Amortyzatory to jedne z najważniejszych, a jednocześnie jedne z najmniej docenianych elementów w samochodzie. Odpowiadają za utrzymywanie ciągłego kontaktu kół z nawierzchnią oraz za komfort jazdy poprzez odpowiednie wytłumianie drgań przenoszonych na nadwozie.
Na czym polega praca amortyzatora?
Amortyzator jest łącznikiem między elementem nieresorowanym (wahacz, zwrotnica, most) a nadwoziem, ma za zadanie zmniejszyć kołysanie resorowanego nadwozia oraz zapobiegać oderwaniu koła od podłoża na wybojach. Realizowane jest to poprzez skok odbicia (wysunięcie tłoczyska) i skok dobicia (wsunięcie tłoczyska). To właśnie od ruchu tłoczyska zależy charakterystyka amortyzatora. Nie wdając się w techniczny opis amplitud i częstotliwości, zauważmy jedynie, że duże tłumienie skoku koła – jak w samochodzie sportowym – jest niekorzystne z punktu widzenia komfortu i zdrowia (ze względu na częstości drgań własnych ludzkich narządów). Stąd też przy opracowywaniu charakterystyki amortyzatora – aby zapewnić maksymalny komfort – zawsze brany jest pod uwagę rodzaj samochodu, jego zawieszenie i warunki eksploatacji. Jednakże nie tylko komfort jazdy jest wyznacznikiem jego poprawnej pracy. Amortyzator ma też zapobiegać podskakiwaniu nadwozia w czasie ruchu, co utrudnia zachowanie stateczności. Wadliwy obniża stały kontakt kół z nawierzchnią drogi. Mówiąc prościej, następuje odrywanie się kół od jezdni, co zwiększa ryzyko poślizgu i przyczynia się do wydłużonej drogi hamowania (badania przeprowadzone w tym kierunku wykazały, że droga może się wydłużyć nawet o 30%). Warto też zauważyć, że zużyte amortyzatory są przyczyną nie tylko zmniejszenia bezpieczeństwa, ale również mają negatywny wpływ na inne zakresy funkcjonowania auta – zużyciu ulegają opony i komponenty podwozia, takie jak końcówki drążków poprzecznych lub elementy układu kierowniczego.
Rodzaje amortyzatorów
Amortyzatory, które stosowane są w samochodach osobowych, podzielić możemy na dwa podstawowe rodzaje: olejowe i olejowo-gazowe, zwane popularnie gazowymi. W przypadku amortyzatorów olejowych (są to amortyzatory dwururowe) obudowa, czyli rura zewnętrzna, jest tylko zbiornikiem na olej hydrauliczny. Jest ona w około 70% wypełniona olejem (pozostała komora kompensacyjna wypełniona jest powietrzem). Amortyzatory dwururowe mają dwa rodzaje zaworów tłumiących: tłokowy na poruszającym się tłoku i denny w dolnej części obudowy. Gdy amortyzator jest ściskany, za tłumienie odpowiedzialny jest zawór denny. Działa to na prostej zasadzie – olej wypierany przez tłoczysko wpływa do komory olejowej, napotykając opór zaworu dennego, co powoduje zahamowanie ruchu. Za odbicie amortyzatora odpowiedzialny jest zawór tłokowy. Zalety tego rozwiązania to prosta budowa, stosunkowo niska cena, dość duża trwałość i fakt stopniowej utraty sprawności przy gwałtownym uszkodzeniu (najechanie podczas szybkiej jazdy kołem na poprzeczną przeszkodę i nagły ruch tłoczyska uszkadzający zawory). Wadą amortyzatorów olejowych jest zaś stała, liniowa siła tłumienia i zmiana gęstości oleju w różnych temperaturach. Odczuwalne jest to na mrozie, gdy auto jest bardzo twarde (kierowcy mówią, że się „tłucze”), i w wysokich temperaturach otoczenia, gdy przy jeździe po nierównej drodze auto zaczyna „pływać”. W amortyzatorach Master-Sport zjawisko to znacznie ograniczono dzięki zastosowaniu specjalnego oleju, którego lepkość zmienia się w minimalnym stopniu pod wpływem zmianyvtemperatury. W przypadku amortyzatorów olejowo–gazowych (gazowych) konstrukcja części roboczej składa się z rury, w której zainstalowano tłok. Poza olejem w amortyzatorze tym znajduje się jeszcze sprężony gaz (azot), oddzielony od oleju ruchomą przegrodą. Takie rozwiązanie sprawia, że amortyzator gazowy szybciej reaguje na nierówności nawierzchni, dzięki czemu koło lepiej przylega do podłoża. Charakterystyka amortyzatorów olejowo-gazowych jest bardziej utwardzona niż amortyzatorów olejowych, przez co są one lepszym rozwiązaniem dla kierowców jeżdżących dynamicznie oraz dla osób posiadających samochody o charakterze sportowym. Nie ma też problemów ze znaczną zmianą tłumienia wskutek zmian temperatury. Niestety wady tego rozwiązania to delikatna budowa, gwałtowna utrata własności przy uszkodzeniu (rozszczelnienie komory z gazem) i wyższa cena. Alternatywą dla amortyzatorów gazowych są olejowe amortyzatory dwururowe niskociśnieniowe, w których w komorze wyrównawczej zamiast powietrza znajduje się azot pod ciśnieniem od 6 do 8 barów. Takie rozwiązanie oraz praca zaworu dennego wystarczają, aby osiągnąć zbliżoną charakterystykę tłumienia.
