Еще в 60-е годы прошлого столетия вышла книга американского гонщика Керолла Смита под названием «Настройка для победы». В этой книге автор отразил смертельную схватку между однотрубной концепцией амортизаторов и двухтрубной. Многие были убеждены в способности газовых амортизаторов Bilstein творить чудеса. Но Керолл утверждал, что чудес не бывает. Преимущества Bilstein заключаются, прежде всего, в увеличенной площади поршня, которая позволяет амортизатору более эффективно демпфировать перемещения колеса, в том числе медленные и незначительная. Керолл считал, что именно в этом заключается главное врожденное преимущество однотрубных газонаполненных амортизаторов. Это существенное преимущество в дальнейшем стало причиной вытеснения сугубо гидравлических амортизаторов.
Книга была написана практически полвека назад, однако проблема двух концепций и на сегодняшний день является актуальной. А дорогу в жизнь однотрубным амортизаторам дала как раз компания Bilstein, которая первой наладила их серийное производство.
В то время были широкое распространение получили двухтрубные гидравлические амортизаторы-телескопы, которые в середине прошлого века считались вершиной технической мысли. Такой амортизатор состоит из корпуса с рабочим цилиндром, в котором перемещается поршень со штоком. Для того, чтобы понять принцип его работы, нужно представить себе большой шприц, опущенный иглой вниз в цилиндрический корпус. Прикрепив такой цилиндрический корпус к рычагу подвески, а на кузове закрепить рукоятку плунжера, мы и получим двухтрубный гидроамортизатор.
Подобная «двухтрубная» система обладает изначальными недостатками:
- быстрое движение поршня приводит к вспениванию масла,
- а также подобный амортизатор не может работать в горизонтальном положении.
Попытки усовершенствования подобного амортизатора-телескопа начали предприниматься уже в конце 40-вых годов прошлого столетия. Французский исследователь вибрационных процессов профессор Кристиан Бурсье де Карбон смог одним из первых найти решение этой проблемы.
- Он предложил сделать амортизатор однотрубным, часть объема которого должна быть заполнена газом под большим давлением. Этот объем необходимо отделить от масла свободно плавающим поршнем. В этом случае качество уплотнения и обработка штока должны быть очень большой точности.
Небольшой экскурс в историю
- В позапрошлом столетии, а именно в 1873 году предприниматель Август Бильштайн оставляет семейную фирму FEBI для того, чтобы основать собственную гальваническую мастерскую.
AUBI – новая фирма, название которой состояло из первых букв имени и фамилии своего основателя, занималась изготовлением и хромированием металлической фурнитуры для окон и дверей. Нужно отметить, что это предприятие работает по сегодняшний день, занимаясь выпуском современных пластиковых окон. Естественно, оно уже давно никак не связано со своим основателем.
- В начале прошлого столетие дело отца было продолжено сыном – Гансом Бильштайном. Дела предприятия идут вверх, и в 1928 году компания начинает поставки хромированных бамперов для автомобилей Daimler-Benz (до амортизаторов дело доходит лишь в 1954 году).
- Спустя два года Bilstein, поглотив фирму Levator, начинает производство автомобильных домкратов. Заметим, что домкраты с названием Bilstein выпускаются и сейчас. Именно компания Bilstein, получив в 1975 году патент, начинает выпуск простых и надежных рычажных домкратов, наиболее распространенных на сегодняшний день. В Советском Союзе они впервые появляются на «восьмерках».
- Ганс Бильштейн в 1954 году, заинтересовавшись уже запатентованным изобретением де Карбона, решает наладить выпуск газонаполненных «однотрубников».
- Именно здесь приходит на выручку многолетний опыт гальванопластики, так как ресурс «однотрубников» очень сильно зависел от качества хромирования штока.
- Уже спустя четыре года компания Bilstein начинает осуществлять поставки газонаполненных амортизаторов компании Mersedes-Benz. По сей день это сотрудничество не прекращается.
- Спустя несколько лет производство газонаполненных однотрубных амортизаторов было освоено Sachs и Boge, а немного позднее – Monroe и Koni.
- На сегодняшний день очень многие производители выпускают газонаполненные амортизаторы, однако они ассоциируются именно с торговой маркой Bilstein.
С чем же это связано? В немецком Мандерне с 60-х годов работает один из заводов компании. Можно попробовать получить ответ на этот вопрос на этом предприятии.
Этот завод предназначен для выпуска «конвейерной» продукции, он очень похож на завод Koni, который находится в Оуд-Бейерланде в Голландии. Несмотря на автоматизированное производство, здесь в изобилии присутствует и квалифицированный ручной труд. Результат выполнения хромировки штоков здесь осуществляется в том числе и с помощью визуального контроля. Разница в том, что хромирование штоков в Голландии поручено деду в очках, тогда как в Германии это серьезное дело выполняют две молоденькие девушки. В отличие от коллег из Monroe и Koni, немцы часть корпусов «однотрубников» предпочитают изготавливать сами – они вытягивают их из коротких обрезков толстого металлического прута.
