Articoli | 01 September 2006 | Autore: Sergio Fonzo

Ammortizzatori e prova sospensioni: la questione dei banchi prova

Prendendo in esame il settore delle attrezzature per i centri di revisione si scopre una realtà complessa che riguarda la verifica delle sospensioni. Vediamo quali sono gli strumenti attualmenti disponibili e quali le problematiche che li riguardano.

Iniziamo oggi un ampio e approfondito esame di un settore delle attrezzature per autofficine e per centri di revisione autorizzati che riveste un’altissima importanza ai fini della sicurezza: quello del controllo dello stato degli ammortizzatori per autoveicoli, i quali costituiscono uno dei più importanti sistemi di sicurezza attiva del veicolo stesso. Il nostro intento è quello di fare chiarezza circa gli strumenti e le attrezzature atte ai controlli e alle verifiche.
Ci rivolgiamo principalmente ai centri di revisione autorizzati: fra le numerose verifiche visive e strumentali che devono effettuare c’è anche la prova delle sospensioni. Per questa operazione non è ancora stata prevista, né prescritta, né tantomeno omologata, una attrezzatura specifica, che viene invece abbinata su ordinazione come “accessorio” (pesa assi veicoli) al banco prova dei freni: in mancanza di tale accessorio, la prova viene ancora effettuata manualmente. In entrambi i casi, il risultato di tali prove non viene registrato e documentato su stampante, come invece accade obbligatoriamente per tutte le altre prove di revisione condotte mediante attrezzature omologate specifiche.
Dopo questa doverosa e sintetica premessa, procediamo con la messa a fuoco delle due principali apparecchiature destinate al controllo dello stato degli ammortizzatori: il banco prova ammortizzatori e il banco prova sospensioni, che potrebbero indurre a considerarli la medesima cosa, mentre sono del tutto distinti e differenti, nell’uso e nel fine.

Il banco prova ammortizzatori
Il banco prova ammortizzatori è un’attrezzatura con la quale si effettua la prova dei singoli ammortizzatori, smontati dal veicolo, in base ai parametri del costruttore dell’ammortizzatore stesso e/o del veicolo. I valori di riferimento possono quindi essere immessi nel software prove del banco stesso.
In aftermarket, tuttavia, tali parametri sono generalmente sconosciuti e l’operatore risolve il problema eseguendo la prova tenendo come “master” di riferimento un analogo ammortizzatore nuovo di fabbrica, oppure affidandosi alla propria esperienza di lavoro.
Questo banco prova è la sola attrezzatura in grado di determinare non soltanto lo stato di funzionamento e di efficienza di un ammortizzatore, ma di effettuarne la diagnosi in caso di malfunzionamento, e permette quindi l’esame più razionale e completo possibile del componente.
Questo banco viene principalmente usato dagli specialisti di assetto dei veicoli di serie o di quelli speciali impiegati per corse, rally, fuoripista, e simili, ma non viene impiegato in un centro di revisioni.
Il suo costo, salvo casi speciali, è decisamente inferiore a quello del banco prova sospensioni.

Il banco prova sospensioni
Il banco prova sospensioni, che non richiede lo smontaggio degli ammortizzatori ed è quindi adatto ai centri di revisione, è destinato a fornire risultati più completi, in quanto tiene conto di diversi fattori, quali il peso del veicolo, la sua velocità, l’aderenza, la risonanza di cassa, eccetera, e può determinare se uno o più ammortizzatori non funzionano. Questo banco, però, non fornisce i dati di efficienza dell’ammortizzatore, i quali vanno quindi ricavati mediante altre apparecchiature elettroniche, a volte integrate nei banchi di ultima generazione, ma più spesso collegate separatamente (smorzamento statico a caduta).
Il problema maggiore, fra quelli che fino ad oggi hanno impedito l’adozione obbligatoria di tale banco presso i centri di revisione e la sua omologazione ministeriale, consiste nel fatto che non esiste una univocità dei risultati delle prove tra le varie marche e modelli di attrezzatura. In altre parole, eseguendo la medesima prova sospensioni sullo stesso veicolo e con banchi di diverse marche, si avranno altrettanti risultati diversi, in quanto ciascuna marca imposta nel suo banco parametri differenti, e il banco funziona di conseguenza. Non c’è, in definitiva, un “protocollo” comune di riferimento, nemmeno a livello comunitario.
Ad esempio, fino ad alcuni anni fa, il sistema di prova sospensioni dei banchi era incentrato sul valore percentuale di aderenza a terra delle ruote (sistema EUSAMA: EUropean Shock Absorber Maufacturers Association), mentre i modelli più recenti (prodotti prevalentemente in Germania) hanno scelto il nuovo e per certi versi più razionale metodo “a risonanza”, includente un algoritmo che integra al peso del veicolo anche i parametri di spostamento della sospensione.

