Amortyzatory w terenówkach – jak działają i jakie najlepsze do off-roadu
W terenówce używanej zgodnie z jej przeznaczeniem zawieszenie musi się nieźle nagimnastykować. Czasami niemal dosłownie zrobić szpagat, ale przede wszystkim zapewnić stabilne prowadzenie na tych wszystkich dziurach, których wcale nie masz zamiaru omijać. Dlatego poszczególne jego części wymagają lekkiego podrasowania. W tym amortyzatory. Jak działają różne rodzaje amortyzatorów i jakie są te wprost stworzone do off-roadu? O tym już za chwilę.
Jak działają amortyzatory w samochodzie. Znaczenie w terenie
Amortyzatory w samochodach 4×4 nie mogą szczególnie narzekać na brak pracy. Omówmy to jednak bardziej obrazowo.
Załóżmy, że zrządzeniem psotliwego losu jedziesz samochodem bez amortyzatorów. Podczas każdego najazdu na nierówności (wypukłe i wklęsłe) cała siła uderzająca w koła przekazywana jest tą samą mocą na sprężynę zawieszenia. Jako że nie masz elementu tłumiącego, amplituda odbicia sprężyny oddziałuje sobie proporcjonalnie na nadwozie pojazdu. A to powoduje jego intensywne i nieustające bujanie. Wyobraź sobie teraz, że wjeżdżasz takim cudem w teren, gdzie o koleiny niespecjalnie trudno.
Na szczęście Ciebie to nie dotyczy, bo masz zamontowane wszystkie amortyzatory, które reagują na każde uderzenie przyjmowane przez koło, co zapobiega nadmiernemu bujaniu nadwozia.
Zatrzymajmy się tu jeszcze na moment. W końcu nasz interesuje off-road, gdzie zawieszenie dostaje solidnie po czterech literach i gdzie amortyzatory przyjmują sporo energii do rozproszenia. A w ogóle nie mamy na myśli Twojego hurraoptymizmu nowicjusza.
Dążymy do tego, że w tym sporcie nie tylko brak amortyzatorów, ale też i amortyzator o niskiej wydajności, to nie najlepsze rozwiązanie. Odpowiednio dopasowany do stylu Twojej jazdy i charakterystyki Twojej terenówki nie tyle co zwiększa przyczepność, komfort i bezpieczeństwo prowadzenia w offroadzie, ale sprawia, że w ogóle możesz wjechać w jakikolwiek cięższy teren.
Z czego składają się i jak pracują amortyzatory. Budowa i charakterystyka
Konstrukcja jedno- i dwururowa
Zacznijmy jednak od początku. Amortyzatory ze względu na swoją konstrukcję dzielą się na jednorurowe i dwururowe. Amortyzatory dwururowe to zwyczajowo mniej zaawansowana technologia, która jednak dość dobrze zmniejsza ryzyko mieszania się substancji poprzez zastosowanie dodatkowego cylindra wewnętrznego. Tym samym ogranicza możliwość wystąpienia zjawiska kawitacji, czyli napowietrzenia i pienienia się oleju, które skutkuje obniżeniu efektywności pracy amortyzatora. Z kolei amortyzator jednorurowy radzi sobie z tym problemem dzięki komorze gazowej IFP, która szczelnie separuje azot od cieczy.
