Articoli | 01 September 2015 | Autore: Paolo Longhi

Oscillazioni smorzate

Sospensioni, molle e ammortizzatori: un argomento su cui c’è ancora parecchia confusione. Altezza da terra, smorzamento delle oscillazioni e rollio: vediamo a cosa servono gli ammortizzatori e quanto sono importanti.
 

 

Quello delle sospensioni è un argomento sul quale si sente di tutto è di più. A volte, come in questo caso, anche i concetti di base sembrano non essere chiari e lo scambio di informazioni spesso deraglia su affermazioni del tutto sbagliate. 

Distinguiamo da subito i concetti di base. 

Le molle che troviamo all’interno del sistema di sospensione, oltre a stabilire l’altezza da terra del veicolo, si occupano di attutire gli effetti provocati dalle variazioni del manto stradale (deformazione della sospensione sotto sforzo). 

C’è solo un problema: le molle, proprio perché sono elementi elastici, una volta sollecitate continuerebbero a oscillare per un determinato tempo: troppo per quello che concerne la dinamica del veicolo. Ci vogliono quindi altri componenti che blocchino queste oscillazioni, trasformandole da oscillazioni libere in oscillazioni smorzate. Questo è proprio il compito degli ammortizzatori. 

E per il rollio? Per questo problema esiste la barra stabilizzatrice, nota anche come barra antirollio. Qui di seguito, ci concentriamo sugli ammortizzatori.

Perché ci vuole l’ammortizzatore?

Se la sospensione basasse il proprio funzionamento solo sulle molle, l’energia elastica, immagazzinata da queste ultime durante la deformazione, provocherebbe oscillazioni pericolosissime per il controllo della vettura. 

Oltre a ridursi drasticamente il comfort, sorgerebbero seri problemi di sicurezza. L’ammortizzatore smorza, come vedremo tra breve, attraverso un attrito di tipo viscoso, queste oscillazioni incontrollate. Da un punto di vista più intuitivo possiamo dire che l’ammortizzatore è il “freno” della sospensione. 

Come funziona l’ammortizzatore

Quando l’ammortizzatore viene sollecitato dalla sospensione, viene generato un attrito, che a sua volta viene trasformato in calore, e quindi una certa quantità di energia viene dissipata verso l’esterno. Questo attrito, che in gergo viene definito “taratura”, viene generato obbligando un fluido a passare attraverso fori di diametro determinato. 

In generale, la resistenza o, se volete, l’azione frenante dell’ammortizzatore, risulta maggiore durante la fase di estensione dello stesso e aumenta all’aumentare della velocità con cui l’ammortizzatore viene sollecitato. 

A questo punto dovrebbe risultare chiaro un concetto: un ammortizzatore che offre maggiore resistenza può essere definito un ammortizzatore più duro. Inoltre, all’aumentare della sua azione frenante diminuisce la velocità dei moti oscillanti della scocca. 

Adesso che ci siamo addentrati nell’argomento, dovrebbe essere chiaro che l’ammortizzatore è un componente in grado di offrire resistenza solo se viene sollecitato da un movimento alternato. Quando la vettura si trova in condizioni di quiete (quando è ferma), l’ammortizzatore non è in grado di offrire alcuna resistenza. 

Questo è anche il motivo per cui è bene avere chiaro in mente che l’altezza da terra della vettura non è condizionata dall’ammortizzatore, ma come anticipato sopra, dalla molla.

Ammortizzatori: monotubo

Nella auto moderne vengono utilizzati schemi di sospensione tra i più svariati. Si va da quelli più economici a quelli più sofisticati. È chiaro che ognuno di essi avrà la necessità di utilizzare ammortizzatori specifici, proprio in virtù delle geometrie scelte per il sistema di sospensione e per la direzione dei carichi che vengono convogliati lungo la sospensione. 

Non è questa la sede per entrare nel merito delle differenti configurazioni, ma è invece fondamentale conoscere i principali tipi di ammortizzatori esistenti. 

Partiamo quindi dai più semplici: gli ammortizzatori monotubo.

All’interno di un ammortizzatore monotubo troviamo il gas, il fluido (olio), il separatore, il pistone (sul quale sono presenti le valvole) e il gruppo che guida il tutto (possiamo volgarmente definirlo il cilindro di guida).

