1.5 Характерные неисправности амортизаторов

Опыт крупных компаний-продавцов амортизаторов показывает, что основной причиной выхода амортизаторов из строя является их непрофессиональная установка или нарушение условий эксплуатации.

Практика показывает, что заводской брак в амортизаторах иностранного производства редко превышает 0,5%. Тем не менее, при возникновении дефекта амортизатора, даже в случае доказанной вины установщика, у потребителя обычно складывается негативный имидж и магазина, продавшего амортизаторы, и самой марки амортизаторов. Поэтому для позитивного имиджа своей компании очень важно стараться исключить возможность возникновения любых случаев преждевременного выхода амортизаторов из строя. /7/

На рисунке 1.12 представлена конструкция амортизатора. Возможные места возникновения дефектов в амортизаторах отмечены цифрами 1 – 6.

Причины возникновения тех или иных дефектов могут быть различными. Например, разрыв сальника штока может быть вызван и нарушением технологии установки (повреждением хромового покрытия штока), и износом пыльника амортизатора (коррозия штока при попадании влаги).

4

3

1

3

5

2

6

Рисунок 1.12 - Места возникновения дефектов в амортизаторах

Наиболее распространенные дефекты амортизаторов.

1 - разрыв сальника штока амортизатора.

2 - внутренние повреждения амортизатора: разрушение, выход из строя или естественный износ клапанного узла или поршня.

3 - механическое повреждение амортизатора: трещина, вмятина в корпусе, искривление штока.

4 - разрушение амортизатора: облом штока, отрыв крепежной проушины, деградация или разрушение сайлентблоков.

5 - несоответствие свойств или деградация амортизаторной жидкости.

6 - отсутствие газа в амортизаторе.

1.6 Методы обнаружения неисправностей

Существует несколько способов оценки работоспособности амортизаторов. Они различны по сложности и, соответственно, предполагают разную степень точности диагностики. Обычно, чем проще сам метод, тем менее точные результаты он дает.

В последующих пунктах приведены наиболее распространенные способы диагностики амортизаторов, ранжированные по точности результата, указаны дефекты, которые можно установить с их помощью, и причины возникновения этих дефектов.

Обычно такой способ выявления причин неисправностей амортизаторов дополняется еще и визуальным методом их диагностики.

Проверка раскачиванием кузова малоэффективна из-за того, что шарниры подвески после длительной эксплуатации могут перемещаться с большим сопротивлением, которого будет достаточно для быстрого гашения раскачивания. И наоборот, амортизаторы с прогрессивной характеристикой, по причине малого сопротивления на небольших скоростях перемещения кузова, будут медленно гасить колебания даже в исправном состоянии.

1.6.1 Диагностика по изменению устойчивости, управляемости и жесткости подвески автомобиля. Амортизатор, как и любая деталь автомобиля, подвержен износу. Со временем характеристики амортизатора постепенно ухудшаются, но водитель не всегда сразу замечает это, так как приспосабливает свой стиль вождения под возможности автомобиля. Данный метод диагностики предполагает субъективную оценку степени износа амортизаторов экспертом. Оценка производится по ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля. /1/

Автомобили различных марок и моделей имеют и различные параметры устойчивости, управляемости, жесткости подвески, которые закладываются в них еще на этапе конструкторской разработки. Также и у каждого водителя собственный стиль вождения и свои представления о необходимой жесткости подвески. Поэтому данные понятия всегда относительны и в каждом конкретном случае носят индивидуальный характер.

Таким образом, предлагаемый метод диагностики, хотя и позволяет оценить основные проблемы, связанные с амортизаторами, является достаточно субъективным. Большинство производителей амортизаторов в своих рекомендациях по диагностике неисправностей этих деталей советуют при использовании данного метода сравнивать “поведение” автомобиля с неким образцом, тот есть с абсолютно идентичным автомобилем, оснащенным исправными амортизаторами. Естественно, на практике это далеко не всегда представляется возможным.

