Что такое демпфер руля
Зачем нужен рулевой демпфер в автомобиле: что даёт и почему важен
Рулевой демпфер – важный элемент безопасности управления автомобиля и мотоцикла, наиболее часто встречающийся на последнем, но который также можно увидеть на внедорожниках. В частности, используется на внедорожниках, оснащенных неразрезной передней осью, подготовленных для преодоления сложного рельефа направлений, на которых нет дорог. Впрочем, демпфер руля может ставиться и на легковые автомобили, например, он стоит на Лада Гранта и некоторые другие легковые модели.
Зачем нужен рулевой демпфер?
Цель этого демпфера – гашение поперечных колебаний элементов рулевого управления, которые могут привести к опасным последствиям.
Если широко взять необходимость использования устройства на некоторых типах автомобилей (мы говорим про подготовленные для серьезного внедорожья джипы), то можно сказать следующее: элемент способен поглотить резкие, внезапные, а оттого крайне нежелательные колебания рулевых тяг в плоскости, которые могут возникать после проезда автомобиля по неровностям дороги (бездорожья), которые могут передавать значительные ударные нагрузки на элементы рулевого управления и фронтальную ось.
Как видно на фото выше, демпфер рулевого управления установлен между передними колесами поперечно и горизонтально, что полностью отличается от обычного амортизатора. Принцип его работы точно такой же, как и у каждого амортизатора на колесе, но задача у него другая.
Для чего используется рулевой демпфер?
Таким образом, рулевой демпфер можно представить как своеобразный амортизатор, работающий в горизонтальной плоскости (которым он является с технической точки зрения). Но зачем он нужен?
В частности, если мы берем основную цель применения горизонтально расположенного демпфирующего элемента, можно сказать следующее: основным предназначением демпфера является гашение нежелательных колебаний элементов рулевого управления, которые могут сильно мешать управлению машиной из-за накопления водителем усталости, а также влиять на износ элементов подвески и рулевого управления, а также других частей автомобиля, в частности шин.
Особенно актуально его применение на неровностях, которые во время их проезда на автомобиле откликаются подергиванием, перемещением рулевого колеса из стороны в сторону. С ними приходится бороться водителю, зачастую ставя под угрозу безопасность движения на автомобиле.
Также частью работы рулевого демпфера является возвращение руля в исходное положение с целью удержания автомобиля в прямолинейном движении.
Но, пожалуй, самая важная часть работы демпфера – это повышение курсовой устойчивости автомобиля при движении по асфальтированным дорогам и избежание такого явления, как шимми (он же воблинг, на сленге – «расколбас»), – самопроизвольных колебаний передних колес при рулении, возникающих из-за люфтов крепления, деформации опоры колеса и боковых колебаний транспортного средства – явления негативного и крайне опасного:
Видео взято с YouTube-канала «Rare Parts Inc»
Как видите, при этом явлении колеса, рулевое, подвеска начинают бесконтрольно ходить в горизонтальной плоскости, наращивая амплитуду и норовя развернуть автомобиль вокруг своей оси. Управлять машиной, попавшей в такое состояние, практически невозможно.
Вызывается явление шимми при наезде на препятствие или после попадания одного из передних колес в яму. Исключить или минимизировать отрицательное поведение передней подвески может как раз установка рулевого демпфера, который также называют демпфером шимми. Именно он будет гасить все колебания, которые будут в последующем возникать между рулевыми тягами и мостом.
Отсюда можно сделать несколько важных выводов, чтобы ваш внедорожник не попадал в подобные ситуации:
1. Джиперам важно следить за исправностью передней подвески и рулевого управления;
2. Следить за исправностью рулевого демпфера;
3. Не производить несанкционированных изменений в элементы рулевого и подвеску автомобиля (тюнинг).
