Amortizeri

Za početak da razjasnimo jednu sitnicu: amortizeri o kojima ćemo danas pričati upravo su oni "teleskopski amortizeri" koje nalazite u tehničkim podacima vozila što ih opisujemo. Takođe, katkada se koristi i termin "hidraulički amortizeri". Oba spomenuta naziva opisuju, barem deo, načela rada današnjih amortizera. Oni su teleskopski, jer se menja razmak njihovih krajnjih tačaka (produžavaju se i skraćuju) tako da jedan deo amortizera ulazi u drugi. No, ujedno su i hidraulički, jer se u njima nalazi hidrauličko ulje čije strujanje daje amortizeru potrebna svojstva.

sl. 1 - Presek i princip rada teleskopskog hidrauličnog amortizera

Kako radi i čemu služi?
Uloga amortizera u oslanjanju automobila jeste prigušivanje vibracija. Da se karoserija ne bi nekontrolisano kretala, postavljaju se (teleskopski) amortizeri. Njihova uloga je u tome da priguše vibracije do kojih dolazi prilikom vožnje preko neravnina. Ipak, poznati kompromis opet se javlja. Naime, kako ćemo videti iz opisa rada amortizera, ovo se prigušivanje vibracija i udara karoserije temelji na namernom usporavanju kretanja sistema za oslanjanje. To, pak, za posledicu ima prenošenje udaraca s podloge (ulice) na karoseriju. Što jače (tvrđe) amortizere postavimo na neki automobil, karoserija će se brže umirivati nakon što je zaljulja neravnina na ulici. Ali, sa druge će pak strane tvrđi amortizeri jače prenositi udarce na karoseriju što vožnju može učiniti i neudobnijom od one pri kojoj se automobil stalno ljulja.

Princip rada teleskopskih amortizera temelji se na strujanju hidrauličkog ulja kroz ventil proračunatih dimenzija. Na slici 1 vidljivi su presek i š ema teleskopskog amortizera. Priča je jednostavna. Iz šematske slike je vidljivo da hidrauličko ulje (crveno) prilikom pomeranja jedne strane amortizera prema drugoj (sabijanje amortizera) počinje teći kroz mali ventil na klipu za zatvaranje. Upravo od propusnosti ovog ventila zavisi i brzina kojom će se amortizer sabiti. Drugi ventil, prikazan na šemi, takođe služi propuštanju ulja, ali ovog puta prilikom rastezanja amortizera. S obzirom na ovakvu "podelu uloga" oba su ova ventila jednosmerna, tj. propuštaju ulje samo prilikom sabijanja ili rastezanja amortizera.

Ipak, ostali smo vam dužni objašnjenje zbog čega uopšte dolazi do sabijanja i rastezanja amortizera. Naime, završeci našeg hidrauličnog amortizera (okrugli delovi s otvorom, gore i dole) pričvršćeni su svaki na svojem mestu - jedan na karoseriji, a drugi na nosačima ili glavčini točka.

sl. 2 - Dvostruki (levo) i jednostruki amortizer

Podvarijante i ostalo

Kao i svugde, i u priči o amortizerima imamo nekih varijacija na temu. Među najznačajnije svakako spadaju razlika između jednocevnih (jednostrukih) i dvocevnih (dvostrukih) amortizera i vazdušnih amortizera. Na slici 2 vidite prvu navedenu varijantu, odnosno, teleskopski amortizer sa dvostrukom cevi (levo) I teleskopski amortizer s jednostrukom cevi (desno). Iako je princip rada u oba slučaja isti, dakle hidraulično ulje struji kroz ventile, razlike su u unutrašnjoj konstrukciji ovih amortizera. Dvocevni (dvostruki) amortizer prikazan levo na slici 2 koristi spoljnu cev (smeštenu oko cevi s uljem i klipom za zatvaranje) kao posudu za suvišno ulje. Naime, kada se amortizer sabija, odnosno kada točak naleti na povišenje te se približi karoseriji, kod dvocevnih se amortizera ulje potiskuje (uz pomoć klipa) iz unutrašnje u spoljnju cev (tanki plavi sloj u stvari predstavlja istisnuto ulje koje se sada nalazi u prostoru između spoljnje i unutrašnje cevi). Tzv. "podni ventil" koji se nalazi na ulazu u spoljnju cev zadužen je kod dvocevnog amortizera za kontrolu brzine protoka ulja, tj. "tvrdoće amortizera". Jednocevni je amortizer sličniji našem primeru sa šeme na slici 1 . Kod njega se koristi tek jedna cev, a ulje prolazi kroz ventil smešten na samom klipu te stalno ostaje u jednoj te istoj cevi. Sada je potrebno naglasiti da su kod svih izradi amortizera ventili po pravilu jednosmerni. Drugim riječima, jedan ventil kontroliše strujanje ulja prilikom stiskanja, a drugi prilikom rastezanja amortizera. Kod većine automobila ova dva ventila nisu jednako podešena (na istu propusnost), što je i logično uzmemo li u obzir da su sile koje točak tera prema gore prilikom naleta na neko povišenje daleko veće od onih koje potom rastežu amortizeri, tek pod težinom samog točka.