Стойки пневматических подвесок новых «Мерседесов» класса S изготавливаются в отдельном цеху. Эти довольно сложные в производстве стойки в Штутгарт поставляются исключительно компанией Bilstеin. Такая стойка представляет собой однотрубный амортизатор достаточно сложной конструкции, помещенный в пневморукав, заполненный гелием под давлением. У амортизатора имеется четырехступенчатая электромагнитная регулировка жесткости, которой управляет внешний клапанный механизм. В сборке такой сложной конструкции принимают участие как автоматы, так и люди.
Амортизаторы Bilstеin устанавливаются на такие известные серийные автомобили, как:
- Mercedes (кузова W140 S-класса, кузов W202 С-класса).
- Кроме Mercedes, Bilstеin сотрудничает с маркой Jaguar, разрабатывая и поставляя ей новейшие адаптивные подвески. Это системы ASD-2 с регулируемыми амортизаторами для моделей S-Type.
- Также у Bilstеin налажено тесное сотрудничество с Pоrsche – в Цуффенхаузен налажены поставки уже полностью собранных узлов для передних и задних подвесок.
- Bilstеin сотрудничает не только с вышеперечисленными европейскими марками, но и с японской Subaru! Амортизаторы Bilstеin настолько ценятся японцами, что на свои конвейеры они везут их аж из Германии.
Конечно, японский производитель устанавливает такие амортизаторы не на каждую свою модель, а только на самые «заряженные». В Мандерне большая часть амортизаторов окрашена в черный цвет, что значит, что детали относятся к первичной комплектации, поставляющиеся непосредственно на конвейер для сборки. Но для Subaru, по просьбе заказчика, Bilstеin окрашивает поставляемые амортизаторы в желтый цвет. Для того, чтобы понять этот факт, нужно посетить небольшой городок под названием Энепеталь – «родовое гнездо» Bilstеin, где кроется «тайна» Бильштайна.
На заводе в Мандерне ежедневно выпускается 15 тысяч амортизаторов, тогда как в Энепетали выпускается не более 5 тысяч амортизаторов. Почему такая разница? Дело в том, что здесь практически все работы выполняются вручную! На каждом амортизаторе этого завода, окрашиваемом в желтый цвет, выгравирована надпись «Made in Germany», что является признаком «элитности» этих амортизаторов.
Преимущества однотрубников
- Итак, преимущество «однотрубников» заключается в том, что в них никогда не вспенивается масло, они могут работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.
- Такие амортизаторы способны четко демпфировать даже самые мелкие и незначительные неровности.
Как этого удалось достичь? Секрет кроется в высоком (около 30 бар) давлении газа, передающемся маслу внутри амортизатора через разделительный плавающий поршень.
- До недавних пор для дорожных автомобилей выпускались две серии «желтых» амортизаторов - Bilstеin Spоrt, устанавливаемых со штатными пружинами,
- а также Bilstеin Sрrint, поставляемые с «укороченными» пружинами Н&R или Eibаch. Амортизаторы этих серий не регулируются.
- С недавних пор появилась третья, новая серия под названием PSS/PSS9. Это дорожно-гоночные амортизаторы с возможностью регулирования высоты опоры пружины. Кроме всего прочего, в PSS9 есть возможность девятиступенчатой регулировки жесткости.
Если же рассматривать настоящие гоночные амортизаторы, то можно увидеть различные разработки.
- Существуют амортизаторы, предназначенные специально для кольцевых болидов. Эти компактные амортизаторы имеют выносную компенсационную камеру для газа, три раздельные регулировки, легкий алюминиевый корпус – настоящий шедевр!
- Существуют и другие, совсем небольшие, можно сказать игрушечные амортизаторы. На них нет регулировок, но это самые настоящие амортизаторы со сверхлегким титановым корпусом. Совсем недавно такими амортизаторами была оснащена передняя подвеска болида Формулы-1, принадлежащему команде Jaguаr Coswоth.
Амортизаторы Bilstеin достаточно давно устанавливаются на болиды Формулы-1. В девяностых годах они использовались такими командами, как Benеtton и McLаren. На сегодняшний день Bilstеin ведет активное сотрудничество с Jaguar.
- Инженерами команды Jaguar предъявляются такие требования к амортизаторам, как небольшой вес и миниатюрность. Специально для болидов был разработан амортизатор с ходом штока всего 40 мм и весом всего лишь 280 г.
- В жертву миниатюрности пришлось принести давление газа (15 бар), так как в противном случае сжатый азот превращается в мощную дополнительную пружину, что нежелательно для болида.
Давление в задних амортизаторах пришлось уменьшить еще сильнее. Причина заключается в нагреве двигателя, приводящему к возникновению еще более сильного подпора в газовой «пружине».
Как видно, сбылось предсказание Керолла Смита – известного автогонщика, которое приводилось в начале этой статьи: газовые «однотрубники» вытеснили сугубо гидравлические амортизаторы, по крайней мере, если говорить об автомобильном транспорте. Кстати, не понятно, почему до сих пор газовые амортизаторы не устанавливаются на отечественных серийных дорожных автомобилях, например, на «восьмерках» и «девятках»?
