данным опроса издания Ranker.
Первая тройка состоит из участников российского рейтинга. А вот продукция американской Fox Racing и шведской Ohlins специфическая – она предназначена для мотоциклов, квадроциклов и внедорожников. Американская Rancho Suspension в России достаточно известна и специализируется на поставках продукции для популярных в США пикапов и больших внедорожников. А несколько лет назад Rancho была приобретена концерном Tenneco, владеющим в свою очередь торговой маркой Monroe.
Таким образом, первая тройка фирм-производителей амортизаторов c высокой репутацией для России – это KYB, Monroe и Bilstein.
Что касается объективных характеристик, обеспечиваемых амортизаторами и влияющими на безопасность, управляемость и комфорт автомобиля, выглядят они по данным самих производителей следующим образом.
Тормозной путь на скорости 40 км/час:
- Bilstein – 8,0 метров;
- Monroe – 8,5 метров;
- KYB – 9,0 метров.
Отличия довольно существенные, если помнить, что в критической ситуации бывают важны сантиметры тормозного пути.
Снос задней оси на 90° (режим крутого поворота):
- Bilstein – 59 км/час;
- Monroe – 52 км/час;
- KYB – 48 км/час.
Испытания на плавность хода (характеристики, тесно связанной с субъективным ощущением комфорта) и курсовую устойчивость проводятся применительно к каждой конкретной модели автомобиля, поэтому и сравнивать амортизаторы разных производителей можно только для конкретных машин.
Интересно, что такие испытания иногда дают парадоксальные результаты: маститые фирмы могут проиграть аутсайдерам, как по отдельным показателям, так и по совокупным результатам испытаний.
Какие выбрать амортизаторы для автомобиля?
И всё же, какие амортизаторы выбрать? Учитывая разнообразие конструкций, широкий спектр нагрузок и существенные различия в характеристиках разных моделей машин, а также индивидуальные особенности манеры вождения, односложных ответов на этот вопрос ожидать не приходится.
Опираться необходимо, прежде всего, на рекомендации производителя автомобиля, как по части характеристик, так и по части фирм–производителей амортизаторов. Если же владелец хочет за счёт амортизаторов изменить динамику машины (либо нет возможности точно выполнить рекомендации производителя), общие соображения по поводу того, как выбрать амортизаторы для автомобиля можно сформулировать следующим образом:
Выбор по типу (масляные, газовые, газомаслянные):
- Предпочитающим комфорт, спокойную езду, надежность и демократические цены подойдут двухтрубные масляные амортизаторы;
- Если желательно, чтобы требования к комфорту сочетались с улучшенной динамикой прохождения поворота, а стоимость и надежность детали были в разумном диапазоне, тогда правильный выбор – это двухтрубные газомаслянные амортизаторы;
- Однотрубные газовые амортизаторы предназначены для любителей агрессивной манеры езды, предпочитающим управляемость машины плавности хода.
Кстати, возраст машины тоже немаловажный фактор при принятии решения. Устанавливать дорогие газовые амортизаторы на авто почтенного возраста с большим пробегом вряд ли целесообразно: упругие характеристики подвески и показатели прочности кузова со временем ухудшаются, и вместо ожидаемого можно получить обратный эффект.
Выбор по производителю (какой фирмы амортизаторы лучше):
- Если автомобиль принадлежит к бюджетному сегменту, и нет необходимости испытывать его на спортивных режимах, а средства на содержание ограничены, вполне могут подойти амортизаторы российской фирмы СААЗ или белорусской Fenox;
- Тем, кто ценит качество и готов за это заплатить (пусть даже машина не принадлежит к дорогим иномаркам) стоит обратить внимание на продукцию фирм KYB, Monroe и Boge (Sachs);
- Продукцию Bilstein и KONI (аристократов в мире амортизаторов) эксперты советуют как любителям спортивной езды, так и владельцам машин премиум-сегмента.
И, конечно, необходимо остерегаться подделок: если в магазине цена на продукцию Bilstein такая же, как и на белорусский Fenox, значит у такого продавца что-то не так (и не в отношении Fenox). А рецепт для проверки – это наличие сертификата соответствия, гарантийного талона и соответствие уникального заводского номера данным на официальном сайте производителя.
