ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР

Полезная модель 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. В 60 G 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 регулятор 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 щтока пневмогидравлического цилиндра и задающим блоком (Авт. св. СССР №1773743, кл. В 60 G 25/00, 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 заявляемой полезной модели 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 жидкости (масла), а также нестабильность характеристики при использовании различных сортов масла вследствие того, что зависимость вязкости масла от температуры (кривая графика) различна у разных сортов масел (особенно это различие существенно при температурах ниже нуля градусов)..
Задачей полезной модели является создание гидравлической амортизаторной подвески автомобиля, характеристика которой была бы постоянной и не зависела бы от температуры рабочей жидкости (гидравлического масла) при использовании любых его (масла) сортов.
Поставленная задача решается предлагаемым изотермическим гидравлическим амортизатором, содержащим гидроцилиндр, поршень с перепускными отверстиями, соединяющими поршневую и штоковую полости, шток и тарелку перепускного клапана при этом тарелка перепускного клапана снабжена одним или несколькими отверстиями для пропуска масла в форме треугольника, форма и площадь которого соответствуют форме и площади масштабированного графика зависимости усилия амортизатора от температуры в интервале от -40°С до +80°С, причем вершина(ы) треугольного(ных) отверстия(ий) постоянно частично находится(дятся) над перепускным(ми) отверстием (ями), а тарелка перепускного клапана выполнена с возможностью поворота под действием биметаллической пластины, у которой зависимость величины изгиба от температуры подобрана таким образом, чтобы характеристика амортизатора была постоянной при определенном типе используемого масла независимо от его температуры.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1, показан предлагаемый изотермический гидравлический амортизатор, в разрезе, в аксонометрической
проекции, на фиг.2 - вид сверху на поршень с тарелкой, на фиг.3 - вариант графика зависимости усилия амортизатора от температуры масла, на фиг.4 показана тарелка клапана, вид сверху, на фиг.5 - вид сверху поршня.
Изотермический гидравлический амортизатор (фиг.1, 2, 5) включает в себя гидроцилиндр (на чертежах не показан), в котором размещен шток 1 с поршнем 2. В поршне выполнены перепускные отверстия 3, закрытые тарелкой 4 с пружиной (на чертежах не показана).. Поршневая и штоковая полости заполнены маслом. В тарелке 4 перепускного клапана выполнено одно или несколько отверстий 5, например, в форме треугольника (на чертежах представлен вариант с одним отверстием), причем форма и площадь треугольного отверстия 5 выполнены соответствующими графику зависимости усилия амортизатора от температуры (фиг.3), в рабочем интервале температур. При этом график соответственно уменьшается в масштабе. Поскольку вязкость масла при изменении температуры отражается различными кривыми, то и форма и площадь отверстий 5 будут различными у различных сортов используемого масла. Таким образом, для каждого типа используемого масла должна быть изготовлена своя тарелка 4 с таким отверстием 5, которое по форме и площади соответствовало бы графику зависимости усилия амортизатора от температуры данного сорта масла в рабочем интервале температур. Отверстия 5 постоянно частично находятся над перепускными отверстиями 3, создавая постоянное пропускное сечение. Тарелка 4 выполнена с возможностью поворота под действием биметаллической пластины 6, причем при повороте тарелки пропускное сечение меняется..
Изотермический гидравлический амортизатор работает следующим образом. При температуре +20°С пластина 6 находится в таком положении, что перетек масла между полостями происходит через часть отверстий 3 и 5. При ходе сжатия тарелка 4 отходит от поверхности поршня 2 и отверстия 3 и 5 полностью открываются. При снижении температуры масла ниже 0°С вязкость
масла в гидроцилиндре повышается, вследствие чего перетек масла из поршневой полости в штоковую затрудняется, а амортизационные свойства снижаются. В этот момент под действием минусовой температуры изгибается биметаллическая пластина 6, а жестко связанная с ней тарелка 4 поворачивается, увеличивая пропускное сечение отверстий 3 и 5, увеличивая тем самым перетек масла из одной полости в другую, за счет чего амортизирующие свойства остаются стабильными. Чем ниже будет температура рабочей жидкости (гидравлического масла), тем больше будут открыты отверстия 3 и 5. При повышении температуры до плюсовой пластиной 6 изгибается в другую сторону, уменьшая пропускное сечение отверстий 3 и 5. Характеристики металлов (биметалла или металла с эффектом памяти формы), из которого выполнена пластина 6, подбираются таким образом, чтобы зависимость величины деформации пластины 6 от температуры масла позволяла обеспечить такую величину перетока масла из полостей гидроцилиндра на ходе отбоя, чтобы характеристика амортизатора была постоянной при любой температуре определенного типа масла. Для различных сортов масла можно изготовить поршни с такими отверстиями 3 в тарелках 4, что их форма и площадь будут такими же, что и график зависимости усилия амортизатора от температуры (при соответствующем уменьшении масштаба графика). Изотермический амортизатор предлагаемой конструкции можно устанавливать на автомобили как на заводах-изготовителях, так и на предприятиях автосервиса.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет создать гидравлическую амортизаторную стойку, например, передней подвески автомобиля ВАЗ, которая имела бы постоянную характеристику при любой температуре определенного типа масла, что особенно важно в зимнее время. Достоинством изобретения является его универсальность, т.е. возможность использования для любых типов масла на любых автомобилях, для чего достаточно только заменить тарелку клапана на соответствующую используемому маслу.