Гидравлический амортизатор
Изобретение относится к гидравлическим амортизаторным стойкам подвески транспортных средств, в частности к устройствам, обеспечивающим их регулирование, преимущественно к устройствам, позволяющим стабилизировать характеристики гидравлических амортизаторных стоек подвески автомобиля при колебаниях температуры внешней среды в пределах от +40°С до -40°С. Гидравлический амортизатор содержит гидроцилиндр с рабочей средой, поршень и шток. Поршневая и штоковая полости соединены между собой каналами, выполненными в поршне, и дополнительным каналом, выполненным в штоке. Пропускная способность дополнительного канала выполнена регулируемой в зависимости от температуры рабочей среды посредством поворотной втулки с отверстием и пружины, выполненной из биметалла или материала с эффектом памяти формы, и жестко соединенной одним концом со штоком, а другим концом - с поворотной втулкой. Изобретение позволяет создать гидравлическую амортизаторную стойку, например, передней подвески автомобиля ВАЗ, которая имела бы постоянную характеристику при любой температуре окружающего воздуха, что особенно важно в зимнее время. 1 ил.
Изобретение относится к гидравлическим амортизаторным стойкам подвески транспортных средств, в частности к устройствам, обеспечивающим их регулирование, преимущественно к устройствам, позволяющим стабилизировать характеристики гидравлических амортизаторных стоек подвески автомобиля при колебаниях температуры внешней среды в пределах от +40°С до -40°С.
Известна подвеска транспортного средства, содержащая направляющее устройство, основной и дополнительный упругие элементы в виде цилиндрических пружин, одна из которых представляет собой пружину сжатия, и гидроцилиндр, в которой основной упругий элемент расположен между осью колеса и опорным элементом кузова транспортного средства, а дополнительный - между опорным элементом кузова и перемычкой, связанной с указанным гидроцилиндром, который другим концом связан с осью колеса, при этом дополнительный упругий элемент представляет собой пружину растяжения, гидроцилиндр связан с осью колеса своим штоком, а с верхним концом дополнительного упругого элемента - своим корпусом, в гидроцилиндре штоковая и бесштоковая полости выполнены со штуцерами для перекачки жидкости из одной полости в другую, при этом указанная перемычка жестко зафиксирована на корпусе гидроцилиндра (Авт. св. СССР №1678650, кл. В60G 17/00, опубл. 23.09.91 г., бюл. №35).
Недостатком известной подвески является зависимость характеристик подвески от температуры окружающей среды и от вязкости жидкости, что особенно заметно при низких температурах.
Известна также система регулирования характеристики подвески транспортного средства, содержащая установленный между рамой и мостом упругий элемент и гидроцилиндр, соединенный с системой гидрообеспечения через регулярор уровня корпуса, акселерометр, установленный рядом с колесом, связанный через двойной интегратор и усилитель с указанным регулятором, датчик давления в полостях гидроцилиндра и датчик прогиба упругого элемента, которые подключены к усилителю через блоки формирования, при этом упругий элемент и гидроцилиндр выполнены в виде цилиндра без противодавления, снабженного газовой пружиной, размещенной в поршневой полости, причем поршневая полость с газовой пружиной и кольцевая штоковая полость герметично отделены одна от другой, система содержит блок компенсации, входами соединенный с датчиками давления в полостях указанного цилиндра, а выходом подключенный к усилителю через блок формирования, при этом кольцевая штоковая полость подсоединена к системе гидрообеспечения через регулятор уровня, который соединен с датчиками линейного перемещения и ускорения штока пневмогидравлического цилиндра, задающим блоком и через блок компенсации - с датчиками давления в полостях пневмогидравлического цилиндра, а поршневая полость с газовой пружиной подсоединена к системе гидрообеспечения через регулятор уровня, который соединен только с датчиком линейного перемещения штока пневмогидравлического цилиндра и задающим блоком (Авт. св. СССР №1773743, кл. В60 G25/00, опубл. 07.11.92 г., бюл. №41).
Недостатком известной системы регулирования является ее сложность и зависимость характеристики подвески от внешних температурных условий, особенно при низких температурах.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является телескопическая гидравлическая амортизаторная стойка передней подвески автомобиля, содержащая цилиндр, поршень с перепускными отверстиями, шток, тарелку перепускного клапана и пружину перепускного клапана, выполненную в виде изогнутой под тупым углом по одной диаметральной оси тарельчатой пластины (Косарев С.Н., Волгин С.Н., Козлов П.Л., Яметов В.А. "Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-21102, ВАЗ-21103, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112", Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию. Каталог запасных частей. Издательство «Колесо», Москва, 2001 г., стр.88).
