Jak działają amortyzatory?

Za komfort podczas jazdy odpowiada układ tłumiący, czyli amortyzatory. Dzięki nim nierówności i drgania nie są przenoszone na kabinę pasażerską. Nie są to jednak elementy długowieczne. Polskie realia drogowe sprawiają, że ich wymiana w większości samochodów jest konieczna mniej więcej co 60 000 km, a w niektórych autach nawet wcześniej.

Zgodnie z obiegową opinią amortyzatory jedynie tłumią nierówności drogi. Nie jest to jednak ich jedyne zadanie. Oprócz podnoszenia komfortu jazdy i w niektórych przypadka funkcji prowadzenia koła ich celem jest poprawa bezpieczeństwa na drodze. Odpowiednia praca amortyzatorów pozwala na utrzymywanie przyczepności kół z podłożem.

Jeżeli w naszym pojeździe układ tłumienia jest zużyty, to na wyboistej drodze, na przykład z poprzecznymi nierównościami (tzw. tarka), koła mogą odrywać się od asfaltu. Nie trzeba specjalisty, żeby stwierdzić, jak odbija się to np. na długości drogi hamowania.

Układ tłumiący pośrednio wpływa też na działanie takich systemów, jak ABS czy ESP. Odrywanie się kół od powierzchni drogi powoduje występowanie błędów w pracy systemów bezpieczeństwa czynnego.

W pojazdach stosuje się przeważnie amortyzatory olejowe oraz olejowo-gazowe. Główną różnicą między nimi stanowi komora kompensacyjna. W olejowej odmianie układu tłumiącego jest ona otwarta, a w olejowo-gazowej zamknięta (sprężony gaz oddzielony jest pływającym tłokiem).

Układ tłumiący podczas pracy poddawany jest ściskaniu i rozciąganiu. W fachowym języku te procesy nazywane są ściskaniem oraz odbiciem. Rozróżniamy dwa rodzaje budowy amortyzatorów: jednorurowe oraz dwururowe.

Amortyzator jednorurowy zbudowany jest z takich elementów, jak: zbiornik wyrównawczy, cylinder roboczy, tłok, tłoczysko, prowadnica tłoczyska, zawór denny. W tym rodzaju układu tłumiącego nie ma zasobnika kompensacyjnego. Nie jest on potrzebny ze względu na zmienną objętość komory roboczej. Aby układ działał poprawnie, amortyzator nie jest w pełni wypełniony olejem. W dolnej części stosuje się dodatkowo skompresowany gaz.

Żeby nie dochodziło do wymieszania się gazu z cieczą, są one oddzielone tłokiem. W momencie ściskania wzrasta ciśnienie, tłoczysko wsuwane jest do komory roboczej i wymuszany jest ruch tłoka w dół. W efekcie olej zaczyna przepływać kanałami przez zawory do przestrzeni nad tłokiem.

W etapie odbicia tłok porusza się ku górze, co powoduje wzrost ciśnienia oleju umieszczonego nad tłokiem. Ciecz ponownie przemieszcza się przez kanaliki i zawory. Dławienie przepływu odpowiada za tłumienie przy odbiciu.

Amortyzator dwururowy zbudowany jest z cylindra roboczego, tłoka i tłoczyska (oba elementy są ze sobą połączone), zaworu dennego, prowadnicy tłoczyska oraz zbiornika wyrównawczego. Pierwszym etapem pracy jest ściskanie. W momencie gdy tłoczysko jest naciskane, olej przepływa przez kanaliki (zawór jednokierunkowy) do przestrzeni nad tłokiem. Proces ten zmniejsza ilość miejsca dostępnego w cylindrze dla oleju.

Nadmiar cieczy tłoczony jest przez zawór denny do zbiornika wyrównawczego (jest on wypełniony powietrzem albo gazem, na przykład azotem). Powstałe opory przepływu oleju przez wspomniany zawór denny powodują tłumienie podczas ściskania amortyzatora.

Drugim etapem pracy amortyzatora jest odbicie. Polega ono na wyciąganiu tłoczyska z cylindra. W tym momencie zwiększa się ciśnienie oleju znajdującego się nad tłokiem. Ciecz tłumiąca przepływa z oporem przez kanaliki, zawory. Powodują one tłumienie przy odbiciu amortyzatora. Olej nagromadzony w zbiorniku wyrównawczym przepływa przez zawór denny w celu wyrównania objętości tłoczyska wysuwającego się z cylindra roboczego.

Amortyzatory dwururowe są obecnie powszechnie stosowane. Ich jednorurowa odmiana powoli wychodzi z użycia.

Objawami zużycia amortyzatorów są: nierównomierne zużywanie opon, większe kołysanie nadwozia, słyszalne stukanie podczas jazdy na nierównościach, nadmierne przenoszenie drgań, brak odporności na boczne wiatry, szybkie zużywanie się elementów gumowo-metalowych zawieszenia i wzmożony efekt nurkowania pojazdu podczas hamowania. Trzeba liczyć się też z możliwością wylania się oleju krążącego w układzie tłumiącym. Będzie to widoczne gołym okiem na amortyzatorze.

W takiej sytuacji najlepiej udać się do stacji diagnostycznej albo serwisu w celu skontrolowania stanu amortyzatorów. Istotne jest, aby zarówno prawy, jak i lewy układ tłumiący pracowały podobnie. Dlatego wymienia się od razu parę, a nie pojedynczy amortyzator.

Większość kierowców podróżujących starszymi samochodami musi co roku wykonywać obowiązkowy przegląd techniczny. W takich autach amortyzatory kontrolowane są więc każdego roku. Dzięki temu ich właściciele wiedzą, na czym stoją i czy muszą szykować się na naprawę układu tłumiącego auta.

W przypadku pojazdów nowych pierwsze badanie na stacji diagnostycznej odbywa się dopiero po trzech latach, a kolejne jest przeprowadzane po upływie dwóch lat. To powoduje, że de facto przez dłuższy czas większość kierowców nie zainteresuje się nawet czy z amortyzatorami w ich samochodach jest wszystko w porządku. W związku z tym ogólna zasada mówi, aby co 20-30 tys. km sprawdzić wizualnie oraz prostym testem ich stan.

Przez prosty test rozumiem mocne dociśnięcie karoserii nad każdym amortyzatorem i obserwowanie zachowania się układu tłumiącego. Jeżeli nadwozie wróci do swojego położenia praktycznie od razu (np. 2 wahnięcia) - to znaczy, że wszystko jest w porządku. Jeżeli natomiast pojazd dłużej się zakołysze, będzie to oznaczało, że amortyzatory powinien sprawdzić profesjonalista. Z pewnością będzie konieczna ich wymiana.

Celem badania układu tłumiącego jest ocena stanu amortyzatorów i wykrycie ewentualnych usterek. Test na stacji diagnostycznej polega na kontroli czasu przylegania koła do podłoża w momencie wymuszania drgań o zmiennych częstotliwościach. Diagnosta otrzymuje osobne wyniki dla każdego koła w procentach.

Jeżeli otrzymane wartości są powyżej 80 proc., to stan amortyzatorów jest bardzo dobry. Wyniki w zakresie od 50 do 80 proc. wskazują na poprawny stan układu tłumiącego. Jeżeli natomiast są to wartości poniżej 50 proc., konieczna jest wymiana amortyzatorów.