Принцип действия рулевого демпфера
МОЙ МОТОЦИКЛ
Практически каждый мотоциклист сталкивается с проблемой стабильности своего байка на высоких скоростях, при интенсивных разгонах на прямых и на выходе из поворотов. Колебания управляющего колеса при этом в лучшем случае затухают сами собой, а в худшем приводят к потере контроля над байком. Итог этого «расколбаса» — неизбежный хайсайд.
В идеальной среде (абсолютно гладкое покрытие, отсутствие движения воздуха) мотоцикл мог бы ехать ровно бесконечно долго. Но в реальных условиях все обстоит иначе: байк даже на прямой делает небольшие подруливания, корректирующие его траекторию, которая изменяется под действием внешних факторов.
На вращающееся колесо при движении действуют две основные силы. С одной стороны — это гироскопический эффект, который стремится выровнять колесо в вертикальное положение и повернуть в сторону наклона, если наклонить колесо. С другой стороны — это силы, возникающие при сцеплении профиля покрышки с неровностями дороги и стремящиеся повернуть колесо по направлению своего действия. Именно последние создают первоначальный импульс, с которым начинают бороться выравнивающие колесо силы. Эта борьба приводит к колебаниям управляющего колеса, известным как «вобблинг».
Кроме гироскопического эффекта, за стабильность траектории движения байка борются такие параметры геометрии шасси, как вынос и угол наклона вилки. Чем больше их величина, тем больше сопротивление внешним воздействиям. Массивный круизер с вынесенной далеко вперед вилкой однозначно стабильнее на дороге, чем короткий спортбайк. Однако увеличение этих параметров негативно сказывается на способности шасси менять направление. Поэтому приходится искать компромисс между стабильностью и управляемостью.
Спортбайки, кроме небольшого угла наклона вилки и выноса, имеют большую жесткость вилки на скручивание, жесткие пружины и короткий ход подвесок. Все это вместе с лучшим сцеплением спортивной покрышки с дорогой делают внешние воздействия на управляющее колесо спортивного мотоцикла особенно заметными.
Виды демпферов
Телескопический(штоковый) демпфер
Для того, чтобы сделать байк более контролируемым, были разработаны специальные устройства — рулевые демпферы (англ. damper — гаситель). Демпфер представляет собой емкость, заполненную маслом и разделенную подвижной перегородкой на две части, соединяет вилку с рамой и действует по принципу амортизатора. Подвижные относительно друг друга его части (корпус и перегородка) закреплены с одной стороны на вилке, с другой — на раме. Где именно — зависит от крепежного набора конкретного производителя и конструкции демпфера.
Демпферы бывают регулируемые и нерегулируемые. В нерегулируемых масло перетекает с одной стороны подвижной перегородки в другую через специальное отверстие (пропускной клапан) постоянного сечения. В регулируемых пропускная способность перегородки задается изменением сечения пропускного клапана либо количеством отверстий, через которые протекает масло.
Роторный демпфер
Сейчас распространены два вида демпферов: телескопические (они же штоковые) и роторные. Телескопические демпферы по принципу действия напоминают обычные масляные или газомасляные амортизаторы с постоянной или изменяемой степенью демпфирования. Среди них выделюят демпферы с прогрессивной характеристикой — т.е. чем больше угловая скорость вращения вилки, тем выше степень демпфирования.
Самые продвинутые демпферы – с прогрессивной характеристикой работы
По способу крепления демпферов возможны различные варианты. Чаще всего их устанавливают параллельно верхней траверсе — над или под ней, или же сбоку вдоль продольной оси мотоцикла. Известные производители штоковых демпферов — Ohlins, Arrow, WP, HyperPro, Matris, Toby, LSL. Наиболее популярны Ohlins, хорошо зарекомендовавшие себя в жестких условиях эксплуатации. Газомасляный вариант штокового демпфера изготавливает итальянская компания Arrow, больше известная своими выпускными системами. Демпфер с прогрессивной характеристикой ты можешь получить от голландского производителя HyperPro. Неплохо зарекомендовали себя также демпферы Matris.
