Эта статья описывает особенности конструкции однотрубных амортизаторов, которые чаще используются при постройке гоночных автомобилей. Именно поэтому однотрубники популярны и у нас с вами, кто дорабатывает свои гражданские авто.

Характеристики однотрубников

 Название подразумевает, что они содержат поршень и шток в одном толстом цилиндре, который является корпусом. Плавающий поршень находится в основании и создает физический барьер между маслом и азотом под давлением, перемещаясь по цилиндру. В однотрубных амортизаторах развивается давление выше 300 psi. Это высокое давление внутри камеры с газом позволяет не вспениваться маслу, то есть препятствует кавитации, чтобы воздух не проходил через клапаны при высоких скоростях движения.

В однотрубных амортизаторах используются отгибающиеся дисковые клапаны на каждой стороне поршня для контроля ходов сжатия и отбоя. Каждый клапан состоит из стопки пружинящих стальных дисков или шайб, которые называют новогодней елкой, которые полностью или частично перекрывают отверстие, позволяя маслу просачиваться сквозь поршень. Диски работают как односторонние клапаны, что препятствует потоку маслу перемещаться в обратную сторону через отверстия в поршне, а также регулируют поток масла при его прохождении через отвертсия. Новогодняя елка на стороне штока контролирует сжатие, а такой же клапан на другой стороне поршня — отбой. Когда масло стремится пройти через отверстия, оно должно выгнуть диски вверх и выйти из рабочей зоны потока, как в лепестковом клапане в мотоциклетном двухтактнике.

Для настройки однотрубников меняют характеристики изгиба дисков, таким образом поток масла через клапан может изменяться благодаря смене диаметра, толщины дисков и/или стопками нескольких дисков разной толщины и диаметра. Иногда диски имеют зубчатые надрезы внутри, что позволяет просачиваться маслу, меняя кривые демпфирования на графиках. Эта гибкость позволяет делать очень тонкую настройку демпфирующей силы.

Кривая характеристик демпфирующей силы может контролироваться количеством дисков в новогодней елке. Форма прилегающей поверхности на поршне амортизатора обычно определяет преднатяг тарельчатого клапана. Более вогнутая поверхность увеличивает преднатяг. Больший преднатяг дает большую жесткость в условиях низких скоростей перемещения поршня, что уменьшает раскачку кузова. Размер и форма отверстий в поршне также влияют на кривую демпфирования.

Преимущества однотрубной конструкции амортизаторов

 В отличие от двухтрубников в однотрубных амортизаторах камера с газом отделена от масла физическим барьером, роль которого выполняет плавающий поршень. Такая изоляция означает, что азот не смешивается с маслом, это в свою очередь исключает изменение характеристик демпфирования. Также такая конструкция позволяет использовать амортизаторы под любым углом, их расположение относительно поверхности земли никак не влияет на характеристики. Однотрубники часто ставятся в перевернутом виде, что снижает неподрессоренные массы.

Так как в конструкции подавляющего большинства однотрубных амортизаторов в поршне предусмотрены клапаны и для сжатия, и для отбоя, то их корпус обычно больше в поперечном сечении, чем у двухтрубников. Большой поршень способен пропускать через себя больше масла, что делает однотрубные амортизаторы более чувствительными при небольших перемещениях подвески. При кренах кузова в повороте однотрубники позволяют более точно отрабатывать неровности на дороге и сохранять контроль над автомобилем.

Конструкция дисковых клапанов позволяет делать более точные настройки, в отличие от пружинных, запорных клапанов и рестирикторов, котоорые свойственны двухтрубным амортизаторам. Хотя некоторые двухтрубники оснащены дисковыми клапанами типа «новогодняя елка», но это является скорее исключением.

Еще одно существенное преимущество однотрубной конструкции заключается в лучшем охлаждении. В них рабочую камеру от внешней среды отделяет лишь стенка корпуса, а не компенсационная камера, что обеспечивает намного более эффективный теплообмен. По этой причине такие однотрубники и используют гораздо чаще на доработанных гражданских автомобилях и в спорте.

Недостатки однотрубных амортизаторов

 Точность настроек и более эффективная работа прежде всего отображаются на цене амортизаторов. Это утверждение главным образом свойственно регулируемым амортизаторам, так как механизм регулировки сжатия и отбоя довольно сложно реализовать, и он имеет много подвижных частей. Также точность изготовления деталей, в частности размеров отверстий в поршне, должна быть намного выше. Свой вклад в удорожание детали вносит и более высокое давление в амортизаторе, что требует более качественных и дорогих сальников и уплотнений. Кроме того, более высокое давление требует более крепкой трубы, из которой делается корпус, она должна быть изготовлена по бесшовной технологии. Некоторые производители применяют корпуса, выточенные на станке из заготовки, что еще более ощутимо отражается на цене.

Еще один недостаток однотрубников связан с их размерами. Герметичная камера с газом должна занимать около 25-30 процентов от общего объема, что делает корпус больше на несколько сантиметров в сравнении с обычными двухтрубниками. Иногда это играет решающую роль при установке на автомобиль с очень плотной компоновкой.

Еще один эффект однотрубников связан с высоким давлением, они могут изменять преднатяг пружины в статике за счет газового подпора. Но это явление можно рассматривать не как недостаток, а как дополнительный фактор, который следует учитывать при настройке подвески и подборе пружин.

Как уже было отмечено выше, более высокое давление требует более эффективных уплотнений. Для этого их делают с большей рабочей площадью, что в свою очередь повышает трение между движущимися частями. Это может вызвать эффект залипания, когда в условиях небольших нагрузок поршень не может преодолеть силу трения в уплотнении. Это крайне нежелательный эффект, с которым активно борются конструкторы.

Последним недостатком однотрубных амортизаторов является их плохая защищенность от негативного влияния внешней среды в виде влаги, пыли, песка и всего остального, что может повредить шток, ухудшить уплотнение и в итоге привести к утечке газа. Двухтрубные амортизаторы лишены этого недостатка за счет использования внешней камеры, которая предохраняет шток и другие части от внешнего воздействия.

Но все эти недостатки можно легко обойти, и их с лихвой компенсируют преимущества в виде более эффективной работы. Именно улучшение управляемости заставляет тюнеров и спортсменов останавливать свой выбор именно на них. Среди популярных моделей однотрубников можно выделить: Bilstein B6, KYB Gas-A-Just и Ultra-SR, Monroe Adventure, а также более дорогие: Ohlins, Koni, Tein, HKS, Penske и многие другие.