Ammortizzatore

Diagramma dei componenti principali di un ammortizzatore twin-tube e mono-tubo

La maggior parte degli ammortizzatori per veicoli sono del tipo a doppio tubo o monotubo con alcune variazioni su questi temi.

Twin-tubeEdit

Basic twin-tubeEdit

Conosciuto anche come un ammortizzatore “two-tube”, questo dispositivo consiste in due tubi cilindrici annidati, un tubo interno che è chiamato “tubo di lavoro” o “tubo di pressione”, e un tubo esterno chiamato “tubo di riserva”. Nella parte inferiore del dispositivo, all’interno, c’è una valvola di compressione o valvola di base. Quando il pistone è forzato su o giù dai dossi della strada, il fluido idraulico si muove tra le diverse camere attraverso piccoli fori o “orifizi” nel pistone e attraverso la valvola, convertendo l’energia dello “shock” in calore che deve poi essere dissipato.

Twin-tube gas chargedEdit

Variatamente conosciuto come un “gas cell two-tube” o design dal nome simile, questa variazione ha rappresentato un progresso significativo rispetto alla forma base twin-tube. La sua struttura generale è molto simile al bitubo, ma una carica di azoto a bassa pressione viene aggiunta al tubo di riserva. Il risultato di questa alterazione è una drastica riduzione della “schiumosità” o “aerazione”, il risultato indesiderato di un tubo gemello che si surriscalda e si guasta e che si presenta come un fluido idraulico schiumoso che gocciola dal gruppo. Gli ammortizzatori twin-tube caricati a gas rappresentano la stragrande maggioranza delle installazioni originali delle sospensioni dei veicoli moderni.

Position sensitive dampingEdit

Spesso abbreviato semplicemente come “PSD”, questo design è un’altra evoluzione dell’ammortizzatore twin-tube. In un ammortizzatore PSD, che consiste ancora in due tubi annidati e contiene ancora gas azoto, una serie di scanalature è stata aggiunta al tubo di pressione. Queste scanalature permettono al pistone di muoversi relativamente liberamente nella gamma media della corsa (cioè l’uso più comune su strada o autostrada, chiamato dagli ingegneri “zona di comfort”) e di muoversi con molta meno libertà in risposta a spostamenti su superfici più irregolari quando il movimento verso l’alto e verso il basso del pistone inizia a verificarsi con maggiore intensità (cioè su tratti di strada sconnessi – l’irrigidimento dà al guidatore un maggiore controllo del movimento sul veicolo, quindi la sua gamma su entrambi i lati della zona di comfort è chiamata “zona di controllo”). Questo progresso ha permesso ai progettisti di automobili di fare un ammortizzatore su misura per specifiche marche e modelli di veicoli e di prendere in considerazione le dimensioni e il peso di un dato veicolo, la sua manovrabilità, la sua potenza, ecc. nella creazione di un ammortizzatore adeguatamente efficace.

Smorzamento sensibile all’accelerazioneModifica

La fase successiva nell’evoluzione degli ammortizzatori è stata lo sviluppo di un ammortizzatore che potesse percepire e rispondere non solo ai cambiamenti situazionali da “sconnesso” a “liscio” ma ai singoli dossi della strada in una reazione quasi istantanea. Questo è stato ottenuto attraverso un cambiamento nel design della valvola di compressione, ed è stato chiamato “acceleration sensitive damping” o “ASD”. Non solo questo si traduce in una completa scomparsa del compromesso “comfort vs. controllo”, ma riduce anche il beccheggio durante la frenata del veicolo e il rollio durante le curve. Tuttavia, gli ammortizzatori ASD sono di solito disponibili solo come modifiche aftermarket a un veicolo e sono disponibili solo da un numero limitato di produttori.

