Budowa i działanie amortyzatorów dwururowych

Amortyzatory dwururowe znajdują swoje zastosowanie zarówno w samochodach osobowych jak i pojazdach użytkowych. W wielu przypadkach stanowią one dobrą alternatywę dla wysokociśnieniowych amortyzatorów jednorurowych.

Amortyzatory dwururowe można podzielić na dwie grupy: bezciśnieniowe i niskociśnieniowe. Ich budowa nie różni się znacząco, a schemat działania pozostaje ten sam. Dlatego też większość artykułu będzie zawierać opis tej pierwszej grupy, a amortyzatory dwururowe niskociśnieniowe zostaną opisane na końcu, jako że są swojego rodzaju ewolucją modelu bezciśnieniowego.

Amortyzatory dwururowe składają się z dwóch komór wypełnionych olejem. Pierwsza z nich znajduje się w cylindrze wewnętrznym (2) i nazywana jest komorą roboczą (A). W niej porusza się tłoczysko (6) wraz z zamocowanym do niego tłokiem (1). U dołu cylindra (2) znajduje się zawór dolny (zwany też dennym). Zawór górny zabudowany jest w tłoku.

Drugą komorą jest przestrzeń pomiędzy cylindrem wewnętrznym (2), a rurą zewnętrzną (3). Jest to komora wyrównawcza ©, która wypełniona jest mniej więcej do połowy (lub czasami w 2/3 objętości) olejem. Pozostała przestrzeń służy do kompensacji objętości oleju wypieranego z komory roboczej podczas wsuwania się tłoczyska do cylindra. Objętość oleju może zostać zwiększona także w wyniku wzrostu temperatury, która może krótkotrwale osiągać nawet 200_oC.

Walka o trakcję – zawieszenia w sportach motorowych [część 3]

Precyzja prowadzenia w sportach motorowych jest niezwykle ważna. Właściwie nie zwraca się uwagi na takie aspekty jak komfort, gdy przychodzi do wyboru elementów zawieszenia. Aby samochód jechał dokładnie tam, gdzie zażyczy sobie tego kierowca, a przy tym reagował jak najszybciej na polecenia wydawane kierownicą, montuje się w zawieszeniu sportowe tuleje lub uniballe.

Zawór denny oraz zawór tłokowy odpowiadają za tłumienie odpowiednio podczas ściskania i rozciągania amortyzatora. Są one skonstruowane w taki sposób, aby zapewniały odpowiednią siłę tłumienia w zależności prędkości przesuwu tłoka. Podczas ściskania tłok (1) przesuwa się w dół cylindra i wypycha olej z komory roboczej przez zawór denny (IV). W tym samym czasie część oleju przepływa także z dolnej części komory roboczej do górnej przez zawór tłokowy (II), który zachowuje się jak zawór zwrotny. Opór jaki stawia zawór denny powodując hamowanie ruchu reguluje wartość tłumienia.

Podczas rozciągania amortyzatora o wartości tłumienia decyduje głównie praca zaworu tłokowego (I). Wówczas w przestrzeni pomiędzy unoszącym się tłokiem (1) a prowadnicą tłoczyska (8) powstaje nadciśnienie. Następuje wtedy przetłaczanie głównej objętości oleju przez zawór tłokowy (I). Wówczas zawór denny (III) zachowuje się jak zawór zwrotny, przez który przepływa olej z komory roboczej do komory wyrównawczej, gdzie następuje jego chłodzenie dzięki stykowi z rurą zewnętrzną (3).

Układy zawieszenia w samochodach osobowych

Współczesne pojazdy poruszają się obecnie po bardzo różnych drogach. O niektórych z nich można powiedzieć, że nie ma miejsca, do którego by nie dotarły. Inne znowu nigdy nie zbaczają z utwardzonych nawierzchni, ale w każdym przypadku w każdym z tych pojazdów niezbędny jest układ zawieszenia, który zapewni odpowiedni kontakt koła z podłożem oraz względny komfort jazdy pasażerów.

Dzięki takiej budowie, gdzie komora wyrównawcza znajduje się w przestrzeni pomiędzy komorą roboczą i rurą zewnętrzną, amortyzatory dwururowe są znacznie krótsze od amortyzatorów jednorurowych. Przeważnie wykorzystywane są one w pojazdach użytkowych, gdzie zawieszenia nie są tak skomplikowane jak w samochodach osobowych. Amortyzatory dwururowe bezciśnieniowe są najtańszym rozwiązaniem w takich przypadkach. Jeśli jednak szczególne wymagania co do pojazdu wskazują na zastosowanie droższych wysokociśnieniowych jednorurowych amortyzatorów, dobrą alternatywą mogą okazać się niskociśnieniowe amortyzatory dwururowe.

Główną różnicą pomiędzy amortyzatorami dwururowymi bezciśnieniowymi i niskociśnieniowymi jest obecność w komorze wyrównawczej gazu obojętnego, zamiast powietrza. Zazwyczaj znajduje się tam azotek pod ciśnieniem od 6 do 8 barów, a więc kilkukrotnie niższym niż ma to miejsce w przypadku amortyzatorów jednorurowych. Taka wartość ciśnienia oraz praca zaworu dennego w zupełności wystarczają aby osiągnąć zbliżoną charakterystykę tłumienia.

Budowa oraz wymiary amortyzatorów dwururowych bezciśnieniowych i niskociśnieniowych są takie same, dlatego ich zamiana w pojeździe nie jest problematyczna. Główne zalety amortyzatorów niskociśnieniowych to np. duża czułość zaworów przy małych amplitudach, lepsze tłumienie drgań wynikających z toczenia się kół oraz lepsze tłumienie w ekstremalnych warunkach, mniejsze szumy przepływu oleju. Amortyzatory są również zdolne do pracy w przypadku utraty gazu w komorze wyrównawczej.

Jeszcze innym pomysłem wartym wspomnienia jest rozwiązanie jakie stosuje firma Sachs w amortyzatorach dwururowych z technologią Vario, która czyni je amortyzatorami o zmiennej charakterystyce. W sytuacjach kiedy pojazd poddawany jest zmiennym obciążeniom i przyjęcie jednego, optymalnego ustawienia tłumienia zapewniającego komfort jest trudne, sprawdza się technologia Vario.

Tłumienie w amortyzatorach Vario wspomagane jest dodatkowym kanałem przepływowym (bypassem) w cylindrze roboczym. W zależności od położenia tłoka, następuje przepływ oleju tym kanałem lub jest on zamknięty przez tłok, dzięki czemu zmieniana jest siła tłumienia.

Szymon Witkowski

Google+

Polecane przez autora:

1. Pochłaniacze par paliwa
2. Od laboratorium do półki sklepowej – długa droga oleju silnikowego
3. Hybryda hydrauliczna – tańsza, sprawniejsza, lepsza

Zobacz wszystkie »

Zobacz więcej artykułów z serii: Zawieszenie i układ kierowniczy