демпфер это в автомобиле что такое
Рулевой демпфер зачем он нужен и как его установить. Стоимость и критерии выбора.
…Что такое рулевой демпфер знают не многие, скажем больше, многим этого и не надо. Видимо поэтому, это не столь распространенный и обязательный элемент в рулевом управлении автомобиля.
Зачем нужен рулевой демпфер
Если затронуть вопрос о том, зачем нужен рулевой демпфер, то его задачами, прежде всего, являются поглощения резких и незначительных ударов рулевого управления от проезда автомобиля по неровностям дороги. Демпфер это своеобразный буфер, который поглощает удары, передающиеся на рулевое колесо от колес, через рулевое управление. Если помните, то при проезде через неровности, все ямки и камни, «откликаются» перемещением рулевого колеса и дополнительными колебательными усилиями на ваших руках и пальцах, которые держат его. Именно для гашения таких колебаний на рулевом колесе и устанавливается рулевой демпфер.
Второстепенной задачей рулевого демпфера является возвращение руля в 0 градус, то есть удержание прямолинейного движения на автомобиле. Это является отчасти плюсом, отчасти минусом. Да, нам станет легче удержать прямолинейное направление движения машины, но и оперативно управлять рулем, изменять быстро траекторию движения, станет сложнее, особенно если у нас нет электро или гидроусилителя.
Фактически рулевой демпфер представляет из себя амортизатор, одно- или двух- стороннего действия. В случае если амортизатор одностороннего действия, в дополнение к нему идет пружина. Такая сборка очень сильно напоминает по своему исполнению и работе стойку, применяемую в подвеске автомобиля.
На какие машины ставится рулевой демпфер
Из описанного выше можно сделать практический вывод, для каких автомобилей подойдет и даже незаменим этот самый рулевой демпфер.
Прежде всего, это автомобили, которые часто ездят по неровным дорогам. Здесь, большая часть читателей, ехидно усмехнется, и скажет о том, что такой демпфер показан всем автомобилям в нашей стране. Но если говорить серьезно, то это конечно полноценные джипы и тяжелые автомобили, где усилия значительны и утомляемость рук от постоянной тряски повышена. И так, после того как выяснили для чего нужен рулевой демпфер и на какие машины он обычно ставится рассмотрим вариант его установки на машину.
Как установить рулевой демпфер (пример и правила монтажа)
Обычно монтаж рулевого демпфера производится между подвижными рулевыми тягами, идущими от колес и неподвижными элементами, это может быть кузов, рама или мост. В данном случае приведем пример монтажа рулевого демпфера на автомобиль «УАЗ», между тягой и кузовом. Вариант не совсем удачный, так как главным правилом при установке будет, минимальное перемещение деталей друг относительно друга, на которые будет установлен демпфер. Все дело в том, что если мы поставим демпфер между кузовом и тягой в том месте, где ход кузова относительно тяги максимален, то демпфер, за счет своей жесткости, будет подтягивать рулевую тягу и соответственно подруливать машиной, при проезде неровностей в одну из сторон, что недопустимо. Также в случае такой установки возможно будет наблюдаться постоянное изменение угла между осью демпфера и плоскостями деталей к которым он крепится. Еще одно правило, что демпфер не должен ограничивать повороты из стороны в сторону, то есть предельные углы поворота должны остаться без изменений. Ну и конечно должен быть надежно закреплен на своем месте.
Стоимость покупки рулевого демпфера и критерии выбора
Стоимость рулевого демпфера составляет от 70 долларов и выше. В цене может быть заложена поправка на бренд изделия или применяемость для конкретного автомобиля. Также на стоимость повлияет и исполнение, с пружиной или нет. А теперь более подробно об основных операциях установки рулевого демпфера.
Одним из основных критериев при выборе демпфера стоит учитывает его усилие, которое регламентируется для каждого из изделий представленных на рынке. Так если у нас обычный внедорожник порядка 2,5-3 тонн, то эта одна группа демпферов, если машина превышает 3 тонны то другая. Обратим на это внимание, когда будем покупать рулевой демпфер для установки.
Инерционный демпфер приводного вала — зачем он нужен?
Многие автовладельцы видели на приводных валах инерционные демпферы, в частности на В3 они выглядят следующим образом — правый (стоит у всех, кроме VR6):
И левый (я так и не понял в какие комплектации В3 его ставили, но на В4 левый приводной вал немного отличается от В3 и на нём демпфера уже нет):
Попытавшись поискать доступную информацию по инерционным демпферам в рунете ничего толкового не нашёл, зато была статья в английской википедии.
Предлагаю собственный свободный перевод некоторых интересующих нас частей.
