quote:Risposta al messaggio di dog53 inserito in data 04/02/2011 20:55:40 (Visualizza messaggio in nuova finestra)>
>state facendo un po di confusione
Ammortizzatore idraulico [modifica]
L'ammortizzatore idraulico è composto da due cilindri coassiali, uno esterno anulare e uno interno nel quale scorre uno stantuffo con lo stelo ancorato al telaio o viceversa. Il cilindro interno è sempre pieno d'olio, quello esterno solo parzialmente e Il volume di olio nei due cilindri è regolato da vari sistemi, inoltre possono essere del tipo a singolo effetto e quindi avere una valvola di compressione e da una di compensazione (rispettivamente di rimbalzo e aspirazione), che servono a collegare i due cilindri coassiali in modo che ci sia il freno idraulico in una sola azione (estensione o compressione) e costringono l'olio a scorre in determinate finestre o in sistemi che ne regolino il flusso, oppure essere a doppio effetto e in questo caso si ha solo i sistemi di regolazione dello smorzamento.
Nei motoveicoli, generalmente l'ammortizzatore è munito di una molla interna e in questo caso assume il nome di forcella telescopica o teleidraulica.
Funzionamento [modifica]
L'ammortizzatore a olio si basa sulla viscosità dell'olio, sul lume di passaggio e sulla velocità di compressione, dove in condizione di lume costante si ha un aumento esponenziale della resistenza allo scorrimento all'aumentare della velocità di compressione e quindi di scorrimento dell'olio.[1]
Struttura [modifica]
Gli ammortizzatori idraulici possono essere:
Bitubo [modifica]
Schema di ammortizzatore idraulico (bitubo)Questo tipo d’ammortizzatore è caratterizzato dall'uso di due tubi concentrici in cui scorre il pistone (nel tubo più piccolo), lo spazio tra essi è parzialmente occupato da azoto o aria per compensare il volume dello stelo che viene occupato o liberato nei suoi movimenti telescopici.
Durante la fase di compressione l'ammortizzatore si accorcia, un volume d'olio pari a quello dello stelo si travasa nel cilindro esterno attraverso la valvola di compressione, parte dell'olio che si trova nel cilindro interno sale sopra lo stantuffo attraverso la valvola di aspirazione, durante quest'azione l'aria intrappolata si comprime e questo permette di aumentare la resistenza dell'ammortizzatore, facendo spostare il movimento dell'olio sempre più attraverso la valvola di aspirazione.
In fase di rimbalzo o estensione avviene l'opposto: l'ammortizzatore si allunga, l'olio rientra dal cilindro esterno a quello interno per effetto di una depressione che crea lo stantuffo, attraverso la valvola di compensazione. Contemporaneamente nel cilindro interno l'olio passa dalla parte superiore dello stantuffo alla parte inferiore, per effetto della salita dello stantuffo che apre la valvola di compensazione.
Questo tipo d'ammortizzatore permette una elevata flessibilità nella regolazione/variazione/gestione delle caratteristiche di smorzamento e la presenza di azoto in bassa pressione minimizza i fenomeni di cavitazione e l'emulsione dell'olio, prestandosi a una eccellente performance.
Esistono anche altre disposizioni del bitubo, dove non si ha il pompante centrale, ma il tubo centrale svolge la funzione di pompante e ammortizzatore, assieme a un tubo centrale cavo fisso al tubo esterno, questa è la disposizione tipica delle soluzioni meccaniche.
Monotubo "De Carbon" [modifica]
Schema di ammortizzatore oleopneumatico (monotubo)Questo tipo d’ammortizzatore è caratterizzato dall'uso di un tubo in cui scorre il pistone, è caratterizzato dall'uso di una camera pneumatica (ad alta pressione) con pressioni maggiori ai 10 bar e di olio.
Questi due elementi sono separati da un pistone flottante, inoltre questo tipo di ammortizzatore non ha limiti d'inclinazione e non si ha la cavitazione.
Quest'ammortizzatore non si differenzia molto dal precedente per il funzionamento, infatti il pistone che è immerso nell'olio ha sempre le due valvole per i due versi di scorrimento, dove nel caso della compressione si ha il travaso dell'olio nella parte superiore del pistone, ma dato che non si può avere una trasferimento immediato, la camera pressurizzata si comprime per permettere una maggiore costanza nell'azione dell'ammortizzatore, che se paragonata al bitubo svolge la funzione dell'aria intrappolata nel tubo esterno.
Monotubo "Allinquant" [modifica]
Questo tipo d’ammortizzatore è molto simile al precedente, ma la camera pneumatica non è posta dentro al tubo, ma di lato e messa in comunicazione tramite un passaggio calibrato.