Роторный демпфер отличается от телескопического как внешне, так и по способу крепления. Он напоминает скорее коробочку, которая крепится на верхней траверсе или под ней. Корпус демпфера вращается вместе с рулем, а рычаг, соединенный с перегородкой, крепится к раме.
Роторные демпферы по сравнению с телескопическими отличаются большей надежностью и наличием массы регулировок. Известные производители роторных демпферов — Scotts, WSC, W.E.R., GPR и все те же Ohlins.
Устройства от Scotts дают возможность изменять степень демпфирования в зависимости от угла поворота вилки, а также имеют отдельные регулировки высокоскоростного и низкоскоростного демпфирования. Интересную разработку представила в 2004 году Honda: на серийном CBR1000RR был установлен роторный демпфер, регулирующий степень демпфирования в зависимости от скорости и ускорения мотоцикла. Электронные «мозги» обрабатывают показания спидометра и задают соответствующее скорости сечение пропускного отверстия.
Демпфер-тест
Демпфер отлично вписался в интерьер CBR600F Sport
Протестированный демпфер HyperPro выполнен по технологии RSC (Reactive Safety Control) – проще говоря, имеет прогрессивную характеристику. Это означает, что при увеличении угловой скорости поворота руля степень демпфирования возрастает по прогрессивной зависимости.
Демпфер изготовлен по двухтрубной схеме, что позволяет выжить поршню даже при самых сильных нагрузках. Газо-масляная система не дает появляться пузырькам воздуха в масле, таким образом, можно рассчитывать, что демпфер выручит даже на длинных дистанциях с плохим покрытием. Диапазон регулировки широк — 22 клика.
HyperPro также изготавливает демпферы с линейной характеристикой CSC (Constant Safety Control), которые стоят дешевле. Зачем платить больше? Ответ можно найти как в повседневной жизни городского райдера, так и на треке. Пробираясь в потоке машин, приходится активно крутить рулем, и в этом случае демпфер настроен соответствующим образом – на минимум. Затем, вырывавшись на свободный участок, хочется прострелить до следующего скопления машин у светофора… но при этом не забыть покрутить рукой в перчатке колесико регулировки на более жесткие настройки демпфирования. И так постоянно. То же и на треке: быстрое руление на входе в поворот с плохим покрытием становится сложной задачей, так как демпфер затянут для того, чтобы обеспечить быстрый, но при этом безопасный выход. При прогрессивном демпфировании проблема решается поиском оптимальной настройки в начальном диапазоне жесткости – оптимальной с точки зрения руления на невысоких скоростях. Остальное решит за тебя прогрессивная характеристика.
Для тестирования демпфер HyperPro RSC был установлен на мотоцикл Honda CBR600F Sport. Крепежный кит оказался достаточно интуитивным и простым в установке. Все болты были посажены на герметик во избежание неприятных сюрпризов в дороге. Недостаток в креплении демпфера выявлен в том, что при максимальном вывороте руля вправо нижняя часть кронштейна упирается в пластик крышки воздуховода около бака.
Благодаря прогрессивной характеристике HyperPro RSC начинает помогать уже на минимуме демпфирования. Опытным путем был установлен универсальный диапазон настроек – 8-11 кликов, позволяющий комфортно рулить в потоке. На 8 кликах остаются лишь небольшие подергивания на неровностях, на 11 демпфер полностью предупреждает внешние воздействия. Характерно, что в этом диапазоне особо не ощущается разница в усилиях при рулении. Заметное изменение усилий проявляется при разнице не менее чем 10 кликов. 11 кликов с головой хватает, чтобы бороться с расколбасами после приземления с вилли.
Максимальное демпфирование стоит использовать разве что на скоростных автомагистралях. Даже полностью затянутый демпфер не мешает перестраиваться, но при этом дает возможность полностью расслабиться на прямых. Минимальные значения есть смысл использовать только при парковке.