Kiedy więc mowa o amortyzatorach przeznaczonych do aktywności wyczynowych, to w zasadzie są to dwa rodzaje konstrukcji, które mogą zapewnić Ci wymaganą wydajność. Idąc jednak trochę bardziej w szczegóły, na amortyzator samochodowy składa się głównie:
- Górne i dolne mocowanie
- Tłoczysko
- Prowadnica tłoczyska
- Uszczelka tłoczyska
- Tłok na końcu tłoczyska
- Blaszki zaworowe tłoka
- Cylinder zewnętrzny lub zewnętrzny i wewnętrzny
- Komora wyrównawcza
- Zawór denny
Na pierwszy rzut oka odbiegać od tego schematu będzie amortyzator ze sprężyną, czyli tzw. coilover. Różnica będzie jednak tylko na zewnątrz, a to właśnie przez scalenie amortyzatora ze sprężyną. W swoim wyglądzie przypomina więc znaną z części zawieszeń przednich kolumnę McPhersona. Jednak w przeciwieństwie do niej, która stanowi element układu kierowniczego, coilover będzie pełnić rolę wyłącznie amortyzacyjną plus stabilizacji zawieszenia. Właścicielom pick-upów na pewno nie trzeba ich bliżej przedstawiać.
Zakres pracy amortyzatora i jego twardość
No dobrze, ale jak konstrukcja amortyzatora przekłada się na działanie w praktyce? W momencie uderzenia na koło, które wprawia je w ruchy góra-dół, trzpień amortyzatora wchodzi do cylindra, wypierając olej znajdujący się w jego wnętrzu. W standardowym amortyzatorze olejowym ciecz przepływa przez otwory tłoka, wyginając umieszczone na nim blaszki, co powoduje opór i tłumi pionowe wibracje zawieszenia.
Jeżeli owe blaszki na tłoku znajdują się po jego obu stronach (na górze i spodzie), schemat działania jest podobny w momencie powrotu amortyzatora do swojej pozycji wyjściowej. Od specyfiki tych blaszek lub inaczej płytek zależeć będzie również charakterystyka pracy amortyzatora, czyli jego twardość.
Dzięki ich specjalnemu rozmieszczeniu amortyzator może zmieniać swoją twardość w zależności od momentu ugięcia. Przykładowo może stawiać większy opór przy ściskaniu i pracować bardziej miękko (wracać/odbijać szybko) przy rozciąganiu. Musisz mieć na uwadze, że jest to jednak znaczne uproszczenie schematu działania. Dlatego, że ten sam amortyzator inaczej zachowa się w trakcie mocnego uderzenia w koło, a inaczej przy przechyłach w zakręcie.
Jaki amortyzator do klasycznego off-roadu i overlandingu?
Jeżeli nie tyrasz auta w terenie, ale mimo to szukasz niezawodnej wydajności, to wystarczą porządne amortyzatory podstawowego typu. Najważniejsze to żeby ich konstrukcja i technologia umożliwiała skuteczne odseparowanie cieczy od gazu. To pozwoli Ci uniknąć zagotowania oleju i tym samym zapobiegnie unieruchomieniu pojazdu. Nawet w czasie wyczerpującej jazdy po tzw. tarkach, szutrach czy wydmach. Dlatego na wyprawy offroadowe, gdzie dystans i tak wymusza na Tobie dosłowne wrzucenie na luz, poniższe amortyzatory będą optymalną propozycją.
Amortyzator gazowy jednorurowy
Wewnątrz tego typu amortyzatora znajduje się odgazowany olej oraz azot pod ciśnieniem odseparowany od cieczy dodatkowym pływającym tłokiem IFP. Dzięki takiemu rozdzieleniu substancje nie mieszają się ze sobą i nie dochodzi do powstawania pęcherzyków powietrza, które przechodziłyby przez tłok i zmniejszały opór. To rozwiązanie zdecydowanie zmniejsza ryzyko wystąpienia zjawiska kawitacji.
Co jednak najważniejsze, komora gazowa tworzy rezerwę przestrzeni potrzebnej do kompensacji ruchu tłoczyska, która to podlega działaniom wysokiego ciśnienia azotu. Dzięki temu taki amortyzator jest twardszy od klasycznego amortyzatora olejowego. Będzie więc dobrym rozwiązaniem, jeśli poszukujesz połączenia między standardową jazdą a pasją do offroadu.
