Zawieszenie samochodowe projektuje się do standardowego użytku na drogach. Jest więc kompromisem między dobrym prowadzeniem się w zakrętach, 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. Każde uszkodzenie zawieszenia, elementu łączącego, przegubu czy sworznia skutkuje upośledzeniem działania wspomnianych systemów bezpieczeństwa, a także zmniejszeniem możliwości kierowania samochodem.

Andrzej Wojciech Buczek, doradca techniczny w firmie IHR Warszawa, która jest oficjalnym przedstawicielem marki BILSTEIN w Polsce, podkreśla, że w trakcie projektowania nowego pojazdu, podczas budowy i badań dokonuje się m.in. doboru sztywności amortyzatorów. Dobór ten zawsze obarczony jest kompromisem. Z jednej strony mamy bezpieczeństwo ruchu pojazdu, a z drugiej strony – komfort podróżowania. Pogodzenie tych dwóch wymagań jest w większości przypadków bardzo trudne i spędza sen z powiek wielu konstruktorom. Z jednej strony sztywny amortyzator podnosi bezpieczeństwo ruchu, zapewniając stały kontakt koła z nawierzchnią, z drugiej – pogarsza komfort jazdy.

Amortyzator o małej sile tłumienia „miękko” wybiera nierówności, zapewniając komfort jazdy, za to w pewnych warunkach może doprowadzać do odrywania 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.

Andrzej Wojciech Buczek, doradca techniczny w firmie IHR Warszawa, która jest oficjalnym przedstawicielem marki BILSTEIN w Polsce.

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, 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 założenie źle dobranego, zbyt sztywnego amortyzatora może doprowadzić do „przesztywnienia” zawieszenia, które nie będzie w stanie odpowiednio szybko reagować na nierówności, co w konsekwencji prowadzić będzie do odrywania kół i utraty przyczepności.

Od jakiegoś czasu popularne stały się tzw. tuleje poliuretanowe, które są szeroko stosowane przy modyfikacjach zawieszeń. Krzysztof Staniszewski, marketing manager w firmie TEDGUM, objaśnia, że dokonywanie zmian w układzie zawieszenia jest zazwyczaj konsekwencją potrzeby zmiany jego charakterystyki. Dzieje się tak najczęściej z czterech powodów:

• chęci usztywnienia zawieszenia (np. w celu jego obniżenia),
• potrzeby zwiększenia wytrzymałości zawieszenia,
• zwiększenia reakcyjności zawieszenia,
• występowania problemu z którymś z elementów zawieszenia.

W pierwszym przypadku z chęci zmniejszenia prześwitu pod samochodem zmniejszany jest także skok zawieszenia. W celu zapobiegnięcia uszkodzenia elementów nadkola niezbędne jest w tym przypadku usztywnienie wszystkich elementów elastycznych. Zastosowanie poliuretanu jest kompromisem pomiędzy zawieszeniem gumowym a zawieszeniem opartym na uniballach. Zawieszenie staje się sztywniejsze i bardziej zwarte, ale jednocześnie zachowuje pewien stopień elastyczności.

Dzięki temu jazda jest bardziej komfortowa niż na całkowitym usztywnieniu, a jednocześnie nie wpływa tak negatywnie na pozostałe elementy zawieszenia jak uniballe.
Wymieniając amortyzatory na inne, warto zastanowić się, co ze sprężynami. – Na pewno musimy poddać je wnikliwej kontroli. Szczególnie wtedy, gdy mamy do czynienia ze starszym (o większym przebiegu) pojazdem. Jeżeli sprężyny są już zużyte, należy bezwzględnie zmienić je na nowe. Powstaje dylemat: o takiej samej, czy większej sztywności? Posłużę się przykładem z Bilsteina. 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. Zakładając sztywniejsze, 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 doprowadzić może jednak do znacznego usztywnienia pojazdu – mówi Andrzej Wojciech Buczek z IHR Warszawa.

Modyfikacje sportowe

Krzysztof Staniszewski z firmy TEDGUM zwraca uwagę na sytuację, która jest najczęściej widoczny w przypadku samochodów do off-roadu. Potrzeba uzyskania bardzo dużego wykrzyżu zawieszenia ekstremalnie obciąża tuleje gumowe. Fabrycznie dobrane zawieszenie samochodów terenowych i SUV-ów jest tworzone bardzo często z myślą o tym, aby zachowało duży komfort jazdy także przy równej nawierzchni. Tym samym obniżone są jego parametry wytrzymałościowe przy jeździe terenowej. Zastosowanie poliuretanów znacząco podnosi wytrzymałość połączeń wahaczy – ze standardowej wytrzymałości gumy na poziomie ok. 10 MPa do ok. 30 MPa. Nie bez znaczenia jest także większa wytrzymałość tego rodzaju materiału na warunki atmosferyczne.