Вывод таков: рулевой демпфер должен быть обязательно установлен на каждом современном спортбайке. Протестированный экземпляр оставил хорошее впечатление, и его можно рекомендовать райдерам, исповедующим агрессивный стиль вождения. Тем не менее, демпфер – это не панацея от «шимми», а лишь неплохой помощник. Особенно хочу предостеречь от максимально жестких настроек, при которых теряется чувство переднего колеса и возможность понимать собственные ошибки в управлении. Владельцам спорттуристов и неоклассиков, а особенно больших туристов, у которых регулярно возникают проблемы с вобблингом, я скорее порекомендовал бы заняться настройкой подвески и анализом собственной техники управления мотоциклом
Все о рулевом демпфере, его конструкции и принципе работы
Немногие автомобилисты знают о существовании такой незаменимой детали как рулевой демпфер. По сути данный элемент выполняет роль своеобразного гасителя, возникающих колебаний руля. За счет того, что при эксплуатации транспортного средства автомобилистам нередко приходится преодолевать различные препятствия на дорожном полотне, а также периодически ездить по каменистой и пересеченной местности, любое попадание колес в яму сопровождается характерными встрясками и ударами. При этом всегда водителю приходится прикладывать определенные усилия, для того, чтобы удержать рулевое колесо автомобиля в нужном положении. Так вот, именно в этом вопросе и играет основную роль демпфер рулевого управления, который является своеобразным амортизатором, благодаря которому езда по таким неровностям становится более спокойной и плавной.
Виды демпфером и зачем нужен?
Конструкция демпфера достаточна простая. Устройство представляет собой продолговатую емкость, заполненную маслом. Полость элемента условно разделена на две зоны с помощью подвижной перегородки, которая оснащена клапаном. При движении автомобиля данная перегородка начинает смещаться и масло перетекает между разделенными полостями. При этом чем больше будет диаметр настраиваемого отверстия, тем мягче будет управление автомобилем. Существует два вида демпферов: телескопический и роторный. Первый вид имеет перегородку поршневой конструкции, то есть связь в нем происходит за счет движущегося штока. В роторной же связь происходит с вращающейся осью. Несмотря на то, что подобный элемент имеет множество полезных функций, установка его целесообразна не для всех автомобилей. В большинстве своем устанавливать демпферы следует на тяжелую технику, внедорожники спортивные авто. В них гаситель колебаний способен сделать езду на автомобиле более комфортной и легкой. Для легковых авто, которые преимущественно передвигаются по асфальтированным дорожным полотнам, такая модификация считается неуместной.
Установка демпфера на авто: что важно знать?
Несмотря на то, что установка демпфера на транспортное средство не считается довольно сложным и трудоемким процессом, все же выполнение такой процедуры лучше доверить настоящим профессионалам. Однако если автомобилисту хочется самостоятельно сделать усовершенствование авто и для этого у него есть определенный багаж знаний можно попробовать выполнить это своими руками. Установку гасителя колебаний необходимо выполнять между подвижными элементами рулевого управления и частями вроде рамы, моста и кузова. При этом расхождение между углом рулевой тяги и осью должно быть минимальным. Как правило, в современных авто для установки демпфера уже предусмотрено крепление. В тех же моделях, где крепление отсутствует это можно выполнить самому. В этом случае необходимо изготовить кронштейны для закрепления, произвести установку крепления на тягу и гаситель, а потом выполнить обработку участка антикоррозионным покрытием. Далее нужно всего лишь проверить устройство на ограничение поворотов рулевого колеса и выполнить монтаж демпфера.
Подробнее о демпфере будет рассказано в этом видеоматериале:
Чтиво
Наш скромный уголок, для любителей почитать интересные статьи о мото спорте, технике вождения, различные нюансы и полезности…
Администраторы (1)
Модераторы (0)
Читатели (1237)
Ну вот — вы являетесь счастливым обладателем мотоцикла! Холите его, ухаживаете за ним. Опыта становится все больше и больше, желания и потребности растут с каждым днем! Появляется потребность погонять, опробовать себя на прочность, пытаясь исполнить различные «трюки»… и вот возникает проблема, чем больше вы начинаете «неспокойно» ездить, тем больше сталкиваетесь с проблемой «расколбаса».