Amortyzator gazowy i olejowy dwururowy
Oba te rodzaje amortyzatorów także łączą olej z gazem. Jednak w przypadku amortyzatora olejowego dwururowego ciśnienie gazu będzie pod znacznie niższym ciśnieniem. Ich główną różnicą pomiędzy amortyzatorami jednorurowymi są tu dwa cylindry, w tym jeden znajdujący się wewnątrz amora. Dodatkowo bardzo często występują tu nie jeden, a dwa tłoki, gdzie zawór denny znajdujący się na spodzie amortyzatora odpowiada za tłumienie kompresji.
W takim wypadku przy ściskaniu amortyzatora olej przechodzi przez zawór denny i wypływa do zewnętrznej komory amortyzatora. Największym atutem takiego rozwiązania jest jego niski koszt eksploatacji oraz wysoka odporność amortyzatora na uszkodzenia. W zdecydowanej większości przypadków, nawet przy bardzo intensywnej pracy tłoczyska, olej nie miesza się nigdy z gazem. To dlatego że tłok nie ma tutaj bezpośredniego styku z komorą gazową.
Jaki amortyzator na offroadowe rajdy i do wyczynowej jazdy w terenie?
Gdy Twoją główną aktywnością związaną z offroadem jest pozbawione litości upalanie auta w terenie, rozważ montaż amortyzatorów o bardziej zaawansowanej technologii. W rajdach Twój cel jest bowiem zdecydowanie bliżej na horyzoncie, a więc droga do jego osiągnięcia znacznie krótsza i szybsza niż w overlandingu. Chyba, że podróżujesz po mocno górzystych terenach. W obu takich przypadkach nie ma miejsca i czasu na studzenie, a do tego potrzebna jest bardziej zróżnicowana praca samego amortyzatora.
Amortyzator z rezerwuarem
W tym amortyzatorze występuje specjalny zewnętrzny zbiornik wyrównawczy z dodatkowym olejem oraz komorą azotową pod niskim ciśnieniem odseparowaną od cieczy pływającym tłokiem IFP. Konstrukcyjnie jest to więc pewna wariacja na temat amortyzatora jednorurowego, ale brak komory azotowej daje projektantowi więcej możliwości kalibracji specyfiki pracy. Niskie ciśnienie oraz możliwie większy skok amortyzatora przy zachowaniu tej samej długości całkowitej w porównaniu z innymi modelami tylko poszerza wachlarz ewentualnych konfiguracji.
Takie rozwiązanie sprawia również, że ten amortyzator może charakteryzować się wyjątkowo czułym i bardzo miękkim pierwszym ugięciem, co przekłada się na elastyczną charakterystykę zawieszenia i większy wykrzyż. Z kolei skuteczne odseparowanie gazu od oleju oraz zwiększona ilość cieczy powoduje, że taki amortyzator może pracować z jeszcze większą wydajnością bez wzrostu ryzyka zagotowania i zapienienia oleju.
Amortyzator z bajpasami (zewnętrznymi lub wewnętrznymi)
Amortyzator z bajpasami to już nawet nie wariacja, a wręcz szaleństwo na temat amortyzatora z rezerwuarem. Jego największych wyróżnikiem jest sieć zewnętrznych pomostów umieszczonych na różnej wysokości, zakończonych ciśnieniową regulacją przepływu, która zarządza ilością oleju znajdującą się nad lub pod tłokiem, co tym samym wpływa na siłę generowanego oporu. W ten sposób masz dużo szerszą opcję zmiany charakterystyki pracy amortyzatora oraz dostosowania do preferowanego stylu jazdy.
Z kolei amortyzatory z wewnętrzną siecią bajpasów to rodzaj amortyzatora typu dwururowego. Na jego cylindrze wewnętrznym zaprojektowane są specjalne porty (bajpasy) które spełniają rolę regulatorów oporów, przepuszczając olej przy odpowiednim ugięciu amortyzatora i przy odpowiednim ciśnieniu oleju.
