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 (C), 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[sup]o[/sup]C.

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).

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.