1.6.2 Диагностика при помощи раскачивания стоящего на месте автомобиля. Данный метод заключается в раскачивании кузова стоящего автомобиля и оценке состояния амортизаторов по количеству колебательных движений кузова до момента полной остановки. /1/

Данный метод позволяет определить только два “крайних” состояния амортизатора: либо амортизатор полностью вышел из строя (сломана проушина или шток, износился клапанный узел, отсутствует амортизаторная жидкость в рабочей камере), либо амортизатор “подклинивает” или “заклинило” полностью. Попытки определить степень износа амортизатора, в этом случае, обречены на провал, так как усилие, развиваемое амортизатором, зависит от скорости движения штока. Кроме того, в различных автомобилях, как уже отмечалось выше, конструктивно заложены разные параметры жесткости подвески. У некоторых моделей автомобилей подвеска изначально достаточно “мягкая”.

При движении автомобиля скорость движения штока амортизатора значительно выше, чем та, которую Вам удастся достичь при раскачивании авто. Поэтому и определить степень износа амортизатора в данном случае невозможно.

Обычно такой способ выявления причин неисправностей амортизаторов дополняется еще и визуальным методом их диагностики.

Проверка раскачиванием кузова малоэффективна из-за того, что шарниры подвески после длительной эксплуатации могут перемещаться с большим сопротивлением, которого будет достаточно для быстрого гашения раскачивания. И наоборот, амортизаторы с прогрессивной характеристикой, по причине малого сопротивления на небольших скоростях перемещения кузова, будут медленно гасить колебания даже в исправном состоянии.

1.6.3 Визуальный метод диагностики амортизаторов. Это наиболее распространенный метод, который, в совокупности с первыми двумя способами диагностики, позволяет, в большинстве случаев, выяснить истинные причины выхода амортизатора из строя. С помощью данного метода невозможно точно установить только причины повреждений и разрушений внутренних частей амортизатора. Важно знать, что одним из наиболее часто встречающихся дефектов внутренних частей амортизатора является их естественный износ. /5/

При использовании визуального метода диагностики часто приходится снимать установленный на автомобиль амортизатор, что, как правило, влечет за собой значительные трудозатраты, а, следовательно, и расходы. Необходимо отметить, что при работе амортизатора масляный “туман” на его корпусе и штоке, считается нормой. При этом капель и подтеков масла на корпусе или штоке быть не должно.

1.6.4 Диагностика амортизаторов на “шок-тестере”. Шок-тест (shock-test) проводится на стенде, состоящем из небольшого пневматического подъемника и устройства с подпружиненными рычагами, отслеживающего вертикальные перемещения кузова (рисунок 1.13). /6/

Автомобиль устанавливают на платформу передними или задними колесами. Рычаги устройства зацепляют снизу за колесные арки. Колеса испытуемой оси приподнимают на высоту 10 см, а затем резко отпускают, вызывая колебания кузова, а вместе с ним и рычагов. По результатам теста компьютер стенда вычисляет коэффициент затухания колебаний для каждого амортизатора испытуемой оси.

Если значение коэффициента составляет:

- от 22 до 65 - гашение колебаний достаточное;

- от 16 до 22 - гашение умеренное;

- от 0 до 16 - гашение недостаточное.

1 - рычаг устройства, отслеживающего вертикальные перемещения кузова; 2 - платформа пневматического подъемника.

Рисунок 1.13 - Стенд для проведения шок-теста

1.6.5 Использование прибора с датчиком перемещения. Прибор состоит из блока, в котором размещены ультразвуковой датчик, вычислительное устройство, управляющие клавиши, дисплей и печатающее устройство, а также источник ультразвука. Блок закрепляется на крыле автомобиля с помощью присосок, а источник кладется на пол рядом с колесом (рисунок 1.14). /6/

1 - блок; 2 - источник ультразвука.