W praktyce działa to tak, że tłoczysko w momencie kompresji wypycha ciecz, która wypływa przez ów wyloty do zewnętrznej części cylindra. Przez to moment maksymalnego ugięcia amortyzatora jest bardziej miękki i komfortowy w odczuciu. Nie ma silnego odbicia, które mógłby wręcz powybijać zęby w czasie offroadowej jazdy przy wysokich prędkościach. Dzięki temu często zmieniające się ukształtowanie terenu i rodzaju nawierzchni jest w zasadzie nieodczuwalne i nie ma negatywnego wpływu na wygodę prowadzenia.
Co jeszcze może wyróżniać amortyzatory do off-roadu?
Nieocenioną funkcjonalnością amortyzatora przeznaczonego do off-roadu jest dodatkowa regulacja jego twardości. Możliwość jej samodzielnego ustawiania pozwala lepiej dostosować charakterystykę zawieszenia do stylu jazdy. Zwyczajowo bardziej miękka praca lepiej sprawdza się w terenie, ponieważ bardziej elastycznie reaguje na każdą zmianę nawierzchni.
Amortyzator z regulacją twardości pneumatyczną, elektryczną i elektryczno-automatyczną
Samych sposobów regulacji amortyzatorów jest kilka. Najbardziej podstawowa metoda to regulacja ręczna czy jeszcze ładniej – manualna. To znaczy, że przed każdą chęcią zmiany charakterystyki pracy zawieszenia musisz podejść do swojego auta i samodzielnie przekręcić regulator każdego z amortyzatorów.
Inną opcją jest regulacja sterowana elektrycznie z poziomu kabiny samochodu. Ta w zasadzie nie różni się w zastosowaniu od regulacji znajdującej się na cylindrze, natomiast znacznie zwiększa komfort zmiany ustawień.
Wybrane amortyzatory Falcona i Foxa posiadają również tryb automatycznego sterowania elektrycznej regulacji. W takich wypadkach może występować komputer z zestawem czujników, które odbierają sygnał hamowania, kierowania, prędkości jazdy oraz siły uderzenia w koło. Na podstawie otrzymanych parametrów reagują na żywo i samoczynnie ustawiają odpowiednią twardość amortyzatora za pomocą regulacji przepływu oleju.
Dlaczego warto wymienić amortyzator w terenówce. Podsumowanie
Chociaż z definicji terenówki to samochody wprost stworzone do jazdy poza utwardzoną drogą, to w rzeczywistości większość komponentów seryjnego zawieszenia nie zda egzaminu z prawdziwego offroadowego sprawdzianu. W odrobinę lepszym przypadku nie pozwoli na pełne cieszenie się z możliwości tego sportu.
Tak czy owak, wymiana amortyzatorów na modele lepiej skonfigurowane do tego sportu pewnie okaże się niezbędna na którymś etapie Twojej pasji. A już na pewno konieczna będzie, kiedy podniesiesz zawieszenie swojego samochodu. Wtedy od razu najlepiej rozejrzeć się za częściami stworzonymi z myślą o offroadzie. Dlatego głównie o czym musisz pamiętać to to, że:
- Amortyzator w offroadzie musi skutecznie odseparowywać olej od gazu, aby uniknąć zapienienia się cieczy oraz w efekcie obniżenia wydajności.
- Do wyboru masz amortyzator z konstrukcją dwururową lub jednorurową z pływającym tłokiem IFP.
- Obie te konstrukcje mogą być wyposażone w dodatkową sieć bajpasów zewnętrznych lub wewnętrznych (w zależności od typu amortyzatora), co poszerza zakres pracy amortyzatora i zwiększa jego efektywność.
- Amortyzatory offroadowe mogą dodatkowo zawierać rezerwuar, który zwiększy objętość oleju oraz regulację twardości, co pozwoli lepiej dopasować jego pracę do warunków.
Klaudia Kusy
Autor artykułu
Komentarze ()