Инерционный демпфер, также известный как гармонический гаситель, является устройством, установленным в конструкциях, требующих снижения амплитуды механических колебаний. Применение демпферов может предотвратить дискомфорт, повреждение или прямое разрушение конструкции.
Инерционные демпферы стабилизируют вредное движение, вызванное гармоническими колебаниями. Демпфер уменьшает вибрацию системы со сравнительно лёгким компонентом так, чтобы в худшем случае колебания последнего были менее интенсивными. Грубо говоря, на практике системы настроены так, чтобы или отодвинуть рабочий режим от опасной частоты или демпфировать резонансную частоту в тех случаях, когда сложно или дорого амортизировать непосредственно саму конструкцию. Примером последнего случая может служить демпфер крутильных колебаний коленвала. Демпферы часто включают в себя фрикционный или гидравлический компонент, который превращает механическую кинетическую энергию в тепло, таким примером может служить автомобильный амортизатор. Электрический аналог — колебательный контур.
*Дальше пропущу, так как конкретно для нашего случая ничего не нашёл, просто идут показательные графики колебаний до применения демпфера и после, разговоры об эффективности его применения*
Демпферы в автомобилестроении
*Тут идёт часть с примером использования демпфера в Формуле 1 фирмой Рено, но для нас ничего интересного, больше обсуждается аспект законности использования такой конструкции регламентом Ф1*
Инерционные демпферы широко используются в серийных автомобилях, как правило на шкиве коленчатого вала, для контролирования крутильных колебаний и, несколько реже, изгибающей способности коленвала. Также они используются в трансмиссии для gearwhine (?) и в других узлах, таких как выхлопная система, кузов или подвеска для снижения шумов и вибраций. Практически все современные машины имеют по крайней мере 1 инерционный демпфер, у некоторых моделей их количество доходит до 10 и более.
Традиционная конструкция инерционного демпфера коленвала заключается в тонком слое резины между ступицей шкива и внешней оправой (outer rim). Эта конструкция часто называется гармоническим гасителем (жаль схемы нет — прим. от меня). Аналогичной конструкцией является центробежный маятниковый демпфер, который используется для снижения крутильных колебаний в двигателях внутреннего сгорания некоторых современных автомобилей.
*Пример использования инерционного демпфера в автомобиле Citroёn 2CV*
Это всё. Дальше идут примеры использования демпферов в высотных зданиях для поддержания их устойчивости. В качестве другого примера использования инерционного демпфера в автомобиле можно обратиться к подвеске Land Rover:
Комментарии, данные по демпферу (судя по стилю написания источник официальный): It’s a mass damper, attached to the damper spring seat, used to absorb vibration and prevent noise intrusion into the vehicle interior.
Its efficacity/effectivness is mostly observed on gravel roads (or on roads paved with granite cubic stones) where the vibrations are with high frequency and short course.
Перевод: это инерционный демпфер, прикрепленный к седлу пружины и используемый для поглощения вибраций и предовращения шумов, проникающих в салон автомобиля.
В наибольшей степени эффективность этой конструкции наблюдается на гравийной дороге (или на дороге, выложенной гранитной брусчаткой), где вибрации происходят с высокой частотой на коротком расстоянии.
Информации немного, но для себя можно сделать такой вывод: инерционный демпфер ставится для гашения вибраций и колебаний, думаю в случае приводных валов навряд ли мы почувствуем вибрацию «на себе», а вот подшипники дифференциала и остальные близлежащие узлы конструкции на мой взгляд потеряют в своём ресурсе, принимая на себя бОльшие вибрации, нежели в конструкции с таким демпфером.
UPDATE #1: касательно В3 инерционный демпфер устанавливается ещё на траверсе передней опоры двигателя 9A:
Тут по-моему совершенно очевидно его прямое предназначение гасить вибрации. Только фото траверсы в сборе с демпфером не нашёл.
UPDATE #2: интересную статью по демпферам нашёл на сайте tkn.by. Оригинал тут.
Демпфер — приспособление для снижения механических колебаний путем поглощения части энергии колеблющейся системы. На работающем дизеле наибольшую опасность представляют угловые колебания коленчатого вала (крутильные колебания).
Крутильные колебания возникают, когда периодичность возмущающей силы кратна собственной частоте колебаний коленчатого вала. Совпадение вынужденных и собственных частот колебаний, которое называется резонансом, приводит к поломкам. В качестве поглотителей крутильных колебаний коленчатого вала используются демпферы.
Демпфер в основном состоит из двух сочленяемых деталей: корпуса и инерционной массы, разделенных между собой слоем силиконовой жидкости или резины.