Jak prawidłowo eksploatować amortyzatory?
Na polskich drogach amortyzator powinien wytrzymać minimum 100 000 km, jednakże często sami kierowcy przyczyniają się do skracania tego przebiegu. O czym warto pamiętać? Po pierwsze, amortyzator musi zostać prawidłowo zamocowany. Nawet niewielkie przesunięcia sprawią, że oprócz siły osiowej, działającej wzdłuż tłoczyska, pojawią się siły boczne. To zaś będzie oddziaływało na ścianki cylindra i uszkodzi je. Po drugie, dla bezpieczeństwa i celem wykorzystania dodatkowego oporu stosowane są pomocnicze elementy sprężyste, jak: ograniczniki skoku odbicia (w amortyzatorze lub kolumnie prowadzącej) czy dobicia (sprężyste odboje). Po przekroczeniu pewnego ugięcia zawieszenia włączają się one do pracy, uniemożliwiając uderzenia elementów o siebie na krańcach zakresu pracy. Jeżeli elementy te będą uszkodzone, możliwa jest awaria amortyzatora i innych elementów samochodu. Po trzecie, amortyzatory należy sprawdzać! W czasie normalnej eksploatacji amortyzator wykonuje około 2500 ruchów w czasie przejazdu jednego kilometra. Z tego powodu powinniśmy przynajmniej raz w roku zawieźć auto do serwisu, w którym zostanie sprawdzona jego sprawność. Po czwarte, wymiana powinna dotyczyć obu amortyzatorów na jednej osi. W przypadku gdy jeden z nich uległ awarii z powodu zużycia, należy spodziewać się, że drugi również się wkrótce zużyje (pracowały przecież w identycznych warunkach drogowych). Wymiana jedynie wadliwej sztuki sprawi, że nie będziemy mieli takiego samego stopnia tłumienia i wkrótce słabszy amortyzator ulegnie awarii.
