Ammortizzatori Idraulici Telescopici: Funzionamento e Manutenzione
Non pochi automobilisti ignorano la reale funzione degli ammortizzatori e la loro grande importanza ai fini della sicurezza e della tenuta di strada del veicolo. Per alcuni consumatori gli ammortizzatori sono soltanto dei misteriosi e costosi “pezzi” non in vista per i quali c’è sempre da discutere con i meccanici che vorrebbero sostituirli. In realtà, spesso si vedono circolare auto che ondeggiano pericolosamente al minimo avvallamento stradale a causa degli ammortizzatori finiti.
Come Funzionano e Perché Sono Indispensabili per la Sicurezza?
Se le sospensioni di una vettura fossero dotate soltanto delle molle, ad ogni asperità o avvallamento stradale si innescherebbero prolungati e pericolosi saltellamenti e oscillazioni, un esagerato rollio in curva, sbandamenti laterali, perdita di aderenza, rapida, anomala usura dei pneumatici. Insomma, avremmo dei veicoli inguidabili e pericolosi. Il suddetto fenomeno è dovuto alla repentina restituzione alle masse sospese e non sospese dell’energia elastica delle molle sottoposte a compressione o ad estensione durante la marcia del veicolo.
Negli ammortizzatori di tipo idraulico l’effetto smorzante è ottenuto dalla resistenza della naturale viscosità dell’olio, premuto da un pistone scorrevole. Il forzato passaggio dell’olio attraverso delle strozzature trasforma l’energia cinetica dovuta al movimento del pistone in calore che verrà assorbito dall’olio stesso e trasmesso al corpo dell’ammortizzatore. Modificando le dimensioni dei passaggi calibrati si può variare l’entità del freno idraulico, ottenendo differenti valori di smorzamento in compressione e in estensione. Costituiscono il tipo più diffuso ed è interessante prendere in esame le varie particolarità costruttive che lo hanno reso sempre più efficiente ed affidabile.
Anzitutto per ottenere un buon compromesso tra comfort e stabilità, è necessario che l’effetto smorzante (freno idraulico) in estensione sia molto più energico rispetto a quello in fase di compressione. Nelle pratica si adotta normalmente un rapporto di 3 a1 ma, per veicoli di alte prestazioni o in certe applicazioni destinate alle competizioni, si può arrivare anche a 5 a 1. Ne consegue che le apposite valvole unidirezionali per il passaggio del fluido idraulico in compressione e in estensione, avranno tarature ben diverse.
Infatti, se spingiamo con energia verso il basso la carrozzeria di un’auto in prossimità di una ruota, noteremo un abbassamento in fase di compressione relativamente morbido e veloce ed una corsa di ritorno (estensione) molto più lenta e contrastata. Questa semplice prova ci consente di verificare l’efficienza dell’ammortizzatore in condizione di bassa velocità del veicolo. Ma quando lo stesso è in velocità si trasmettono agli elementi elastici ed agli ammortizzatori accelerazioni molto più violente (pensiamo agli urti tra pneumatico e forti irregolarità stradali come buche, cunette o altro).
Ammortizzatori Telescopici a Doppio Tubo
Gli ammortizzatori di molte auto moderne sono del tipo telescopico a doppio tubo. Essi sono dotati, oltre che del consueto tubo entro cui scorre il pistone, anche di una intercapedine anulare attorno al tubo interno (detta anche camera di riserva o di compensazione) ove viene trasferito l’olio spostato dallo stelo in fase di compressione. Tale passaggio viene gestito da apposite valvole di controllo poste sul fondo dell’ammortizzatore. Ovviamente, anche il pistone dispone delle normali valvole di regolazione del freno idraulico in compressione e in estensione.
Tale soluzione, rispetto ad un ammortizzatore classico monotubo, consente anzitutto di disporre di una quantità d’olio superiore, a tutto vantaggio di una maggiore stabilità termica del fluido. Inoltre la camera di compressione (quella ove scorre il pistone) risulterà piena esclusivamente d’olio poiché l’aria occupa solo la parte superiore della camera anulare di compensazione. Ciò eviterà, in una certa misura, il rischio di emulsione aria-olio nel cilindro pompa. Talvolta si utilizza una lieve sovrappressione (1 bar) ottenuta con azoto posto all’interno dell’intercapedine, libero o in contenitori sigillati.
