Che cos’è un ammortizzatore?
Gli ammortizzatori sono uno degli elementi più importanti delle sospensioni. Il loro compito principale è quello di garantire non solo il comfort, ma anche la sicurezza. Influenzano sia il comportamento di guida del veicolo sia le prestazioni di molti sistemi di equipaggiamento (ABS, ESP o ASR). Assicurano che i pneumatici abbiano la giusta aderenza alla strada. Allo stesso tempo, smorzano le vibrazioni. L’ammortizzatore può essere utilizzato come cartuccia indipendente o come montante McPherson. A causa dei diversi campi di applicazione delle autovetture, vengono utilizzati diversi tipi di ammortizzatori.
Tipi di ammortizzatori
Ammortizzatori a doppio tubo
Negli ammortizzatori a doppio tubo riempiti d’olio, lo stelo del pistone, che smorza le forze generate durante la guida, muove l’olio attraverso due valvole – nel pistone e nella base. Il pistone si trova nel tubo interno e l’olio in eccesso viene spinto nel tubo esterno. Nel tubo esterno, al di sopra dello strato d’olio, si trova l’aria che, se si mescola con l’olio corrugato, può provocare la formazione di schiuma. Negli ammortizzatori a gas a doppia camera d’aria, al posto dello strato d’aria nel tubo esterno viene inserito azoto con una leggera sovrapressione di 4-8 bar. Questo tipo di ammortizzatore garantisce una migliore tenuta di strada dell’auto, poiché reagisce più rapidamente alle asperità della strada e offre un maggiore comfort. Tuttavia, sono più costosi della versione ad olio. Gli svantaggi degli ammortizzatori a doppio tubo sono l’usura accelerata, le proprietà di smorzamento delle vibrazioni dovute all’olio schiumoso e la necessità di lavorare in verticale. I vantaggi sono il design compatto e il prezzo contenuto.
Ammortizzatore monotubo
Christian Bourcier de Carbon, che nel 1953 brevettò un ammortizzatore monotubo, noto anche come ammortizzatore ad alta pressione, olio-gas o gas, cercò di eliminare gli svantaggi degli ammortizzatori bitubo. Con questo ammortizzatore non c’è una linea esterna, il che facilita il raffreddamento dell’olio. Inoltre, l’olio e il gas sono separati da un pistone mobile aggiuntivo, in modo da evitare la formazione di schiuma d’olio. Questa mossa intelligente ha anche permesso di aumentare la pressione del gas a 20-3 MPa. Di conseguenza, l’ammortizzatore ha un buon smorzamento delle vibrazioni, una risposta rapida, un funzionamento silenzioso e un peso ridotto. In breve, ha proprietà ancora migliori di un gas a doppio tubo. Questo tipo di ammortizzatore è utilizzato nelle auto da rally e da corsa, ma anche in alcune auto “civili” come la Ford Fiesta.
Ammortizzatori con controllo elettronico dello smorzamento a variazione continua
Con i sistemi installati oggi sui veicoli, si può fare una distinzione tra il cosiddetto controllo automatico dello smorzamento semi-attivo (CDC) e i sistemi completamente attivi. In un veicolo dotato di sistemi CDC, i movimenti della carrozzeria e le fluttuazioni del carico sulle ruote possono essere controllati (in misura limitata) in tempo reale, ma non eliminati completamente. Questi fenomeni possono essere evitati solo da sistemi completamente attivi. Oggi i sistemi responsabili dello smorzamento delle vibrazioni nel veicolo sono sottoposti a requisiti elevati. Sono necessarie forze di smorzamento relativamente elevate per una buona stabilizzazione dei movimenti della carrozzeria anche a basse velocità di trazione e compressione. Per le fluttuazioni di carico delle ruote più deboli, è necessario uno smorzamento con una forza simile, ma con velocità di trazione e compressione più elevate.
Negli ultimi anni è stato possibile ridurre in modo significativo la percentuale di massa non sospesa del veicolo grazie ai moderni telai realizzati con materiali leggeri come l’alluminio e la plastica. Ciò ha ridotto la necessità di smorzare le vibrazioni delle masse non sospese rispetto ai veicoli di vecchia generazione. La riduzione delle forze di smorzamento è dovuta a un migliore isolamento delle vibrazioni della carrozzeria, soprattutto a bassa corsa e ad alta frequenza di vibrazione. Gli ammortizzatori pneumatici sono più comuni nei SUV, nei fuoristrada e nelle autovetture. Consentono un controllo continuo dell’altezza delle sospensioni, particolarmente evidente quando il veicolo è carico. Anche l’altezza da terra può essere regolata in base alle condizioni della strada. Più alta su una strada sterrata, più bassa su un’autostrada dove si raggiungono velocità più elevate. Grazie a questi dispositivi, le auto sono molto più prevedibili nel loro comportamento di guida, anche sotto carico massimo. In definitiva, questo porta a una guida più sicura.