При угловых колебаниях корпуса демпфера, жестко связанного с коленчатым валом, относительно инерционной массы возникает трение, которое обусловлено вязкостью силиконовой жидкости или резины.
Мощные бензиновые генераторы в своей конструкции, аналогично дизельным генераторам имеет демпфер. Проект ast-power.ru предлагает генераторы работающие на любых видах топлива: бензин, дизель, газ. Продукция компании отличается высоким качеством.
На преодоление трения между деталями демпфера расходуется энергия, что уменьшает размах крутильных колебаний. Если по тем или иным причинам инерционная масса маховика относительно корпуса неподвижна, то демпфер не уменьшит, а увеличит размах крутильных колебаний коленчатого вала.
Фирмы Ford, Mazda, Volvo и другие для предотвращения поломок коленчатых валов на дизелях вместо демпферов, которые снижают размах резонансных угловых колебаний вала, устанавливают на носок коленчатого вала шкив, изолированный посредством эластичной прослойки от ступицы.
Изоляция инерционной массы шкива от ступицы посредством эластичной прослойки повышает собственную угловую частоту коленчатого вала и смещает резонанс крутильных колебаний первого порядка за пределы рабочих оборотов дизеля.
Неработоспособный демпфер создает реальную опасность поломки коленчатого вала, вызываемой крутильными колебаниями.
В связи с этим каждый демпфер перед его установкой на отремонтированный дизель необходимо проверять на степень поглощения им крутильных колебаний.
Из-за сложности измерения крутильных колебаний коленчатого вала оценка эффективности демпфера на ремонтных предприятиях и в процессе эксплуатации не проводится.
Даже замена демпфера на новый, поступивший с завода-изготовителя, не гарантирует его эффективности.
В результате поломки коленчатых валов с характерным изломом от крутильных колебаний при резонансе не связывают с неэффективностью демпфера.
Чтобы обеспечить простой и надежный контроль эффективности демпфера, устанавливаемого на отремонтированный дизель, предложено простое устройство штатного контроля (УШК) по измерению собственной затухающей частоты угловых колебаний упругого вала.
Если кто ещё обладает инфой к размышлению — делитесь, добавим.
Что такое демпфер в автомобиле
В процессе движения и взаимодействия автомобиля с различными типами поверхностей между отдельными его частями возникает вибрация. Конечно, конструктивные особенности автомобилей уже предусматривают некоторую степень защиты от таких явлений. Но иногда их оказывается недостаточно, что, в конечном итоге, становится причиной возникновения определённого дискомфорта.
Избежать этого сегодня достаточно просто. Достаточно установить на наиболее подверженных системах или узлах специальный демпфер. По сути это небольшой вспомогательный амортизатор, с помощью которого «вбираются» излишки колебаний и стабилизируется устойчивость конкретной системы, снижается уровень вибрации в ней.
Где используют демпфер
Наиболее частое применение демпферов можно наблюдать в процессе усиления защиты двигателей и рулевого управления. Именно в этих местах присутствие дополнительной вибрации становится причиной повышенного уровня дискомфорта.
Нужно понимать, что на современных спортивных или скоростных автомобилях наличие демпферов предусматривается конструктивно. Но это вовсе не означает, что это приспособление невозможно установить на транспортное средство другой модели.
Здесь важно понимать, что технологически демпфер совместим практически со всеми типами автомобилей. Правда, придется немного повозиться с креплениями, вплоть до небольшого конструктивного вмешательства, в виде приваривания к днищу или кузову специальных крепительных скоб, за которые будет крепиться демпфер.
Следует отметить, что поставляются демпферы с минимально необходимым набором крепительных элементов, которые существенно упрощают поиск необходимых деталей для их установки и закрепления.
Теперь немного о том, когда следует использовать демпфер на машинах. Конечно, если дорога ровная, на ней нет выбоин, отсутствуют различные сверхнормативные нагрузки на автомобиль. Роль демпфера будет сведена при работе авто к минимуму, поэтому его использование может быть даже не целесообразным. Но если предстоит постоянное движение по неровной местности, где автомобиль подвергается испытаниям устойчивости и прочности конструкций, возникновение излишних вибраций обычное дело.
Именно в этом случае демпфер окажется идеальным решением, чтобы уменьшить (а в некоторых случаях стать основанием для ее полного отсутствия) воздействие вибрации на корпус автомобиля и на рулевое управление. В итоге водитель, держась за руль, не будет ощущать колебаний, а в процессе осуществления поворотов чувство, что руль вас не слушается, либо колеса поворачиваются в другую сторону, также не будет проявляться.
