Что такое демпфер руля
Демпфер рулевой
Сегодня приобрёл демпфер рулевой RS5406 RANCHO.
Итак давайте сначала разберёмся что такое демпфер.
РУЛЕВОЙ ДЕМПФЕР (амортизатор руля) — устройство, напоминающее по конструкции амортизатор, который гасит (название damper от англ. to damp — «гасить») нежелательные колебания элементов рулевого управления.
C одной стороны, рулевой демпфер может поглотить резкое нежелательное колебание рулевых тяг в горизонтальной плоскости и, таким образом, предотвратить развитие этого колебания. В обычных условиях хороший демпфер должен быть попросту незаметен, он не должен создавать дополнительное сопротивление рулению. Но он должен быть всегда настороже, чтобы в любой момент погасить резкое колебание. Разумеется, погасить колебания полностью демпферу не по силам, но он может существенно снизить их частоту и амплитуду.
Принципы работы рулевого демпфера полностью повторяют таковые, присущие современным амортизаторам. В упрощенной модели все выглядит следующим образом. В основе конструкции лежит емкость, заполненная маслом, и подвижная перегородка, разделяющая емкость на две камеры. Также предусмотрены специальные отверстия (клапаны), размер которых регулируется. Перегородка движется внутри емкости, изменяя, таким образом, объемы двух камер и заставляя масло циркулировать сквозь отверстия. Величина демпфирования регулируется с помощью изменения размера отверстий (иногда еще и их количества), сквозь которые проходит масло: чем меньше отверстие, тем выше степень демпфирования и наоборот. В зависимости от конструкции демпфера, перегородка может быть связана либо со штоком, который движется вперед-назад (телескопический демпфер – применение внедорожники, спорт-кары, спецтехника-совмещение, как исполнительный механизм), либо с вращающейся осью (роторный демпфер – применение чаще всего во внедорожных мотоциклах и спортбайках).
На сегодняшний день применяют именно эти два типа рулевых демпферов: телескопические и роторные. Телескопические очень похожи на обычные амортизаторы: внутри цилиндрического корпуса демпфера движется шток, на котором закреплен поршень. Он и выполняет функцию той самой движущейся «перегородки». Устанавливаются телескопические демпферы по-разному (в зависимости от конкретной модели автотехники и выбранного крепежного набора), но чаще всего — вдоль элементов рулевого управления.
Насколько необходим демпфер?
Основное назначение рулевых демпферов для внедорожного автомобиля — улучшение характеристик управляемости на любых типах дорожных покрытий и бездорожья, за счет снижения уровня вибраций в рулевом управлении, и как следствие снижение утомляемости водителя. Кроме того, после установки рулевого демпфера становится более равномерным характер износа шин, что опять же улучшает сцепление шин с дорогой в сложных условиях. Рулевое управление становится более информативным, улучшается курсовая устойчивость на высоких скоростях (для УАЗов — Патриотов после 70км/ч это резко проявляется). Установленный рулевой демпфер помогает защитить от повреждения на бездорожье внешние элементы подвески. Управление автомобилем становится более комфортным и безопасным.
Рулевой демпфер может быть выбран в зависимости от необходимой жесткости и условий эксплуатации.
Демпфер, безусловно, необходим современным экстремальным «литрам», «тоннам» и «всепроходимцам» при условии его правильной установке и настройки, — элемент вашей безопасности, а на ней вряд ли имеет смысл экономить.
UPDATE: Ну вот и установил демпфер за установку отдал 1200 р., пока особой разницы в управлении не заметил (а есть ли она?), ну что же время покажет полезная это вещь или нет.
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
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.
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
Что дает рулевой демпфер? Впечатления после демонтажа
Новый УАЗ Патриот уже с завода оснащен рулевым демпфером, считаемым некоторыми владельцами никчемным узлом. Я снял демпфер, чтобы проверить, насколько изменится поведение автомобиля и проездил в таком виде как на оффроуде, так и на скоростных шоссе. Интересно мнение?
Наблюдение первое: Руль стал более «расхлябанным». Вероятно, что это стало следствием установки нового переднего моста. Он более «вертлявый» и, вероятно, легче поворачивается, поэтому исключение упругого элемента дало такой эффект. Например, это проявляется тогда, когда надо совершить какой-то резкий маневр. Иногда ловлю себя на мысли, что слишком сильно выкрутил руль, хотя по ощущениям это было не так. Плюс некоторые «гуляния» руля, которых изначально не было.
Наблюдение третье (не мое): Владелец УАЗ Патриот, хорошо знакомый с моделью, рассказал, что на высокой скорости, при попадании в колею на асфальте, автомобиль начинает сильно колбасить и его приходится «ловить». При это водитель получает довольно сильный рывок руля из рук. Я пробовал ездить на высоких скоростях, но такого эффекта не получил. Впрочем, могут и автомобили отличаться, и шины у меня стоят широкие 265/75R16.
Вернемся к демпферу. Штатный готов к обратной установке, т.к. никакие штатные кронштейны не трогали. Установим сначала его – проверим как работает. Потом заменим заводской демпфер на усиленный и проверим как будет вести себя автомобиль с ним. Ждите обновлений и мнения редакции.
В теории, усиленный узел должен обеспечить большую защиту рулевого управления и большую надежность за счет конструкции и крепления над чулком моста, а не под ним. Крепление снизу пока еще выживает, но при экстремальной эксплуатации может быть повреждено, например, при наезде им на камень или падении в глубокую колею. Но… проверим на деле.