Amortyzator w sporcie ma także niebagatelne znaczenie ze względu na właściwości trakcyjne. Andrzej Wojciech Buczek zwraca uwagę na to, że Bilstein poza amortyzatorami seryjnymi i z serii Performance oferuje także te przeznaczone do sportu wyczynowego. Jest tu kilka serii różniących się konstrukcją i przeznaczeniem.  Zaczynając od amortyzatorów z serii Clubsport, do najnowszych nowinek z serii EVO będących rozwiązaniami z pogranicza codziennego użytku i sportu, przechodzimy do amortyzatorów czysto sportowych z serii MDS czy EVO R.

Amortyzatory te cechuje szczególnie staranne wykonanie z najlepszych i najlżejszych materiałów oraz przystosowanie do wymagań sportów motorowych.
Mamy tu do czynienia zarówno z gazowymi amortyzatorami jednorurowymi, rozwiązaniami typu coil over, jak i rozwiązaniami z zewnętrznym dodatkowym zbiornikiem. Zbiornik ten zawiera dodatkowy olej i gaz, dzięki czemu amortyzator jako mechanizm zmieniający ruch posuwisto-zwrotny na ciepło uzyskuje większą „pojemność” cieplną i jest bardziej odporny na przegrzanie. Umożliwia to jego prawidłową pracę w ekstremalnych warunkach. Umożliwia też uzyskanie dłuższego skoku przy niezmienionej masie nieresorowanej. Dodatkowo – dzięki ułatwionemu dostępowi do dodatkowych zaworów sterujących i zaworu przestrzeni gazowej – zapewnia łatwiejszy sposób regulacji siły tłumienia.

Metod regulacji siły tłumienia jest kilka. Do najpopularniejszej, tej stosowanej przez Bilsteina, należy zmiana kierunku przepływu oleju przez dwa równolegle ustawione zawory. Jeden z nich, zawór główny (często nazywany zaworem komfortu) ma charakterystykę „miękką”, drugi – zawór sportu – ma bardzo „twardą” charakterystykę. 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, lub też elektrycznie (zdalnie) za pomocą cewki sterowanej natężeniem prądu. W tym drugim przypadku otrzymujemy amortyzator typu DampTronic umożliwiający zmianę charakterystyki w czasie rzeczywistym i dostosowanie siły tłumienia do zmiennych warunków drogowych. Dodatkowo w wielu typach amortyzatorów sportowych jest możliwość zmiany wstępnej charakterystyki amortyzatora poprzez zmianę ciśnienia gazu w przestrzeni gazowej amortyzatora bądź zbiornika dodatkowego.

Nie tylko sport, ale też wygoda

Stosowanie zmodyfikowanych lub innych niż fabryczne elementów zawieszenia jest też zasadne w przypadku konstrukcji, które fabrycznie były obarczone wadami lub których żywotność jest niezadowalająca.

Jak podkreśla Krzysztof Staniszewski, zwiększenie reakcyjności zawieszenia to z kolei powód wyboru poliuretanów przez użytkowników aut, których zawieszenie zbyt mocno kołysze w zakrętach, a układ kierowniczy nie reaguje odpowiednio szybko. Zmiana elementów na poliuretany pomoże wyeliminować te problemy dzięki innej charakterystyce sprężystości poliuretanu. Amplituda drgań poliuretanu gaśnie szybciej, niż ma to miejsce w elementach gumowych, przez co bezwładność takiego układu jest mniejsza. Z ostatnim z wymienionych przypadków mamy do czynienia, gdy któryś element zawieszenia zużywa się nieproporcjonalnie szybciej niż pozostałe w układzie. Taka sytuacja ma miejsce m.in. w zawieszeniu przednim samochodów VAG, np. Golfa VI. W tym układzie tylna tuleja wahacza przedniego ma tendencję do szybszego zużywania się. Jej wymiana na wersję poliuretanową pomoże dłużej cieszyć się sprawnym zawieszeniem.

Krzysztof Staniszewski, marketing manager w firmie TEDGUM.