Идеально демпферные приспособления подходят к внедорожникам самых различных типов и моделей, а также транспортным средствам, что большую часть времени передвигаются по проселочным дорогам, либо дорогам с поврежденным покрытием.
Как устанавливается демпфер на автомобиль
Прежде чем описывать процедуру установки демпфера целесообразно сказать несколько слов о его конструктивных особенностях. Итак, стандартное устройство состоит из таких элементов:
Из всего описанного выше становится очевидным, что сложностей для крепления демпфера возникать не должно. Правда, в отдельных случаях придется проявить некоторую смекалку. Важным моментом является возможность регулировки устройства под конкретный тип автомобиля и нагрузки (вибрации), которые в дальнейшем нужно будет «усмирять».
Наиболее часто с помощью демпфера усиливают рулевое управление. Для этого один конец устройства жестко крепится между рулевыми тягами, а другой закрепляют к раме или кузову автомобиля. В процессе выбора места установки важно учитывать, что детали гашения удара должны иметь минимальный уровень перемещения относительно друг друга.
Это важно из-за конструктивных особенностей демпфера, который сам по себе достаточно жесткий, и если его пытаться растянуть в другую сторону, то может получиться обратный эффект, когда устройство погашения колебаний, будет сопротивляться на длительных поворотах и непроизвольно подтягивать ваше рулевое управление в обратную сторону.
Нужно помнить, что выбор правильного демпфера зависит от типа, веса, конструкции автомобиля, дальнейших нагрузок, которые транспортное средство будет испытывать, а также условий его эксплуатации. Обычно устройства имеют универсальную форму и размеры, что позволяет свободно пристраивать их фактически к любому автомобилю. Но вот за счет различного уровня сопротивления колебаниям и возможности их поглощения важно точно определить, что подойдет именно в вашем случае, чтобы не получить обратного эффекта.
Немного о динамических демпферах
В нескольких постах ранее делал упоминания о динамических демпферах, так вот решил посетить этой теме отдельный пост. Итак, что-же такое динамические демпферы и какую роль они могут сыграть в сфере шумоподавления в условиях автомобиля. Будет много буков и слайдов 🙂
Всезнающая Википедия говорит нам следующее: Де́мпфер — устройство для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в машинах, приборах, системах или сооружениях при их работе.
Так вот, если вспомнить курс физики, то шум это и есть колебания распространяющиеся по поверхности на определенных частотах. Вывод: демпфер позволяет гасить шум. Изначально, я слабо верил, что кусок железа прикрученный через резиновую проставку к различным элементам кузова и ходовки может положительно повлиять на шумовую составляющую автомобиля. Почитав интернеты и полазив по автомобильным каталогам, выяснил, что такая технология шумогашения давно применяется в автотранспорте. В большей степени заводской демпферизации подвергались машины из Японии и европейский премиум, в последние годы европейцы стали ставить демпферы на машины так сказать бюджетного сектора, даже китайцы на Chery Tiggo установили демпфер на подушку двигателя. Следовательно — надо было приступать к внедрению «нанотехнологий» в свой пепелац. Основная проблема данной технологии такова, что в большей массе, цена заводских демпферов очень не прилична, но попадаются исключения. Так же, загвоздка заключается в том, что каждый узел автомобиля, (даже в зависимости от марки машины) создает свою шумовую какафонию — частота шума каждого элемента различна, в заводских условиях производится шумовой\вибрационный анализ, вычисляются наиболее вибронагруженные элементы, измеряется их частотная составляющая и уже под этот частотный диапазон делается и устанавливается демпфер. В домашних условиях, как мы понимаем, все эти измерения произвести не возможно. Следовательно данный процесс сводится к методу проб и ошибок 🙂 Демпферизацию, я начал еще на фокусе. Установив на правую опору двигателя самодельный демпфер и заметив «приход», меня было уже не остановить и это перешло в болезнь :))) В итоге, на фокусе, у меня было установлено около 30 демпферов. На нем я тренировался, лепил демпфера где можно и где нельзя 🙂 В большей степени это были самодельные демпферы и при их изготовлении приходилось подбирать упругость демпфирующего элемента (толщину и мягкость резины) между металлической болванкой (телом демпфера) и основанием демпфера, чтобы подобрать его рабочую частоту под определенный элемент. После этих экспериментов, для себя сделал вывод, что основная шумовая вибронагрузка на фокусе приходится на опоры двигателя, конечно же ходовку, подрамники, моторный щит кузова. На С-MAX картина в принципе та-же, кроме подрамников. У нас подрамники и рулевая рейка установлены через мягкие втулки, на фокусе втулки пластмассовые.