sl. 3 - Amortizer s podešavanjem tvrdoće

No, da bi stvari bile još komplikovanije proizvođači komponenti oslanjanja izmislili su amortizere čija se "tvrdoća" može regulisati. Radi se, pojednostavljeno govoreći, o točkiću na vrhu amortizera (vidi sliku 3 ) čijim se zakretanjem podešava rad ventila za propuštanje hidrauličkog ulja unutar amortizera. Većinom, amortizeri imaju tek jednostruko ili "jednosmlerno" podešavanje. To znači da ih je moguće podešavati tek u jednom smeru gibanja, utičući na tek jedan jednosmjerni ventil. Kod takvih se amortizera po pravilu radi u ventilu koji kontroliše povratak točkića, tj. rastezanje amortizera. Ipak, maštoviti su konstruktori u međuvremenu osmislili i amortizere s potpunim podešavanjem kod kojih je moguće menjati svojstva u oba smera, tj. za oba ventila. Dakako, onima "najrazmaženijim" prodaju se takvi amortizeri s regulacijom pomoću prekidača na ploči s instrumentima. Sada, uostalom, i znate kako radi oslanjanje (obične, ne hidropneumatske konstrukcije) na automobilima kojima se može podešavati tvrdoća (obično su to položaji "Comfort" i "Sport").

sl. 4 - Gasni amortizeri s podesivom platformom

Gas
Eh da. Verujemo da malo ko od vas nije čuo za pojam tzv. "gasnih amortizera". No, iako jezički gledano ovaj izraz baš i ne odgovara, s obzirom na konstrukciju takvih amortizera, u njima zaista ima gasa. O čemu se zapravo radi. Hidrauličko ulje koje se nalazi unutar teleskopskog amortizera sklono je zagrevanju izazvanom stalnim strujanjem kroz ventile na centralnom klipu. Takvo se zagrejano ulje, s vremenom počinje rastezati, tj. počinje mu se povećavati zapremina. Povećanjem zapremine ulja unutar amortizera povećava se i pritisak itd., itd... Da bi se nekako kompenzovala ta razlika zapremine do koje dolazi unutar amortizera kada je on hladan/topao, izmišljeni su gasni amortizeri. Kod njih je, unutar cevi, ubačen gas pod određenim pritiskom kojeg od ulja deli posebna pregrada za razdvajanje. Kod ovakvih se amortizera povećanje zapremine ulja kompenzuje sabijanjem prostora u kojem se nalazi gas. Obratno, kada se amortizer ohladi i kada se ulje stisne (kada mu se smanji zapremina) gas koji je pod pritiskom počinje se širiti nadoknađujući tako prostor nastao hlađenjem hidrauličkog ulja. Gasno punjenje ove vrste omogućava amortizerima bolje podnošenje visokih opterećenja (i temperatura) te se takvi amortizeri u pravilu ugrađuju na sportske i trkačke automobile.

Na slici 4 prikazana su tri gasna amortizera s podesivom visinom platforme - nosača opruge. Ono što nam ostaje da objasnimo jeste sam smisao podešavanja amortizera, odnosno njihove, eventualne, zamene. Naime, iz opisa rada hidrauličkog amortizera jasno je da on pruža otpor sabijanju, ali s vremenom i biva potpuno stisnut. Imamo li tako amortizer s npr. ventilom od 50 kg ništa se s njime neće dogoditi dok ga ne opteretimo s 51 kg. Tada će se amortizer polako početi stiskati dok ne dođe do kraja. Teorijski bi se vozilo opremljeno isključivo amortizerima (bez opruga koje nose težinu karoserije) u krivini počelo postepeno naginjati (brzina naginjanja zavisila bi o propusnosti ventila u amortizerima), sve dok amortizeri i karoserija ne bi "legli" na svoje graničnike.

Sada nam postaje jasno čemu služe amortizeri - usporavanju gibanja ovjesa , odnosno delomičnoj neutralizaciji njegovog titranja. Ipak, bez opruga koje stvari vraćaju na svoje mesto, ništa ne bi bilo moguće. No, to je već tema sledećeg sata Školice.