Quest'ammortizzatore si comporta esattamente come il precedente, solo che la camera pressurizzata essendo posta di lato l'olio fuoriesce dal cilindro e va dentro questa camera, dove il gas è isolato tramite una membrana.
Soluzione ammortizzante [modifica]
Per avere una funzione ammortizzante bisogna utilizzare una soluzione specifica o combinazioni di queste in modo d'avere una forza frenante.
L'azione smorzante di questi sistemi sarà maggiore in proporzione alla velocità con cui l'ammortizzatore si accorcia, ma questa relazione varia a seconda delle soluzioni adoperate.
A flauto [modifica]
Questo sistema è stato superato, ma viene usato ancora per mezzi economici, data la sua economicità e semplicità, difatti l'olio è obbligato a scorrere su delle fenestrature di dimensioni fisse.[2]
Questa caratteristica determina una resistenza ridotta o nulla alle basse velocità (di compressione), mentre può risultare eccessiva alle alte velocità (di compressione) e anche se può essere munito di regolazioni per variare la resistenza del freno idraulico, comunque sia il suo arco di funzionamento risulta essere ridotto, determinando sia condizioni di freno inefficace che fasi di freno eccessivo in particolar modo alle diverse velocità di compressione.
A fenestratura variabile [modifica]
Questo sistema utilizzato sulle forcelle solo per la funzione di compressione, è un'evoluzione del sistema a fenestratura, dove non si fa scorrere l'olio dentro a un flauto forato, ma si utilizza lo stelo e il tubo centrale (vincolato al fodero e con forma a cono) per determinare la resistenza dell'ammortizzatore, dove nei primi millimetri di compressione si ha poca resistenza per il grande lume di passaggio che si ha tra stelo e tubo centrale, mentre nelle fasi finali di compressione si ha una ridotta sezione di passaggio per via della forma del tubo centrale.
Questo permette d'avere un aumento della resistenza idraulica man mano che si comprime la forcella, riuscendo a conferire un'ottima elasticità e anche un comportamento anti-affondamento della forcella o sospensione, senza compromettere la qualità della marcia, ma dato che comunque sia la sezione di passaggio dell'olio non varia in base alla velocità di compressione, si ha sempre un comportamento piuttosto variabile rispetto alle diverse velocità di compressione.
A pistone flottante [modifica]
Questo sistema permette d'avere entrambi gli effetti ammortizzanti in un unico elemento, le quali hanno caratteristiche del tutto paragonabili ai sistemi a flauto e che non riescono ad avere un comportamento lineare alle diverse velocità di scorrimento, perché esattamente come i sistemi a flauto si basano sui passaggi calibrati, questa tipologia di ammortizzatore è generalmente composta in due parti, un disco forato assialmente e munito di una o più lamelle (costituisce una valvola unidirezionale del tipo aperto o chiuso) ed il pompante flottante munito di forature assiali del tutto simile alla cartuccia, in un'azione il pompante rimane premuto alla cartuccia tramite una molla e la resistenza dell'ammortizzatore viene definita dai fori della cartuccia e del pompante, mentre nella seconda azione il pompante scorre scorre e si allontana dalla cartuccia e la resistenza è definita dal lume che si crea tra cartuccia e pompante e dai fori del pompante.
A cartuccia [modifica]
Questo sistema è caratterizzato dal passaggio obbligato (tramite pompante) dell'olio tramite una finestra tenuta chiusa da una o insieme di rondelle flessibili, le quali determinano la sezione de condotto di passaggio della cartuccia/pompante, dove alle basse velocità di scorrimento dell'olio si avranno sezioni di passaggio piccole, mentre per velocità più alte le sezioni di passaggio sono più elevate.[3][4]
Questo sistema ha il vantaggio non solo di essere più costante nell'azione del freno idraulico alle diverse velocità di compressione, ma anche di poter regolare l’idraulica in modo più semplice, dove le regolazioni esterne agiscono sul precarico della molla che tiene chiuso il pacchetto di lamelle contro il condotto di passaggio, oppure possono agire sull'apertura di un foro ausiliario che bypassa la cartuccia pompante in una determinata azione (compressione o estensione). L'inconveniente viene dal fatto che risulta difficile e che generalmente non viene ricercata ed ottenuta la variazione dello smorzamento in base alla corsa della sospensione.
A cartuccia a doppia velocità (ammortizzatore selettivo) [modifica]
Sono molto simili alle precedenti, ma con l'aggiunta di una valvola supplementare (alte velocità), dove generalmente si ha un deposito supplementare per l'olio (generalmente esterno), questo sistema infatti agisce solo quando le sollecitazioni sono elevate e quindi quando la l'olio è molto compresso, facendo aprire questo secondo passaggio aumentando la sezione di passaggio e riducendo il freno idraulico che risulterebbe eccessivo, ed è per via di questo comportamento che prende il nome di ammortizzatore selettivo.