На сегодняшний день конфигурация демпферов на C-MAX следующая:
Подвеска/подрамник (установленные демпферы позволяют снизить шумы от щербатого асфальта, стыков, ямок):
1. На передних рычагах установлены демпферы ASVA TEXB011, это аналог демпфера Toyota 17581-50090. У Toyota он устанавливается на выхлопную систему. Подвес очень мягенький. Вес одного 800 гр.
2. На рулевых наконечниках установлены демпферы Hyundai 218233k000. Они достаточно компактны, вес каждого по 250 гр. Больший демпфер туда не поставить т.к. будет цеплять диск при выкрученном руле.
3. На передних амортизаторах, в точке крепления стойки стабилизатора стоят демпферы от Мазды 3. BP4K-34-980C — левый демфер, BP4K-34-970C — правый демпфер. Вес около 350 гр. Так же можно установить эти демпферы от Фокуса 3 или Kuga, у них вес чуть больше.
4. На задних подпружинных рычагах установлены по 3 демпфера General Motors 13 337 450 на каждый рычаг. Масса демпфера 186 гр. Штатно, на подпружинные рычаги демпферы устанавливали на Focus 3 ST и Volvo V40.
5. Такие же демпферы General Motors 13 337 45 установлены на малые поперечные рычаги (косточки, восьмерки и т.д.) При установке надо очень тщательно выбирать место, т.к. если расположить демпфер чуть ближе к подрамнику, то при ходе подвески, он упрется в подрамник и канет в бездну.
6. Так как передний подрамник полый, то он достаточно хорошо резонирует. Для ликвидации этого эффекта, я стянул подрамник металлической втулкой. Демпфера как на передний так и на задний подрамник не устанавливал. Может со временем и поставлю, на задний подрамник подходит демпфер от Мазды 3 C236-28-660C., но буду ставить самоделку. Защиту днища к подрамнику фиксирую через резиновые прокладки.
7. В планах поставить демпферы на задние продольные рычаги.
Опоры двигателя и коробки (замечательно снижают шум двигателя):
1. На правую опору двигателя, со стороны крепления к двигателю, установлен демпфер ТагАз T111001320, под этим же артикулом есть и демпфер Chery. Данный демпфер имеет в основании два лепестка для крепления. Для установки на опору один лепесток нужно срезать. Так же, для установки нужно сделать выемку в декоративной крышке двигателя. Хочу предостеречь тех, кто захочет поставить самодельный демпфер. Я предпринимал 5 попыток установки в это место самодельного демпфера. Во всех случаях демпфер обламывало. В последнем 5 варианте демпфера, основание демпфера было сделано из 5 мм. каленой пластины (вес демпфера был около 500 гр., так вот спустя неделю, пластину переломило, а демпфер успешно упал в приводной ремень. Видимо от двигателя идут высокочастотные вибрации, которые вызывают резонансное разрушение металла. У демпфера T111001320 опора, на сколько я понял, чугунная. Демпфер проехал уже в районе 30 тыс. км. и чувствует себя отлично. У Chery он устанавливается как раз в это же место.
2. В месте крепления правой опоры двигателя к лонжерону, ближе к моторному щиту, установлен самодельный демпфер весом 1 кг.
3. На левой опоре двигателя, та что под аккумулятором установлен самодельный демпфер весом 1 кг. Существует заводской демпфер для установки на это место от Мазды 5, арт. BR9L-39-07YB, но цена его говорит о том, что он сделан из драг. металла 🙂
4. На задней опоре установлен демпфер весом 1 кг. сделанный из двух блинов для гантель 0,5 кг.
Моторный щит:
1. На моторный щит, на шпильку крепления предпускового обогревателя, установлен самодельный демпфер весом 1 кг., На это место хорошо походит демпфер VOLVO 30714071, но опять же видимо полу драг. металл 🙂 Так же верхнюю часть моторного щита, со стороны двигателя, я покрыл войлочным матом с битумной мембраной. Такой же войлочный мат простелен по полу со стороны салона от передних точек крепления передних сидений, до передней панели.
Такая конфигурация у меня прошла 10-30 тыс. км. и на данный момент обеспечивает достаточно высокий уровень комфорта при передвижении по нашим дорогам. Уровень шумов от дорожного полотна снизился где-то на 30 %, от двигателя на все 50%. Но тут все работает в комплексе, дополнительно у меня проклеены виброй передние арки, установлены задние пластиковые подкрылки, протянуты уплотнители всех дверей, обтянуты карпетом боковые панели багажника. Но всегда есть стремление к лучшему, так что на этом я не останавливаюсь…:)
Всем эффектной демпферизации 🙂