Амортизатор із газовим підпором змінного тиску

Винахід, що заявляється, відноситься до транспортного машинобудування, зокрема, до амортизуючих устроїв підвіски і може бути використаний в амортизаторах будь-яких транспортних засобів. Задача винаходу підвищення експлуатаційної надійності амортизатора, усталеності і комфортності автомобіля в складних дорожніх умовах. Відомі конструкції гідравлічних амортизаторів, установлених, наприклад, на автомобілях ВАЗ-2101 ... 2107 (див. Б. В. Єршов, Μ.Α. Юрченко. Легкові автомобілі ВАЗ. Конструкції і технічне обслуговування. К., Вища школа, 1984, с.149-154). Амортизатори складаються з робочого циліндра і зовнішнього резервуара для робочої рідини. У робочому циліндрі розміщується поршень, закріплений на штоку з перепускним клапаном і клапаном віддачі. У нижній частині робочого циліндра встановлений корпус із клапаном стиску і впускним клапаном. До основних недоліків цих амортизаторів варто віднести: - наявність трясіння і дискомфорту на грейдерних або покритих гравієм дорогах, навіть на середніх швидкостях; - погана керованість на дорогах із високою частотою коливань; - невисока експлуатаційна надійність через можливі удари буфера об корпус і удари поршня об клапан стиску, що призводять до руйнації останнього. У якості прототипу обраний «Амортизатор із диференційованим зусиллям стиску (Патент Росії №2093370 від 20.10.1997р., Патент України 25874 6B60G17/08 від 26.06.1999р. Бюл. №1), що містить робочий циліндр і зовнішній резервуар для робочої рідини, робочий поршень із штоком, перепускним клапаном і клапаном віддачі, клапан стиску і впускний клапан. У штоковій порожнині робочого циліндра на пружині встановлено додатковий поршень, глухим осьовим отвором звернений до робочого поршня з можливістю взаємодії з останнім, причому на зовнішній циліндричній поверхні додаткового поршня виконані подовжні канавки, а на його верхньому торці закріплено пружне кільце з радіальними каліброваними канавками на поверхні. Зазначена сукупність конструктивних ознак дозволяє усун ути багато недоліків, властивих більшості відомих конструкцій, проте в момент вступу в дію додаткового поршня виникає гідравлічний удар, що передається на корпус автомобіля, а зусилля опору стиску, після збільшення, залишається постійним при подальшому стиску амортизатора. Нова конструкція амортизатора покликана і ці недоліки виключити. Технічний результат досягається за рахунок того, що амортизатор містить робочий циліндр і зовнішній резервуар для робочої рідини, робочий поршень зі штоком, перепускний клапан віддачі, клапан стиску і впускний клапан. У порожнину між робочим циліндром і резервуаром закачано газ під тиском, причому обсяг закачуваємого газу менше або дорівнює обсягу робочої рідини, що витискується штоком при повному стиску амортизатора, решта обсягу робочого циліндра і порожнини між робочим циліндром і резервуаром заповнюється робочою рідиною обсягом, що забезпечує повне заповнення при повному стиску амортизатора або більшим обсягом робочої рідини. На фіг.1 показаний загальний вид запропонованої конструкції амортизатора. Запропонований амортизатор складається з робочого циліндра 1 і зовнішнього резервуара 2 для робочої рідини. У циліндрі 1 розміщується робочий поршень 3 із перепускним клапаном і клапаном віддачі. Робочий поршень 3 кріпиться за допомогою гайки 4 до штока 5. який пов'язаний із верхнім вушком 6, закріпленим на кронштейні основи кузова автомобіля. У верхній частині циліндра 1 встановлена направляюча 7 штока, а резервуар амортизатора захищений кожухом 8. У нижній частині робочого циліндра розміщений корпус 9 із клапаном стиску і вп ускним клапана. Запропонований устрій працює таким чином. При стиску пружини підвіски в результаті ходу колеса в напрямку кузова, нижнє вушко 10 амортизатора піднімається нагору, а шток 5 опускається вниз. Робоча рідина при циклі стиску, долаючи опір пружини перепускного клапана, перетікає по каналах робочого поршня 3 із безштокової у штокову порожнину. Одночасно частина рідини через впускний клапан перетікає в порожнину між робочим цилиндром і кожухом. Тиск газу при цьому збільшується пропорційно ступеня стиску амортизатора, створюючи додаткове зусилля перешкоджаючому стиску амортизатора, що збільшується по мірі збільшення ступеня стиску. Цикл відбою відбувається, коли колесо опускається униз відносно кузова, при цьому відстань між верхнім 6 і нижнім 10 вушками й обсяг безштокової порожнини збільшується. Рідина перетікає із штокової порожнини в безштокову через перепускний клапан, потім із порожнини резервуара 2 через перепускні канали клапана стиску в корпусі 9. При цьому обсяг порожнини, заповненої газом, зменшується, а разом з ним і тиск, що прагне виштовхн ути шток із робочого циліндра, таким чином по мірі руху штоку нагору з усилля опору розтягу збільшується. Зусилля опору амортизатора значно підвищується при погіршенні дорожніх умов, при їзді по дорогах із великою хвилястістю на середніх і високих швидкостях. Розмір зусилля опору визначається тиском закачаного газу, а також кількістю робочої рідини. Тиск газу і кількість робочої рідини визначаються, виходячи з розмірів амортизаторів і конкретної моделі автомобіля. Експлуатаційна надійність амортизатора зростає, тому що практично виключаються удари і «провали» робочого поршня в несприятливих дорожніх умовах і навіть при наявності дефектів базових деталей. Виключається трясіння і дискомфорт при їзді на автомобілі по грейдерним або покритим гравієм дорогах. Істотно поліпшується керованість, тому що зусилля опору амортизатора, змінюючись у залежності від ступеня стиску амортизатора, забезпечують максимально сприятливі умови зчеплення колеса з дорогою. Дана конструкція дозволяє виготовляти амортизатори «м'які» при середньому положенні штока, тобто на рівній дорозі, і «жорсткі» при крені автомобіля, що одночасно забезпечують поліпшену керованість автомобіля.