Amortyzatory i sprężyny – rodzaje i właściwości

We współczesnych samochodach, głównie ze względu na ich przeznaczenie, montuje się rożne rodzaje amortyzatorów i sprężyn. W przypadku amortyzatorów, jest to związane z optymalizacją tłumienia drgań wzdłużnych oraz poprzecznych występujących podczas pracy układu zawieszenia, w zależności od rodzaju danego pojazdu. Natomiast jeśli chodzi o sprężyny, to ich parametry konstrukcyjne są dopasowane do układów wielowahaczowych stosowanych w większości pojazdów, w których użyte elementy metalowo-gumowe tłumią drgania wzdłużne i poprzeczne. Konstrukcje współczesnych sprężyn samochodowych są z kolei dopasowane do innych istotnych wymogów, takich jak: ograniczenie masy czy optymalizacja przestrzeni bagażowej lub komory silnika.

Jednorurowe – ale jakie?

Obecnie najczęściej stosowanymi amortyzatorami jednorurowymi są amortyzatory Gas-A-Just, natomiast opcjonalnie – Ultra SR. W pierwszych z nich zastosowano wysokie ciśnienie gazu (azotu), w przedziale od 25 do 30 barów. Są one montowane seryjnie w niektórych modelach pojazdów, ale mogą być również stosowane opcjonalnie w samochodach wyposażonych fabrycznie w amortyzatory dwururowe. Najistotniejszą zaletą amortyzatorów Gas-A-Just (tzw. wysokiego ciśnienia), jest ich trwałość oraz większe bezpieczeństwo podczas jazdy, głównie ze względu na twardszą charakterystykę pracy w stosunku do amortyzatorów konstrukcji dwururowej (tzw. niskiego ciśnienia). W konsekwencji, dzięki oferowanym parametrom pracy zapewniają one lepszy kontakt koła z nawierzchnią drogi oraz zmniejszają przechyły nadwozia, co przekłada się na lepszą stabilizację toru jazdy.

Z kolei amortyzatory Ultra SR zostały zaprojektowane z myślą o użytkownikach preferujących z jednej strony dynamiczną i sportową jazdę, z drugiej zaś ceniących komfort podróżowania. Są one montowane opcjonalnie w wybranych modelach pojazdów tak, aby odpowiednio dostosować ich parametry pracy do charakteru i stylu jazdy, poprzez optymalne zwiększenie ciśnienia gazu (azotu). Dzięki temu rozwiązaniu, podczas sportowej jazdy amortyzatory Ultra SR zapewniają lepszą stabilizację pojazdu, co bezpośrednio przekłada się na pewność prowadzenia oraz poczucie bezpieczeństwa na drodze. Ich dodatkową zaletą jest możliwość stosowania z seryjną sprężyną: dysponują one standardową wysokością, która nie obniża zawieszenia pojazdu.

Stała czy zmienna średnica?

Na osi tylnej pojazdów montowane są dwa rodzaje sprężyn: o stałej średnicy drutu (typ RX) lub o zmiennej średnicy drutu (typ RJ). Większość sprężyn RX wykonanych jest ze stali chromowo-krzemowej, ich formowanie zaś odbywa się w procesie skręcania na zimno. Sprężyny RX odznaczają się liniową charakterystyką pracy, co oznacza, iż ich ugięcie następuje jednakowo na całej długości, czyli w sposób równy na wszystkich zwojach. Z kolei sprężyny RJ są formowane z drutu ciągnionego o zmiennej średnicy: grubszy pośrodku, natomiast cienki na obu końcach. Formowanie tych sprężyn odbywa się w procesie skręcania na gorąco, a do ich produkcji używa się stali chromowo-wanadowej. Dzięki swojemu kształtowi, procesowi produkcji oraz rodzajowi stali, z której są wykonane, sprężyny RJ posiadają progresywną charakterystykę pracy co oznacza, iż ich ugięcie następuje stopniowo – od skrajnych cieńszych zwojów w kierunku grubszego środka. Ma to duże znaczenie podczas jazdy, w szczególności zaś przy dociążaniu pojazdu. Podczas dociążania pojazdu ładunkiem o określonej masie w samochodzie wyposażonym w sprężyny RJ, zachowany zostanie większy prześwit niż w przypadku pojazdu ze sprężynami RX. Sprężyny RJ zwiększają również bezpieczeństwo oraz komfort podróżowania. Sprężyny RX, jak i RJ, mogą być stosowane zamiennie. Zastępowanie sprężyn RX sprężynami RJ jest dopuszczalne pod warunkiem wymiany parami na jednej osi.

Jak kontrolować?

Stacje Kontroli Pojazdów do weryfikacji sprawności amortyzatorów zamontowanych w pojeździe (w mniejszym stopniu sprężyn), stosują tzw. metodę EUSAMA. Badanie polega na wymuszeniu drgań pionowych powyżej częstotliwości rezonansowej, a następnie określeniu tzw. wskaźnika EUSAMA (WE). Jest on wyliczany na podstawie takich danych, jak: statyczny nacisk opony na podłoże oraz jej minimalny nacisk dynamiczny. Na podstawie tych parametrów urządzenie określa procentowy współczynnik przylegania koła do podłoża. Metoda EUSAMA ma jednak jedną istotną wadę: może być stosowana do oceny stanu technicznego amortyzatorów, ale wyłącznie z uwzględnieniem wcześniejszej kontroli lub ewentualnej wymiany wyeksploatowanych czy uszkodzonych elementów układu jezdnego. Wyniki pomiaru są bowiem uzależnione od wielu uwarunkowań, m.in. stanu technicznego elementów współpracujących w układzie zawieszenia, właściwego ciśnienia w oponach, a także stanu technicznego i rozmiaru ogumienia.