Le prove sui banchi e il “fai da te”
Nella nostra indagine, abbiamo constatato che diversi centri di revisione autorizzati, dopo aver adottato per motivi pratici il banco prova sospensioni come accessorio al banco freni, sono stati indotti ad abbandonarlo, a causa di una constatata e ripetuta inattendibilità dei risultati delle prove. Ad esempio, risultato negativo su veicoli di nuovissima immatricolazione con percorrenze di poche migliaia di chilometri; oppure risultato negativo con emissione di adesivo “ripetere”, il cliente - non convinto - sottopone il suo veicolo a verifica presso un altro centro di revisione munito di banco prova sospensioni che ribalta il risultato emettendo un referto positivo, con le sgradevoli conseguenze che si possono immaginare.
I responsabili tecnici dei centri di revisione da noi intervistati hanno concordemente affermato “Magari avessimo una attrezzatura affidabile per questa verifica! Tempo risparmiato, maggior sicurezza, e maggior soddisfazione per i clienti, evitando antipatiche contestazioni” Tanto più (ed ecco il paradosso), che il sistema informatico ministeriale MCTC-Net prevede nel suo programma un allacciamento e rilevazione dati con il banco prova sospensioni!
A riprova di quanto possano essere contrastanti i risultati, pubblichiamo tre grafici relativi a prove condotte sul medesimo veicolo, di recentissima immatricolazione e con ridottissima percorrenza chilometrica (circa 6.000km) effettuate su tre banchi prova sospensioni di diversa marca, a distanza di poco tempo una dall’altra, dai quali si evince la difformità dei risultati. Precisiamo che questa difformità non è dovuta a un funzionamento difettoso del banco prova sospensioni, ma al fatto che ciascun banco funziona in base a determinati parametri inseriti nel suo software
Rimane dunque ancora in uso il sistema tradizionale “fai da te”: il controllo visivo, sollevando il veicolo sul ponte e constatando se vi sono perdite d’olio dagli ammortizzatori, o guasti ai gommini e alle molle, eccetera; e il controllo “manuale”, effettuato spingendo con le mani e la forza del corpo sulla carrozzeria in corrispondenza degli ammortizzatori, per constatare se il beccheggio è troppo veloce, e facendo oscillare il veicolo lateralmente per il controllo della sbandata. In ogni caso, senza possibilità di documentazione da stampante.
Superfluo dire che una volta constatata, a mano e/o visivamente, l’inefficienza di uno o più ammortizzatori, si procede alla sostituzione, ma senza possibilità di ulteriore approfondimento sulle cause. Inoltre, bisogna considerare che a volte un ammortizzatore può risultare (al controllo manuale) non perfettamente funzionante per altre cause, come ad esempio per malfunzionamento dei bracci di sospensione, o delle molle.
Non è invece superfluo porre in evidenza l’importanza degli ammortizzatori non soltanto per quanto riguarda il molleggio del veicolo e la tenuta di strada, ma per una serie di altri fattori aventi a che fare con la sicurezza: di fatto, ammortizzatori non perfettamente funzionanti incidono negativamente sul funzionamento dei freni, dell’ABS, dell’EDB, ESP, eccetera.
Precisiamo inoltre che la necessità di sostituzione degli ammortizzatori viene determinata sia dai risultati delle prove a banco, sia da principi pratici e di sicurezza difficilmente eludibili. Ad esempio, se dal controllo visivo si notano perdite d’olio dall’ammortizzatore, il proprietario del veicolo potrebbe mostrarsi restio all’idea di sostituirne quattro; per motivi di sicurezza, però, è bene cambiare sempre tutti gli ammortizzatori, in quanto, per restare nell’esempio, un ammortizzatore che perde olio ha un’efficacia molto limitata e fa lavorare gli altri tre in condizioni non ideali (lo stesso problema si presenta nella situazione contraria: un ammortizzatore nuovo e tre non perfettamente a posto). Ciò significa un veicolo non equilibrato in curva, uno stress eccessivo per gli elementi nuovi.