Мотоцикл «рыскает» всегда, только величина этого рысканья может быть разной и зависит от многого: геометрии подвески, состояния дорожного покрытия, скорости, износа шин… Передняя вилка и колесо вместе прекрасно отрабатывают неровности покрытия, но подвеска мотоцикла работает исключительно в вертикальной плоскости. А при наезде на неровность возникает еще небольшое смещение колеса и в горизонтальной плоскости.Все это абсолютно естественно и происходит всегда, когда мотоцикл едет. При движении по идеальному покрытию все эти колебания настолько незначительны, что пилот их попросту не чувствует. В конце концов, если бы эффект гироскопа не заставлял колесо возвращаться в нейтральное положение, то ни о какой езде «без рук» не могло бы идти и речи. Но все это так пока вы не пытаетесь резко повернуть руль, и пока мотоцикл имеет правильную развесовку по осям. Гироскоп сильно сопротивляется попыткам изменить положение оси, что и происходит, когда пилот поворачивает руль. Эффект гироскопа усиливается как только увеличивается скорость, поэтому чем больше скорость, тем сложнее становится повернуть мотоцикл.
Самое первое, что влияет на появление данного эффекта — это длина вилки. Чем длиннее вилка и чем больше угол наклона вилки, тем меньше шанс получить расколбас. Например в стрит-байк очень удобно ездить по городу, за счет вертикальной вилки мы получаем отличную маневренность, но тем самым снижается управляемость на больших скоростях.
Весь этот расколбас поддается простому физическому описанию. Как только переднее колесо теряет контакт с дорожным покрытием, в следствии возникновения кочек, ям или если мот перегазовали оно подлетает над землей, но когда оно возвращается обратно, положение бывает не всегда точным, и как следствие даже небольшое смещение в пару миллиметров может ощутимо ударить по рулю в момент приземления.Когда колесо мотоцикла получает толчок, колебания передаются на вилку, а значит, и на рукоятки руля. Руль кидает несколько раз из стороны в сторону (wobbling), амплитуда колебаний может быть при этом такой, что руль будет выворачивать от упора до упора. Удержать руль в это время невозможно, а попытки это сделать только усугубляют ситуацию, так как провоцируют новые колебания. Конечно вы выпрямляете руль и продолжаете ехать. Но в этот момент большинство мотоциклистов пытаются схватить руль как можно крепче и поэтому, навалившись на руль вы передаете все колебания и удары руля на корпус мота — и вот он — всем знакомый расколбас! Руль колеблется из стороны в сторону и амплитуда колебаний прогрессирует, то есть если оно уже началось, то погасить его будет уже практически невозможно! Часто это бывает с неопытными водителями, которые в силу своего страха не могут наоборот — добавить газку!
В простонародье явление расколбаса так и называют — расколбас. Есть ему и точное название — эффект шимми.Шимми — это интенсивный колебательный процесс, который можно погасить при помощи демпфера.
Что бы побороть это нередкое явление умные люди и придумали такое устройство как демпфер(название damper от англ. to damp — «гасить»). Как оно устроено? Это обычный амортизатор, который устанавливается поперек оси вращения рулевой стойки. Придумано несколько вариантов демпферов:
Прогрессивные демпфера — он умный))) и работает только тогда когда возникают те самые опасные колебания. Т.е. он работает сам — вам приходится ждать какое то время пока после возникновения расколбаса сей умный предмет его остановит.такие электронные демпфера иногда устанавливают штатно на некоторые модели мотов — например Хонда.
Компьютер говорит демпферу насколько сильно нужно зажать руль. Но если демпфер сломался, то датчик, специально установленный на данный случай даже не даст запустить двигатель. такие устройства обладают преимуществами — руль крутить можно легко и мотоцикл управляется при маневрировании на низких скоростях очень хорошо.