Wybór amortyzatora
Nie należy kupować amortyzatorów używanych. Nie wiemy bowiem, jaki przebieg miała dana część, i w związku z tym, kiedy ulegnie zużyciu. Nie mamy wówczas także możliwości wymiany dwóch identycznych amortyzatorów na jedną oś. Pierwsze, co powinniśmy ustalić przed zakupem amortyzatora, to jego rodzaj: olejowy czy gazowy. Jak wcześniej wspomniano olejowy jest tańszy i odporniejszy na uszkodzenia mechaniczne, ale też jest „miększy”, co zaowocuje większymi przechyłami nadwozia na zakrętach. Dodatkowo klasyczny amortyzator olejowy, którego siłę tłumienia bada się przy +20°C (temperatura robocza), deklarować może się aż 60- proc. wzrostem tego parametru przy -20°C i 30-proc. wzrostem siły odbicia. Natomiast przy temperaturze +60°C (a taką amortyzator zwyczajowo osiąga) siła tłumienia spada o 27%, a siła odbicia o 23%. Zatem w naszych warunkach klimatycznych amortyzator może być sprawniejszy albo tracić swoje właściwości nawet dwukrotnie. Z drugiej strony zastosowanie „twardych amortyzatorów gazowych” da nam fantastyczne uczucie podczas szybkiej jazdy na trasie (np. górskie serpentyny), ale odbędzie się to kosztem komfortu przy jeździe po drogach gorszych. Dodatkowo jest to rozwiązanie droższe. Złotym środkiem wydaje się zatem zakup amortyzatora olejowego niskociśnieniowego, który ma plusy obu rozwiązań. Klasyczny, przykładowy amortyzator, którego siłę tłumienia bada się przy +20°C, przy temperaturze od -20 do 60°C (temperatura robocza) deklarować może się aż 60- proc. wzrostem przy -20°C i 30-proc. Spadkiem siły tłumienia przy temperaturze 60°C. W warunkach klimatycznych środkowej Europy amortyzator może być sprawniejszy albo tracić swoje właściwości (w zakresie: 160-70%) nawet dwukrotnie, co znacznie wychodzi poza tolerancje wymagań. Inteligentny amortyzator Master-Sport w tych samych warunkach osiąga zgoła inne rezultaty. Po zamontowaniu amortyzatora z nowym układem zaworowym wzbogaconym o sprężynę bimetalową osiągnięto zamierzony efekt projektu. Przebieg siły tłumienia drgań w zależności od temperatury przy tych samych pomiarach okazał się być bardzo stabilny, a jego wahania mieściły się w +-10% nominalnej siły tłumienia. Innowacyjny produkt Master-Sport cechuje się stabilną pracą w pełnym zakresie temperatur.
– Nasze testy porównawcze dowodzą, że siła tłumienia konwencjonalnych amortyzatorów okazuje się być aż trzykrotnie bardziej podatna na zmianę amplitudy temperatur pracy
– Siła tłumienia wzrasta przy minusowych temperaturach, a spada przy wzroście temperatury, co oczywiście nie jest korzystne dla zachowania możliwie stałego kontaktu bieżnika opon na każdej nawierzchni.
Innowacja ta nieznacznie podraża koszty produkcji, a daje wyraźną poprawę bezpieczeństwa i komfortu użytkowników samochodów. Propozycja została sprawdzona także pod kątem niepogorszenia właściwości na bardzo długich dystansach, dlatego firma może udzielić (i udziela) klientom gwarancji na przebieg 80 tys. km. Innowacyjne rozwiązanie jest już chronione patentem (PCT/PL2015/000130). Dodajmy, że prace badawcze nad inteligentnym amortyzatorem zostały sfinansowane przy wsparciu funduszy unijnych, a firma Master-Sport będzie ową technologię rozwijać. Przyjęło się twierdzenie, że najbardziej renomowane firmy, jak Monroe, Sachs, KYB czy Delphi, są jedyną sensowną alternatywą dla fabrycznych amortyzatorów. Warto jednak zwrócić uwagę na jakość innych zamienników, które spełniają wymagania produktów na pierwszą zabudowę (spełniają normy producentów). Typowym przykładem są właśnie amortyzatory firmy Master-Sport. Te dwururowe amortyzatory niskociśnieniowe zapewniają: redukcję drgań o 25% (dzięki autorskim rozwiązaniom konstrukcyjnym), są odporne na warunki pogodowe (dzięki olejowi posiadającemu stałą wydajność w skrajnych temperaturach) oraz mają lepszą charakterystykę pracy (kompensuje nierówności jezdni dzięki dokładnemu sterowaniu zaworów). Zważywszy więc na walory eksploatacyjne (przebieg minimum 100 000 km), innowacyjne rozwiązania łączące walory amortyzatorów gazowych i olejowych oraz dokładność wykonania, amortyzatory Master- Sport to propozycja znacznie przewyższająca jakością produkty innych firm. Na zakończenie warto zwrócić uwagę na sam fakt prawidłowego montażu produktów. Wykonanie tego niefachowo i niedbale oraz bez prawidłowej oceny jakości technicznej współpracujących elementów może spowodować nie tylko szybsze zniszczenie części, ale także uszkodzenie innych podzespołów. Dlatego wymianę warto zlecić autoryzowanym serwisom, których pracownicy mają odpowiednie kwalifikacje.