L’olio e il gas sono divisi da un separatore, generalmente in materiale polimerico (PVC) o in alluminio. Lo spazio compreso tra il separatore e la parte inferiore dell’ammortizzatore (fondello) viene riempita con azoto, più stabile dell’aria comune che contiene ossigeno e umidità. 

Lo stelo che conduce il pistone, invece, è immerso nell’olio che viene fatto passare da una parte all’altra del pistone. In genere, pur dovendo resistere ai carichi di punta, lo stelo non deve eccedere in diametro, perché causerebbe una diminuzione del volume a disposizione dell’olio. 

Infine, abbiamo il pistone. Stiamo parlando della parte più importante dell’ammortizzatore, perché questo componente è la sede della o delle valvole che ne determinano la taratura. Esistono tantissimi tipi di pistoni, ma nella loro forma più generale si tratta di elementi dotati di fori longitudinali (ossia di passaggi che mettono in comunicazione le due facce dello stesso) all’interno dei quali sono alloggiate delle lamelle, sempre in acciaio, che si deformano (offrendo però una certa resistenza) sotto l’azione del fluido che le attraversa.

Ammortizzatore bitubo

Gli ammortizzatori bitubo sono costituiti da un cilindro, che a sua volta è costituito da due tubi uno dentro l’altro e la camera di compensazione si trova tra il tubo interno e quello esterno. 

Concettualmente non vi sono altre grandi differenze, anche se bisogna ricordare che il montaggio dell’ammortizzatore bitubo prevede di collegare lo stelo del pistone, con la relativa campana di protezione, alla scocca e il cilindro alla sospensione. Lo stelo del pistone è quindi rivolto vero l’alto per evitare che venga aspirata aria dalla camera di compensazione.

Manutenzione e dintorni

Tra i problemi principali a carico degli ammortizzatori troviamo le perdite di olio. Per assicurarsi di questo difetto, è bene ogni tanto controllare il corpo esterno dell’ammortizzatore e vedere se è imbrattato di olio. 

Questo può essere un primo segnale di qualcosa che non va. Vale la pena ripulire il corpo esterno e controllare successivamente. 

In fase di preparazione finale (imballaggio), infatti, l’ammortizzatore viene lubrificato abbondantemente con grasso. Si potrebbe quindi trattare di un finto problema.

La rumorosità dell’ammortizzatore è un evento più fastidioso, sotto ogni punto di vista. Sia perché è difficile da attribuire all’ammortizzatore stesso, sia perché si presenta con un rumore talvolta molto fastidioso. Bisogna dire, però, che se si rispettano le specifiche del costruttore e si montano elementi equivalenti agli originali, ciò non dovrebbe accadere. La rumorosità, infatti, è spesso tipica di ammortizzatori che non corrispondono alle specifiche costruttive. Se per esempio è stato montato un ammortizzatore troppo lungo, potrebbe nascere una rumorosità dovuta alla battuta di fine corsa.

Il problema a sua volta potrebbe essere generato dalle molle. Nel caso queste ultime fossero eccessivamente snervate oppure nel caso in cui non siano rispondenti alle specifiche (lunghezza) ci potrebbe essere un impacchettamento delle spire con ovvi rumori connessi.

Gli ammortizzatori però possono anche rompersi e se ciò accade la loro sostituzione è necessaria, pena l’integrità della sicurezza di marcia. È difficile che un ammortizzatore si rompa, ma un colpo forte alla sospensione potrebbe piegare lo stelo e portare a un successivo grippaggio. 

Conclusioni

È evidente quanto importante sia l’ammortizzatore per la sicurezza di marcia del veicolo. Come molti componenti meccanici che non si vedono, spesso vengono trascurati.

Per quanto ci riguarda, è fondamentale sottolineare come gli ammortizzatori siano elementi ad altissimo contenuto tecnologico, a cui viene demandato un compito gravoso e allo stesso tempo importantissimo. È bene che siano sempre in perfetta forma. 

Fateci caso: spesso, quando siamo in mezzo al traffico, urbano o extraurbano, ci capita di vedere veicoli che dopo aver incontrato un banale avvallamento, oscillano per molto tempo, prima di ritornare allo stato di riposo. Questo è un segno che gli ammortizzatori non stanno svolgendo più il loro compito. La conseguenza più grave potrebbe essere la perdita di controllo del veicolo. 

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Tags: ammortizzatori molle sospensioni

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