Tra gli svantaggi si annoverano: Più ridotte dimensioni del pistone ( per compensare la presenza della camera anulare) e conseguente minore spostamento di olio a parità di diametro esterno. Si cerca di ridurre tale limite aumentando il diametro dello stelo, onde spostare più olio.
Ammortizzatori a Gas
Come abbiamo visto, gli ammortizzatori telescopici oleodinamici contengo, oltre l’olio, anche una certa quantità di aria. L’attrito incontrato dal fluido nel passaggio forzato attraverso le valvole crea calore ed una forte differenza di pressione tra le due facce del pistone quando questo è sottoposto a violente accelerazioni. In condizioni estreme si possono avere dannosi fenomeni di cavitazione e formazione di bollicine d’aria e schiuma, tali da ridurre drasticamente l’azione smorzante.
Il tecnico De Carbon, oltre 60 anni or sono, sperimentò e brevettò un sistema atto ad ovviare tale fenomeno, separando fisicamente l’olio dall’aria o dal gas e aumentando la pressione interna sull’olio tramite gas compresso (azoto o aria compressa) in una camera separata. Occorre tener presente che i gas, a differenza dei liquidi, sono comprimibili. Quindi la camera contenente il gas, dotata di diaframma separatore scorrevole nel tubo interno, diminuirà di volume in compressione ed aumenterà in estensione.
Tale comportamento renderà facilmente riconoscibile, una volta smontato dal veicolo, un ammortizzatore a gas. Infatti, se sottoponiamo a compressione il pistone, appena viene rilasciato ritornerà spontaneamente nella posizione di massima estensione (effetto molla pneumatica). Viceversa, in un ammortizzatore convenzionale esclusivamente oleodinamico, se spostiamo a mano il pistone, esso rimarrà fermo nella posizione prescelta. Dunque, il gas si comporta anche come elemento elastico secondario, in aggiunta alla funzione principale svolta dalla molla.
Oli Idraulici per Ammortizzatori
Gli oli idraulici utilizzati per gli ammortizzatori devono presentare un basso grado di viscosità, buona stabilità termica, notevole durata nel tempo e caratteristiche antischiuma. La viscosità può variare da SAE 2,5 W a SAE 20 W. Un olio 10 W è di viscosità media, mentre un 5 W è a bassa viscosità. Detti fluidi possono essere sia a base minerale che sintetici. Alcuni costruttori suggeriscono l’uso di olio ATF, previsto essenzialmente per i cambi automatici di tipo automobilistico, che si presta ottimamente allo scopo.
Durata e Manutenzione
L’efficienza media nel tempo di un moderno ammortizzatore di qualità per auto stradali, è oggi più che adeguata. In molti casi si superano i 100 mila km prima che si verifichino i primi sintomi di usura e di degrado di efficienza. Naturalmente tali percorrenze presuppongono un uso corretto del veicolo. La principale causa di inefficienza è da ricercarsi nell’usura degli elementi di tenuta del pistone.
Le moderne vetture stradali di alte prestazioni sono spesso dotate di sospensioni attive a gestione elettronica. I sistemi possono essere a funzionamento totalmente automatico oppure con diverse modalità selezionabili dal guidatore.
Garanzia
Per le auto coperte da garanzia l’argomento ammortizzatori è spesso fonte di contestazioni da parte della clientela. Infatti buona parte delle Case automobilistiche considerano gli ammortizzatori come componenti soggetti a normale usura e in quanto tali, esclusi dalla garanzia. Tale limitazione, senza alcuna eccezione, è spesso riportata sulle condizioni di garanzia inserite nei libretti di manutenzione in dotazione alle vetture nuove.
In realtà sarebbe più corretto fare una netta distinzione tra difetto di funzionamento accertato e normale usura. Se, ad esempio, un ammortizzatore è rumoroso o perde olio dopo appena 20 mila km è assolutamente fuori luogo e scorretto appellarsi alla normale usura. D’altra parte, non si può pretendere che si sostituiscano in garanzia ammortizzatori “finiti” dopo oltre 100-150 mila km.