Рисунок 1.14 - Прибор с датчиком перемещения

В память устройства предварительно вводят опорные данные автомобиля. Крыло с закрепленным блоком однократно толкают вниз. Прибор регистрирует колебания и вычисляет коэффициент (число, характеризующее затухание колебаний; чем быстрее затухают колебания, тем больше значение коэффициента.) их затухания. Если его значение лежит в пределах:

- от 100 до 65% - затухание колебаний достаточное;

- от 64 до 60% - затухание умеренное;

- от 59 до 0% - затухание недостаточное.

1.6.6 Диагностика дефектов новых и только что установленных амортизаторов. Практика показывает, что подавляющее большинство дефектов амортизаторов проявляется уже при их установке или в первые дни эксплуатации. Поэтому необходимо иметь полное представление о специфических дефектах, возникающих при непрофессиональной установке и о возможных заводских дефектах амортизаторов. /1/

1.6.7 Проверка амортизатора на диагностическом стенде. Это наиболее точный и наиболее дорогой способ диагностики амортизаторов. Он применяется, в основном, при экспертизе амортизатора для определения причин выхода его из строя, когда повреждения касаются внутреннего устройства. Максимальная точность диагностики при данном методе достигается тем, что тестируется именно амортизатор, а не вся подвеска, как при диагностике на “шок-тестере”. /6/

Рассматриваемый метод состоит в том, что снятый с автомобиля амортизатор устанавливают на специальный диагностический стенд, где определяют его характеристики и сравнивают их с характеристиками, указанными в технической документации на данную модель амортизаторов. По несоответствию характеристик определяют причины выхода амортизатора из строя.

Такую услугу оказывают почти все российские представительства производителей амортизаторов. Но сроки прохождения процедуры диагностирования амортизатора на стенде могут составлять до трех месяцев. Это связано с тем, что такие тесты проводятся в лаборатории завода-изготовителя амортизаторов или в исследовательских центрах, которые в основном расположены за рубежом. Поэтому большинство представительств в спорных случаях обычно принимают решение в пользу клиента, чтобы избежать длительной процедуры пересылки амортизаторов на завод-изготовитель для диагностики.

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ

МАГНИТО-ЖИДКОСТНОГО АМОРТИЗАТОРА

Основным предназначением электромеханической платформы (вибростенда) является определение рабочей характеристики амортизатора. Существует множество типов вибростендов проверки амортизаторов, отличающиеся кинематической цепью работы, системой определения нагрузок, интерфейсом блока управления и так далее. /6/

Стенды проверки с кинематической цепью, основанной на эксцентрике, являются достаточно компактными и относительно легкими – идеальны для перевозок и использования в маленьких передвижных лабораториях, пригодны для проверки амортизаторов автомобилей и мотоциклов на соревнованиях. Недостатки: нельзя использовать для длительной беспрерывной работы, не подходят для проверки особо длинных или слишком широких амортизаторов.

Стенды проверки, основанные на масляной гидравлике, имеют по сравнению с механическими стендами проверки множество преимуществ, благодаря исключительной гибкости в управлении стендом, позволяющей воссоздать реальные условия работы амортизатора. Стенды проверки, основанные на масляной гидравлике, идеально подходят для центров исследования и разработки новых конструкций амортизаторов.

Недостатки: основным и самым значительным недостатком данных стендов является их высокая стоимость (до нескольких сот тысяч долларов), не позволяющая применять их на СТО и в ремонтных мастерских.

Самую низкую цену и простую конструкцию имеет стенд для испытания амортизаторов с кинематической цепью, основанной на кривошипно-шатунном механизме. Габариты и прочность стенда позволяют проводить испытания практически всех амортизаторов.

На рисунке 2.1 приведена классификация вибростендов по различным параметрам и критериям.

Вибростенды

По амплитуде

По частоте вибрации

По виду кинематической цепи

С малой амплитудой >5 см

С фиксированной частотой

Электрические

С изменяющейся частотой

Гидравлические

С большой амплитудой 0÷5 см

Пневматические

Низкочастотные (1-100 Гц)

Эксцентриковые

Среднечастотные (100-1000 Гц)

Электромеханические

Комбинированные

Высокочастотные (1000-5000 Гц)

Рисунок 2.1- Классификация вибростендов