Недостатком известной телескопической гидравлической амортизаторной стойки является снижение характеристики амортизатора при низких температурах вследствие увеличения вязкости рабочей части жидкости (масла).
Задачей изобретения является создание гидравлической амортизаторной подвески автомобиля, характеристика которой была бы постоянной и не зависела бы от температуры окружающей среды.
Поставленная задача решается предлагаемым гидравлическим амортизатором, содержащим гидроцилиндр с рабочей средой, поршень, шток, в котором поршневая и штоковая полости соединены между собой одним или несколькими каналами, выполненными в поршне, и дополнительным каналом, выполненным в штоке, при этом пропускная способность канала выполнена регулируемой в зависимости от температуры рабочей среды посредством пружины, выполненной из биметалла или материала с эффектом памяти формы, и поворотной втулки с отверстием, причем пружина жестко соединена одним концом со штоком, а другим концом - с поворотной втулкой, установленной таким образом, что отверстие во втулке при ее повороте под действием пружины может частично или полностью совпадать с выходным отверстием дополнительного канала в штоке.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где показан предлагаемый гидравлический амортизатор, в разрезе.
Гидравлический амортизатор (см.чертеж) включает в себя гидроцилиндр 1, в котором размещен шток 2 с поршнем 3. В поршне выполнены перепускные отверстия 4, закрытые тарелкой 5 с пружиной 6. Поршневая 7 и штоковая 8 полости заполнены маслом и соединены друг с другом дополнительным каналом 9, выполненным в штоке 2. Канал 9 перекрыт поворотной втулкой 10, которая имеет отверстие 11, полностью или частично перекрывающее выходное отверстие 12 канала 9. Втулка 10 может поворачиваться вокруг штока 2 под действием пружины 13, выполненной из биметалла или из материала с эффектом памяти формы. Пружина 13 жестко закреплена одним концом на штоке 2, а другим концом - к втулке 10 (например, сваркой).
Гидравлический амортизатор работает следующим образом. При плюсовой температуре втулка 10 находиться в таком положении, когда выходное отверстие 12 канала 9 перекрыто втулкой 10 и отверстия 11 и 12 не совмещены, а переток масла из полости в полость происходит через отверстия 4, тарелки 5 с пружиной 6 при этом открываются. При снижении температуры воздуха до -20°С и ниже температура масла снижается, а вязкость масла в гидроцилиндре 1 повышается, вследствие чего переток масла из поршневой полости в штоковую затрудняется, а амортизационные свойства ухудшаются. В этот момент под действием минусовой температуры сокращается длина пружины 13 и происходит поворот втулки 10 вокруг своей оси. При этом отверстие 11 полностью совпадает с выходным отверстием 12 и открывается дополнительный канал 9, увеличивая тем самым переток масла из одной полости в другую, за счет чего амортизирующие свойства остаются стабильными. Чем ниже будет температура окружающего воздуха, тем больше будет открыт канал 9. При повышении температуры до плюсовой канал 9 будет снова перекрыт втулкой 10. Отверстия 11 и 12 при этом не будут перекрывать друг друга. Такая конструкция позволяет улучшить не только амортизационные свойства, но и снизить шум и вибрацию амортизатора. Характеристики металла (биметалла или металла с эффектом памяти формы), из которого выполнена пружина 13, подбираются таким образом, чтобы зависимость величины деформации пружины 13 (изменение ее длины) от температуры воздуха (в первую очередь от минусовой температуры) позволяла обеспечить такую величину перетока масла из полостей гидроцилиндра, чтобы характеристика амортизатора была постоянной при любой температуре окружающей среды.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет создать гидравлическую амортизаторную стойку, например, передней подвески автомобиля ВАЗ, которая имела бы постоянную характеристику при любой температуре окружающего воздуха, что особенно важно в зимнее время.
Гидравлический амортизатор, содержащий гидроцилиндр с рабочей средой, поршень и шток, отличающийся тем, что поршневая и штоковая полости соединены между собой каналами, выполненными в поршне, и дополнительным каналом, выполненным в штоке, при этом пропускная способность дополнительного канала выполнена регулируемой в зависимости от температуры рабочей среды посредством поворотной втулки с отверстием и пружины, выполненной из биметалла или материала с эффектом памяти формы и жестко соединенной одним концом со штоком, а другим концом - с поворотной втулкой.