Телескопические-линейные очень похожи на обычные амортизаторы и работают по их принципу: внутри цилиндрического корпуса демпфера движется шток, на котором закреплен поршень. Он и выполняет функцию той самой движущейся «перегородки». Полая трубка наполняется маслом в котором ходит шток с перепускными клапанами. То есть пропуская через клапан масло направо и налево, он достаточно туго двигается и поэтому когда начинается расколбас демпфер не может начать вращать руль быстро и следовательно даже начало колебаний уже невозможно само по себе.
По такому же принципу работают роторные демпферы, но они совсем не похожи на телескопические.Но здесь вместо штока двигается пластина с клапанами. Такие демпферы имеют гораздо более прочную конструкцию и более устойчивы к повреждениям при падениях (телескопические выходят из строя при любом более-менее серьезном), поэтому зарекомендовали себя, прежде всего, на внедорожных мотоциклах. Корпус роторного демпфера чаще всего закрепляется на верхней траверсе вилки, а его подвижная ось соединяется при помощи рычага с рамой.
Некоторые моты комплектуется демпферами, но в большинстве они не регулируемые.Зато тюннинг комплекты демпферов позволяют регулировать зажатие, то есть можно настроить усилие вращения руля и следовательно управлять работой демпфера на разных скоростях.Тюнинговые демпферы имеют до 28 установок, обеспечивающих разную интенсивность демпфирования. Большинство этих устройств имеют небольшой вес, абсолютно ремонтноспособны и полностью регулируемы. Демпферы бывают разной длины и разных цветов, поэтому подойдут к любому мотоциклу.
Штатный демпфер от Suzuki GSX-R 
Как же эти штуковины устанавливают на мотоцикл? Основное правило — чтобы демпфер гасил колебание руля и не передавал его на раму, то есть, по логике он ставится именно между рулевой стойкой и рамой. Часто его ставят сверху над траверсой, но можно и под пластик сбоку, под приборку. Вопрос только в удобстве регулировки. Если ручка крутится часто потому, как приходится ездить и медленно в пробках и быстро за городом то лучше его глубоко не прятать, если же демпфер не регулируемый или настраивается редко, то можно припрятать его и подальше.
К сожалению, погасить колебания полностью демпферу не по силам, но он может существенно снизить их частоту и амплитуду. С другой стороны, не стоит полагаться только на способности демпфера: если пилот совершает грубые ошибки при вождении (например, слишком крепко держит руль), то мотоцикл будет вести себя нестабильно независимо от наличия демпфера.
Ну и вот теперь из всего вышесказанного возникает вопрос: а стоит ли. Демпфер, конечно, необходим современным экстремальным «литрам», — при этом, чем меньше опыта у пилота, тем больше ему необходим демпфер. А вот насколько он нужен на среднестатистической «шестисотке» при городской эксплуатации? Может лучше просто уделить больше времени навыкам вождения и не тратится на новомодную «железку» от производителя с громким именем.
Бесспорно, рулевой демпфер, при условии его правильной настройки, — элемент вашей безопасности, а на ней вряд ли имеет смысл экономить. Практически все гонщики-профессионалы используют рулевые демпферы на своих гоночных мотоциклах (правда, зачастую они их настраивают на минимальный уровень демпфирования). Но и у них бывают «расколбасы», что можно увидеть на каждой гонке. Может стоит задать себе вопрос: «А не являюсь ли я сам причиной проблем с управляемостью?». Ведь огромное количество тюнинговых узлов покупается мотоциклистами для решения проблем, причиной которых они сами же и являются. При этом далеко не всегда установка тюнинговых девайсов помогает решить эти самые проблемы.
Эффект «Шимми» при опускании переднего колеса на асфальт:
При движении на треке:
В следствии всего вышесказанного — вопрос — что ВЫ, уважаемые собратья-мотоциклисты, думаете на этот счет? Поделитесь мнением и опытом — кто пользуется «услугами» сего устройства, плюсы и минусы демпферов, каких производителей посоветуете?