Principi di funzionamento di un banco prova sospensioni
Se l’ammortizzatore è montato sul veicolo, il suo funzionamento non può essere determinato facilmente, in quanto esso è parte integrante di un complesso sistema oscillante dato dalle molle del veicolo e dall’effetto molleggiante dei pneumatici, nonché dal telaio e dalle masse delle ruote e degli assi. Conseguentemente, necessitano metodi che non si limitino alla misura dell’ammortizzatore in sé, ma che piuttosto verifichino la sua efficacia nella funzione attribuitagli dal costruttore del veicolo, e il tutto in condizioni realisticamente più simili alle situazioni di guida. Peraltro, i risultati non dovranno essere influenzati dal tipo di pneumatico né dalla pressione dello stesso.
I metodi di prova di un sistema di sospensione sono principalmente quattro:
- scuotimento del veicolo (a mano);
- metodo della caduta (sollevamento ruota e caduta della stessa);
- metodo dell’eccitazione (EUSAMA: eccitazione del supporto ruota);
- metodo della risonanza (ruota posta su piastra orizzontale con movimento alternato in su e giù, attivando i relativi sensori sottostanti).
Un banco prova sospensioni osserva, generalmente, il terzo e/o il quarto dei suddetti sistemi, curando soprattutto di misurare l’eventuale differenza tra sospensione destra e sinistra di un veicolo, la quale non deve superare il valore massimo del 10% e dovendo indicare fra i suddetti quattro sistemi il migliore e il più attendibile, si può indicare quello della risonanza, che ha il pregio di ridurre l’incidenza di pneumatici e di forze trasversali.
Per ogni ruota, vengono emessi i valori relativi allo smorzamento dell’oscillazione al punto di risonanza calcolato come smorzamento totale (da punta a punta) in millimetri di lunghezza, e per i due ammortizzatori di un asse vengono stampate le differenze di lunghezza riferite all’ammortizzatore rispettivamente più morbido, il che serve a valutare quanto i due ammortizzatori possano interagire sull’asse.
Le diagnosi vengono rese e stampate su supporto cartaceo su base di valori e criteri stabiliti dal fabbricante del banco prova e immessi nel relativo software, il quale è immodificabile. Da qui che nasce la difficoltà di cui si parlava all’inizio, ovvero la non univocità dei parametri di prova immessi da ciascun fabbricante di banchi nel proprio software. Il documento stampato riporta generalmente i seguenti dati:
• generalità del cliente e dell’autoveicolo;
• data e ora di effettuazione della prova;
• grafico sovrapposto asse anteriore e asse posteriore in millimetri, inchiostro rosso per il lato sinistro, inchiostro nero per il lato destro, oppure stampata dei dati rilevati senza grafico, a seconda della marca di attrezzatura;
• peso ruota e peso asse;
• percentuali di aderenza;
• differenza percentuale tra ammortizzatore sinistro e destro, anteriore e posteriore;
• differenza percentuale ABS.

Conclusioni
A prescindere dall’aspetto squisitamente tecnico-funzionale del banco prova sospensioni, c’è da chiedersi perché non sia incluso fra le attrezzature obbligatorie e omologate per i centri di revisione autorizzati e perché non esista un protocollo comunitario al quale adeguare i programmi delle varie marche di attrezzature. Infatti, pur essendo l’ammortizzatore (e il sistema delle sospensioni) un elemento fondamentale per la sicurezza, il suo malfunzionamento (che si tratti di rottura o usura) non impedisce la continuità della guida e spesso l’automobilista non è consapevole della pericolosità di tale situazione. Inoltre, lo stato degli ammortizzatori non viene generalmente rilevato da dispositivi di segnalazione di bordo (EOBD) e la prova “a mano” è del tutto empirica, approssimativa e non affidabile ai fini di una vera sicurezza.
Tutto ciò costituisce un motivo in più per l’adozione di un banco prova sospensioni valido, omologato, e con parametri di software unificati, come viene da sempre fatto per tutti gli altri elementi di sicurezza attiva dell’autoveicolo, ma al momento non sembra esserci una volontà comune in questo senso, né da parte degli enti preposti, né dei fabbricanti di attrezzature.

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