Сопротивление колебательным движениям рамы в гидравлическом амортизаторе создается путем перекачивания жидкости через небольшие отверстия в его корпусе. Увеличение скорости относительных перемещений оси и рамы вызывает резкое возрастание сопротивления амортизатора.
Для заполнения амортизаторов применяются специальные жидкости с минимальным изменением вязкости в зависимости от температуры (например, веретенное масло АП по ГОСТу 1642-50 или смесь 60% трансформаторного масла и 40% турбинного масла ).
Колебание рамы можно представить себе состоящим из двух движению хода сжатия рессоры, когда рама и ось сближаются, и хода отбоя, когда рама и ось расходятся. Амортизатор одностороннего действия гасит колебания лишь во время хода отбоя. Амортизатор двустороннего действия способствует более плавной работе подвески, так как он поглощает энергию колебаний как при отбое, так и при сжатии. Вследствие этого амортизаторы двустороннего действия почти полностью вытеснили амортизаторы одностороннего действия (амортизаторы такого типа применялись на автомобилях «Москвич-401») и устанавливаются на большинстве современных автомобилей.
Сопротивление, создаваемое амортизатором двустороннего действия, неодинаково при сжатии и отбое. Сопротивление при сжатии составляет 20—50% сопротивления при отбое, так как необходимо, чтобы амортизатор гасил в основном свободные колебания подвески при отбое. В подвесках легковых автомобилей и автобусах ставится четыре амортизатора, а в подвесках грузовых автомобилей — два (в передней подвеске).
Амортизаторы бывают рычажные и телескопические.
В чугунном корпусе амортизатора вверху помещается резервуар, а внизу — цилиндр, имеющий две полости, из которых правая работает при ходе сжатия, а левая — при ходе отбоя.
Устройство рычажного амортизатора двустороннего действия автомобиля ГАЗ-66:
А-Клапан сжатия; Б-Клапан отбоя; 1-Вал; 2-Крышка; 3-Винт; 4-пружина; 5-Опорный сухарь; 6-кулак; 7-Поршень; 8-Пропускной клапан; 9-Пружина пропускного клапана; 10-Рычаг; 11-Отверстие во фланце; 12-Пробка наливного отверстия; 13-Пробка клапана отбоя; 14-Пробка клапана сжатия; 15 и 16-Пружина клапана сжатия; 17 и 19-Клапаны; 18-Клапан отбоя; 20-Пружина клапана отбоя; 21-Пружина клапана отбоя
Полости связаны между собой каналами через клапаны сжатия А и отбоя Б. Цилиндр с торцов закрыт крышками 2. Корпус амортизатора крепится болтами к лонжерону рамы.
Клапан 17 сжатия, установленный под пробкой 14, представляет собой стержень с утолщенной частью и тарелкой, нагруженный короткой стальной пружиной 15 и более длинной, но слабой пружиной 16. Неподвижный направляющий стержень 21 клапана отбоя имеет на рабочей поверхности лыски. Пробка 13 служит опорой для пружины 20, прижимающей к седлу конусную тарелку трубчатого клапана 19 с прямоугольным окном 18.
Амортизационную жидкость заливают в амортизатор через отверстие, закрываемое пробкой 12.Внутри цилиндра амортизатора помещены два поршня 7, имеющие в торцах опорные стальные сухари 5, между которыми установлен кулак 6. Этот кулак сидит на мелких шлицах вала 1, на выходящем из корпуса амортизатора конце которого установлен рычаг 10, связанный тягой с передней осью автомобиля. Подшипниками валу 1 служат две бронзовые втулки, а направляющей — пластинчатая пружина. Как одно целое с корпусом отлит фланец, отверстия 11 которого используются для крепления амортизатора на раме. Поршни имеют плоские перепускные клапаны 8 с пружинами 9, упирающимися одним концом в клапан, а другим — в стопорное кольцо. Поршни соединяются между собой винтами 3 с пружинами 4, Цилиндр закрыт крышками 2 со стальными и фибровыми прокладками под ними. Утечке жидкости из корпуса амортизатора препятствует сальник.
Схема движения жидкости в рычажном амортизаторе двухстороннего действия:
а-Сжатие рессоры; б-При отбое рессоры
а-Сжатие рессоры; б-При отбое рессоры
При ходе сжатия рычаг 10, поднимаясь вверх, поворачивает шаровой кулак 6, который перемещает поршень, а последний перегоняет жидкость из правой полости цилиндра в левую. Жидкость может проходить по двум направлениям: когда давление небольшое, она перетекает через щели, образованные лысками на стержне 21 клапана отбоя Б; при повышенном давлении жидкость сжимает пружину 16 клапана сжатия А настолько, что клапан отходит на величину зазора между пружиной 15 и пробкой 14, и в месте косого среза образуется щель для прохода жидкости. В случае более высокого давления пружина 15 сжимается и проходное сечение для жидкости увеличивается. Таким образом, проходное сечение для жидкости, а следовательно, и сила сопротивления амортизатора меняются в зависимости от силы удара колеса о неровности дороги. При отбое жидкость проходит через щели, образованные лысками на стержне 21 клапана Б и через окно 18, а при сжатии пружины 20 — через кольцевой зазор между клапаном 19 и его седлом. Сопротивление амортизатора при отбое определяется жесткостью пружины 20 и величиной проходных сечений, образованных лысками на стержне 21.