Podczas jazdy koło samochodu stale napotyka na nierówności, które powodują odrywanie się go od drogi. Wynika to ze sprężystości samej opony oraz pozostałych elementów zawieszenia. Przy najechaniu na nierówność magazynują one energię, którą oddają praktycznie od razu po ustaniu nacisku.

Guma opony jest materiałem sprężystym, który oddaje większość energii przejętej przez wjechanie kołem w nierówność. Podobnie jest w przypadku elementów sprężystych stosowanych w zawieszeniu – każde ich ściśnięcie spowoduje późniejsze oddanie energii w postaci odbicia zawieszenia.

W przypadku zawieszenia samochodu zjawisko to jest dość niebezpieczne, ponieważ może doprowadzać do odrywania się koła od jezdni, a co za tym idzie do całkowitej utraty przyczepności.

Właśnie ze względu na występujące ryzyko oderwania się koła od jezdni stosuje się odpowiednie elementy tłumiące, jakimi są amortyzatory. To one przejmują energię i rozpraszają ją tak, aby koło cały czas pozostawało w kontakcie z jezdnią.
Zawieszenie samochodowe projektuje się do standardowego użytku na drogach. Jest więc kompromisem między dobrym prowadzeniem się pojazdu w zakrętach a stabilnością i komfortem podróżowania. Od zawieszenia i jego stanu zależy prawidłowe przyleganie koła do powierzchni jezdni, a co za tym idzie: skuteczne kierowanie samochodem, napędzanie go oraz – co najważniejsze – hamowanie i działanie systemów wspomagania takich, jak ABS czy ESP.

Zadanie amortyzatora

Zadaniem amortyzatora jest rozproszenie energii, która jest dostarczana przez nierówności, na które wjeżdża pojazd oraz energii oddawanej przez elementy sprężyste. W amortyzatorach stosowanych w praktycznie każdym pojeździe energia ta jest zamieniana na ciepło przepompowywanego wewnątrz amortyzatora oleju.

Rozproszenie to nie może być zbyt silne, ponieważ obniżałoby ono komfort pracy zawieszenia, a kierowca odczuwałby ciągłe wibracje i szarpania. Przy zbyt słabym tłumieniu wzrastałby co prawda komfort jazdy, natomiast malałaby przyczepność kół do powierzchni na skutek minimalnego podrywania kół od jezdni. Warunkiem granicznym właściwej funkcji amortyzatora jest zapewnienie przyczepności koła w każdych warunkach jazdy i przy każdym rodzaju obciążenia, do jakiego przystosowany jest dany pojazd.
Podczas wymiany amortyzatorów powstaje więc zasadnicze pytanie – czy korzystać z amortyzatorów o takiej samej co fabryczna, czy też o zwiększonej sile tłumienia? Odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ element tłumiący, jakim jest amortyzator, zasadniczo jest parą dla elementu sprężystego. Charakterystyka tłumienia jest dopasowana do charakterystyki zawieszenia, a więc przede wszystkim do charakterystyki sprężyny czy innego elementu tłumiącego.

– Do jednego modelu pojazdu oferujemy kilka typów amortyzatorów w różnych seriach. Podstawą jest seria B4, czyli amortyzatory będące odpowiednikami amortyzatorów OE. Tutaj wymiana sprężyn na takie same jest konieczna, jeśli oryginalne są zużyte. Decydując się na sztywniejsze sprężyny doprowadzamy do sytuacji, że amortyzator może nie być w stanie pokonać siły sprężyny i właściwie tłumić ruchów zawieszenia. W przypadku założenia „sztywniejszego” amortyzatora z serii B6 możemy założyć standardową sprężynę bądź pokusić się o twardszą. To drugie rozwiązanie może doprowadzić jednak do znacznego usztywnienia pojazdu – mówi Andrzej Wojciech Buczek, doradca techniczny w firmie IHR Warszawa, która jest oficjalnym przedstawicielem marki BILSTEIN w Polsce.

Amortyzator o małej sile tłumienia „miękko” wybiera nierówności zapewniając komfort jazdy, za to w pewnych warunkach może doprowadzać do odrywania się kół od nawierzchni drogi. Oczywiście za przyczepność kół odpowiada nie tylko amortyzator, ale całe zawieszenie na czele z elementem sprężystym (sprężyną, drążkiem czy belką skrętną bądź resorem) oraz wahaczami, drążkami i elementami metalowo-gumowymi. Właściwe dobrane zawieszenie zapewnia wystarczające bezpieczeństwo i komfort dla danego typu pojazdu poruszającego się w standardowych warunkach drogowych. Zmieniając amortyzator na inny powinniśmy podchodzić do tego z ostrożnością i rozwagą.

Amortyzatory z regulacją

Metod regulacji siły tłumienia jest kilka. Do najpopularniejszej, tej stosowanej przez BILSTEIN, należy zmiana kierunku przepływu oleju przez dwa równolegle ustawione zawory. Jeden z nich, zawór główny ma bardzo „twardą” charakterystykę (często nazywany zaworem „sportu”), drugi dodatkowy – „komfortu” ma charakterystykę „miękką”, Dodatkowo przed zaworem „komfortu” znajduje się zawór regulacyjny. Olej płynie zawsze tam, gdzie napotyka na mniejszy opór. Jeśli więc otwarty jest zawór regulacyjny, olej przepływa głównie przez „miękki” zawór komfortu, a amortyzator ma małą siłę tłumienia. Jeżeli będziemy stopniowo przymykali ten zawór, będziemy zmuszali olej do przepływu przez zawór „sportu”, zwiększając jednocześnie siłę tłumienia. Przy całkowicie zamkniętym zaworze regulacyjnym mamy maksymalną siłę tłumienia, bo pracuje tylko zawór o bardzo „twardej” charakterystyce.

Zamykanie zaworu regulacyjnego może odbywać się na drodze mechanicznej za pomocą pokręteł o stałych nastawach, które sterują przesłoną bądź iglicą (DampMatic) lub też elektrycznie (zdalnie) za pomocą cewki sterowanej natężeniem prądu (DampTronic). W tym drugim przypadku otrzymujemy amortyzator umożliwiający zmianę charakterystyki w czasie rzeczywistym i dostosowanie siły tłumienia do zmiennych warunków drogowych. Warto wspomnieć, że w wielu typach amortyzatorów sportowych jest możliwość zmiany wstępnej charakterystyki amortyzatora poprzez zmianę ciśnienia gazu w przestrzeni gazowej amortyzatora bądź zbiornika dodatkowego.

– Montując amortyzator o większej sile tłumienia musimy zdawać sobie sprawę z konsekwencji takiego działania i zastanowić się, jakiego efektu oczekujemy po tej zmianie. Założenie „sztywniejszego” (o większej sile tłumienia) amortyzatora powoduje usztywnienie całego zawieszenia. Z jednej strony prowadzi to do zwiększenia przyczepności kół i poprawia stabilność ruchu pojazdu. Z drugiej strony zmniejsza komfort jazdy i może prowadzić do szybszego zużycia pozostałych elementów zawieszenia, a nawet nadwozia. Pamiętajmy jednak, że montaż źle dobranego, zbyt sztywnego amortyzatora może doprowadzić do „przesztywnienia” zawieszenia, które nie będzie w stanie odpowiednio szybko reagować na nierówności. To w konsekwencji będzie prowadzić do odrywania kół i utraty przyczepności – dodaje Andrzej Wojciech Buczek.