Ammortizzatori Telescopici Idraulici: Monotubo vs. Doppio Tubo
Per quanto riguarda gli ammortizzatori telescopici idraulici, occorre fare una distinzione tra ammortizzatori monotubo (ammortizzatore a gas) e ammortizzatori a doppio tubo. L'ammortizzatore telescopico a gas, installato anche sulle vetture SEAT, è costituito da un cilindro riempito d'olio in cui è presente un pistone a pressione dotato di un tappo con una piccola cavità permeabile (membrana) all'estremità. L'olio scorre attraverso questa membrana durante l’arretramento dello stelo del pistone, creando una certa resistenza al flusso. Contemporaneamente la camera del gas sottostante viene compressa. Attraverso questo cuscino di gas, il pistone separatore viene riportato nella sua posizione iniziale.
Manutenzione delle Sospensioni MTB
Le sospensioni MTB sono componenti molto tecnici e molto utilizzati sul campo. La manutenzione regolare delle vostre sospensioni è fondamentale per garantirne il corretto funzionamento nel tempo. La scelta del giusto olio per sospensioni è un primo passo essenziale per garantire la manutenzione della forcella e dell'ammortizzatore. L'olio per sospensioni è essenziale per il corretto funzionamento delle forcelle e degli ammortizzatori MTB. È importante capire che il funzionamento delle forcelle e degli ammortizzatori delle mountain bike si basa su 2 elementi principali: una molla a (pneumatica o elicoidale) e un sistema di smorzamento b (idraulico).
Lo scopo dell'ammortizzazione è controllare e compensare l'azione della molla, in modo che la bici non rimbalzi ad ogni contatto con il terreno. Lo smorzamento di una sospensione MTB è sempre gestito da un sistema idraulico. Una forcella utilizza una cartuccia aperta o chiusa (solitamente lato destro). Nelle sospensioni posteriori l'impianto idraulico è integrato nel corpo dell'ammortizzatore oppure parzialmente disassato in un serbatoio (piggy-back). L'ammortizzatore idraulico funziona grazie alla circolazione dell'olio attraverso un pistone. Questo fluido è chiamato olio di rotolamento o olio operativo.
Anche le sospensioni MTB necessitano di olio lubrificante per facilitare il movimento di scorrimento. Questo olio lubrificante è presente all'interno dei manicotti (forcella) e all'interno della camera d'aria (ammortizzatore). L'olio per sospensioni gioca un ruolo fondamentale per il corretto funzionamento dell'ammortizzatore o della forcella della tua MTB. Un olio di qualità ti consente di sfruttare tutto il potenziale della tua sospensione e di mantenerne la sensibilità originale.
Nel caso di una forcella, se non si ha cura di pulire i pistoncini e di sostituire regolarmente l'olio lubrificante, i foderi rischiano di seccarsi e di accumulare sporco al loro interno. Questi depositi possono graffiare o addirittura levigare gli stantuffi e causare perdite. Rispettare gli intervalli di manutenzione è tanto più importante per le sospensioni MTB di alta gamma, perché utilizzano tecnologie avanzate e parti molto sensibili all'usura. Le istruzioni variano da produttore a produttore. Tieni presente che l'uso intensivo in condizioni difficili (polvere, umidità, fango) favorisce la penetrazione dello sporco nelle tue sospensioni.
Ogni 100 ore o una volta all'anno (ogni 50 viaggi circa): scaricare l'olio dalla cartuccia idraulica e sostituire il kit completo di guarnizioni.
L'olio per sospensioni ATV è classificato in base alla sua viscosità. Se il grado di viscosità è basso, l'olio è fluido e il sistema di smorzamento è più sensibile al terreno. Un olio con gradazione superiore è più consistente: corrisponde ad un ammortizzamento più difficile da innescare. Se sei un pilota esperto di Enduro/DH, un livello di viscosità elevato sembra più adatto.
Puoi adattare il tipo di olio alla tua pratica e al tuo stile di guida, ma è soprattutto preferibile seguire le raccomandazioni del produttore. Elencato nel manuale di manutenzione e fornito sul sito Web del produttore, il tipo di olio compatibile con il tuo modello di sospensione è facile da trovare.
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