Questo sistema ha il vantaggio non solo di essere più costante nell'azione del freno idraulico, ma di permette di regolare indipendentemente l’idraulica veloce o lenta (velocità di scorrimento), dove con le regolazioni esterne, che agiscono sul precarico della molla che tiene chiuso il pacchetto di lamelle contro il condotto di passaggio che determina l'area di passaggio, si riesce ad avere un comportamento decisamente più costante e adatto ai diversi tipi d'impiego.[5]
Manutenzione [modifica]
L'ammortizzatore può essere denominato in vario tipo a seconda delle operazioni di manutenzioni applicabili o necessarie:
Inesauribile, questa tipologia d'ammortizzatore non richiede nessuna forma di manodopera, perché non soggetto a consumo, come nei sistemi ad "effetto magnetico" e "mass damper"
Rigenerabile, questa tipologia d'ammortizzatore è soggetto ad usura e a perdita di funzionalità, ma può essere rigenerato, riacquistando le sue caratteristiche originarie.
Esauribile, questa tipologia d'ammortizzatore è soggetto ad usura e a perdita di funzionalità e non può essere rigenerato, perché non presenta una struttura che consente quest'operazione.
Regolazioni [modifica]
L'ammortizzatore nella maggior parte dei casi è sprovvista di possibilità di regolazione, dove l'unica regolazione esistente è data dalla resistenza di scorrimento, la quale può essere differenziata:
Resistenza alla compressione, questa funzione permette di regolare la velocità di compressione, dove maggiore sarà la sua velocità nel comprimersi e meglio risponderà a strade dissestate e all'utilizzo del mezzo in condizioni di minore carico.
Resistenza all'estensione, questa funzione permette di regolare la velocità d'estensione, dove maggiore sarà la sua velocità nell'estendersi e meglio risponderà a strade dissestate e all'utilizzo del mezzo in condizioni di minore carico.
Con l'utilizzo di regolazioni morbide si velocizza la risposta della sospensione, ma aumenta l'instabilità a un'andatura sostenuta dato che può dare a saltellamenti (in caso di sospensioni troppo morbide), oscillazioni o a dei trasferimento di peso troppo marcati nella varie manovre (principalmente nelle frenate energiche), mentre con l'uso di regolazioni troppo rigide, si penalizza le frenate prolungate, improvvise e energiche ritardando il trasferimento di peso, così come la stabilità e il confort su strade rovinate.
Sostituzione dell'olio, un'alternativa alle regolazioni, nel caso di sistemi che ne siano sprovviste, è possibile l'utilizzo di un olio più denso/viscoso, dove l'olio più è denso e più rallenta l'estensione e/o la compressione, quest'alternativa come nel caso delle forcelle con gambali a doppia funzione (estensione e compressione) ha come svantaggio la non differenziazione tra estensione e compressione, mentre come nel caso delle forcelle che hanno i gambali con funzioni diverse (un gambale per l'estensione e uno per la compressione) si può adoperare oli di graduazioni diverse e poter regolare i loro interventi, in modo analogo alle regolazioni meccaniche (registri).
Livello/quantità dell'olio, con l'utilizzo di una quantità maggiore d'olio, si avrà un intervento anticipato dell'ammortizzatore, quindi l'azione ammortizzante inizierà con una corsa minore della sospensione, mentre con l'uso di meno olio, si avrà un effetto opposto.
Accorgimenti [modifica]
Suzuki RG 500 '79 di Barry Sheene, della classe 500 con sistema anti-affondamentoGli ammortizzatori possono essere dotati di vari sistemi:
Sensore per la compressione
Sospensioni semiattive
Sospensioni attive
Tampone
Sensore per la compressione
Per approfondire, vedi la voce Accorgimenti delle sospensioni.
Spurgo aria Pressione aria libera, serve per avere una situazione di pressione adeguata dell'ammortizzatore, in modo che possa compiere correttamente le sue escursioni, senza che l'aria che si forma e rimane intrappolata dentro al sistema crei un effetto molla e aumenti la frenatura dell'ammortizzatore, generalmente si utilizza l'aria calma e quindi ha la funzione di spurgo, ma alcuni modelli sono predisposti per l'attacco del manometro per la regolazione della pressione.
Sistema anti-affondamento, può essere un vero e proprio sistema indipendente, che regola la resistenza dell'ammortizzatore alla pressione dei freni, oppure una variante del sistema ammortizzante, in grado da conferire in automatico una maggiore resistenza all'avvicinarsi del finecorsa.