CoiloverEdit

Gli ammortizzatori coilover sono di solito un tipo di ammortizzatore a doppio tubo caricato a gas all’interno della molla elicoidale stradale. Sono comuni sulle sospensioni posteriori di moto e scooter, e ampiamente utilizzati sulle sospensioni anteriori e posteriori delle automobili.

Mono-tuboEdit

Ammortizzatore idraulico monotubo in diverse situazioni operative:
1 ) Guida lenta o regolazioni aperte
2 ) Come “1”, ma estensione subito dopo la compressione
3 ) Guida regolazioni veloci o chiuse, si possono vedere le bolle di depressione, che possono portare al fenomeno della cavitazione
4 ) Come “3”, ma l’estensione subito dopo la compressione
Nota: Si considera la variazione di volume causata dallo stelo.

Assorbitore con serbatoio remoto collegato rigidamente, rispetto alla maggior parte degli ammortizzatori. Utilizza un diaframma invece di una membrana, e non contiene una valvola di controllo per l’espansione della camera pneumatica.
Descrizione:
1) Guaina e serbatoio del gas
2) Stelo
3) Anelli elastici
4) Piastra cuscinetto molla
5) Molla
6) Tappo terminale e regolazione precarico
7) Tappo gas, presente nelle versioni sia con che senza valvola gas (profilo rovesciato)
8) Membrana mobile
9) Interruttore a tampone (compressione)
10) Tergicristallo
11) Gruppo paraolio e shock seal
12) Tampone negativo o finecorsa (estensione)
13) Pistone con lame scorrevoli e guarnizione

La principale alternativa di design alla forma a doppio tubo è stato l’ammortizzatore mono-tubo che è stato considerato un progresso rivoluzionario quando è apparso negli anni ’50. Come implica il suo nome, l’ammortizzatore mono-tubo, che è anche un ammortizzatore a gas pressurizzato ed è anche disponibile in formato coilover, consiste in un solo tubo, il tubo di pressione, anche se ha due pistoni. Questi pistoni sono chiamati il pistone di lavoro e il pistone di divisione o galleggiante, e si muovono in relativa sincronia all’interno del tubo di pressione in risposta ai cambiamenti nella scorrevolezza della strada. I due pistoni separano anche completamente i componenti del fluido e del gas dell’ammortizzatore. L’ammortizzatore monotubo ha un design complessivo molto più lungo dei bitubo, il che lo rende difficile da montare nelle autovetture progettate per gli ammortizzatori bitubo. Tuttavia, a differenza dei bitubo, l’ammortizzatore mono-tubo può essere montato in entrambi i sensi – non ha alcuna direzionalità. Inoltre non ha una valvola di compressione, il cui ruolo è stato assunto dal pistone divisore, e anche se contiene gas azoto, il gas in un ammortizzatore mono-tubo è sotto alta pressione (260-360 p.s.i. o giù di lì) che può effettivamente aiutarlo a sostenere parte del peso del veicolo, qualcosa che nessun altro ammortizzatore è progettato per fare.

Mercedes divenne il primo produttore di auto a installare ammortizzatori mono-tubo come equipaggiamento standard su alcune delle loro auto a partire dal 1958. Erano prodotti dalla Bilstein, che brevettò il design e apparve per la prima volta nel 1954. Poiché il design era brevettato, nessun altro produttore poteva usarlo fino al 1971, quando il brevetto è scaduto.

Spool valveEdit

Gli ammortizzatori con valvola spool sono caratterizzati dall’uso di manicotti cilindrici cavi con passaggi dell’olio lavorati, al contrario dei tradizionali dischi flessibili o spessori. La valvola a spola può essere applicata con imballaggi monotubo, bitubo e/o sensibili alla posizione ed è compatibile con il controllo elettronico.

Primario tra i vantaggi citati nel deposito del brevetto 2010 di Multimatic è l’eliminazione dell’ambiguità delle prestazioni associate agli spessori flessibili, con il risultato di caratteristiche di pressione-flusso matematicamente prevedibili, ripetibili e robuste.