Know How: Ανάρτηση PART XIV

Πολύ φυσική από πίσω λέμεεεεε

Ο επίσημος ορισμός του αμορτισέρ, ο «αποσβεστήρας ταλάντωσης» δηλαδή, φανερώνει ακριβώς τι σημαίνει για το αγαπητό μας αυτό εξάρτημα η βασική του συσχέτιση με τον κλάδο της Φυσικής-Μηχανικής που αφορά τις ταλαντώσεις και πιο συγκεκριμένα τις ταλαντώσεις με απόσβεση, δηλαδή την περιοδική κίνηση με όλο και μειούμενο πλάτος ταλάντωσης. Μόνο αν το προσεγγίσουμε έτσι λίγο πιο αναλυτικά μπορούμε τελικά να καταλάβουμε τι σημαίνει «αμορτισέρ ρυθμισμένο για Χ συμπεριφορά, την οποία προτιμά ο Μάκης ο κάγκουρας» και όχι «αμορτισέρ ρυθμισμένο για Υ συμπεριφορά, την οποία προτιμά ο κυρ Κώστας από το καφενείο στο Ψυχικό».

Πριν το δούμε πιο συγκεκριμένα, ας δούμε ένα φυσικό παράδειγμα: έχουμε ένα παιδάκι στην κούνια της παιδικής χαράς και του δίνουμε μία προς τα μπρος και φεύγουμε λίγο παραδίπλα. Αν δεν το παρακάνουμε και το παιδάκι δεν κάνει 360 περιστροφή σαν τον Πετρούνια, τότε αυτό θα ξεκινήσει μία ταλάντωση, όπου κάθε φορά που πηγαινοέρχεται, πάει όλο και λιγότερο ψηλά. Αυτό συμβαίνει διότι λόγω τριβών η εν λόγω ταλάντωση έχει «απόσβεση» κι έτσι έχουμε απώλεια ενέργειας σε κάθε κύκλο κίνησης. Το πόσο γρήγορα θα χαθεί η ενέργεια, δηλαδή το πόσο γρήγορα θα μειώνεται το μέγιστο ύψος της κούνιας (ιδανικά με το παιδί ακόμα πάνω της!) εξαρτάται από τη «σταθερά ή συντελεστή απόσβεσης»: όσο πιο μεγάλος είναι αυτός ο συντελεστής, τόσο πιο έντονη-γρήγορη είναι η απόσβεση και τόσο πιο σύντομα θα επανέλθει το σύστημα σε θέση ισορροπίας-ακινησίας, δηλαδή στη συγκεκριμένη περίπτωση τόσο πιο γρήγορα θα ξεκινήσει το κλάμα ώστε να τρέξουμε να ξανασπρώξουμε. Η όλη αυτή κίνηση ονομάζεται «φθίνουσα ταλάντωση».

Προσοχή ακολουθεί μαθηματική παράγραφος, όσοι βγάζουν σπυριά με αυτά παρακαλούνται να την πηδήξουν και να προχωρήσουν κατευθείαν στη μεθεπόμενη, δεν θα χαθεί η ουσία.

Η κίνηση ενός σώματος σε ταλάντωση δίνεται από την παρακάτω σχέση, την οποία σας βάζω σε πιο κατανοητή «ποιοτική απεικόνιση», ώστε να αποφύγω το ξύλο που θα έτρωγα αν σας έβαζα την αρχική εξίσωση (κοινή διαφορική εξίσωση δευτέρου βαθμού για όσους δεν θα με έδερναν):

Μάζα επί επιτάχυνση (η δύναμη κατά κλασικό Νεύτωνα δηλαδή) = μείον σταθερά/συντελεστής σκληρότητας ελατηρίου επί μετατόπιση (η δύναμη που είδαμε όταν μιλήσαμε τους προηγούμενους μήνες για ελατήρια δηλαδή) μείον σταθερά/συντελεστής απόσβεσης (damping coefficient) επί ταχύτητα κίνησης.

Τι βλέπουμε εδώ πρακτικά..; Ότι η δύναμη και άρα η επιτάχυνση μίας δεδομένης μάζας εξαρτάται από δύο παράγοντες: ο πρώτος είναι ευθέως ανάλογος με την μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας, δηλαδή μιλάμε για το γεγονός ότι όσο πιο πολύ συμπιέζουμε ή τραβάμε το ελατήριο, τόσο ακριβώς δύναμη αυτό θα μας ασκήσει. Ο δεύτερος παράγοντας που επηρεάζει την κίνηση είναι αυτός της απόσβεσης, το γινόμενο του συντελεστή επί την ταχύτητα, τον οποίο σήμερα εδώ πρωτοπιάνουμε: όπως βλέπουμε, αυτός για δεδομένη σταθερά απόσβεσης δεν εξαρτάται από το πόσο πολύ έχουμε συμπιέσει/τραβήξει, όπως με το ελατήριο, αλλά από το ΠΟΣΟ ΓΡΗΓΟΡΑ συμπιέζουμε/τραβάμε τη μάζα. Αντίστροφα, για δεδομένη ταχύτητα που συμπιέζουμε/τραβάμε, τόσο πιο γρήγορα θα χάσουμε ενέργεια/πλάτος ταλάντωσης όσο αυξάνουμε τον συντελεστή απόσβεσης, όσο πιο σκληρή δηλαδή κάνουμε την διάταξη απόσβεσης της ταλάντωσης.

Η τιμή του συντελεστή απόσβεσης καθορίζει και σε ποια από τις τρεις πιθανές καταστάσεις θα έρθει το σύστημά μας όταν πάει να ταλαντωθεί.

Η πρώτη κατάσταση είναι αυτή που περιγράψαμε πριν με το παιδάκι και ονομάζεται “υποκρίσιμη απόσβεση/υποαπόσβεση” (underdamped). Εδώ το σώμα πηγαίνει μία από τη μία και μία από την άλλη γύρω από τη θέση ισορροπίας μέχρι να σταματήσει την ταλάντωση. Όσο πιο μικρός είναι ο συντελεστής ταλάντωσης τόσο περισσότερα τα πέρα-δώθε. Η δεύτερη κατάσταση είναι αυτή όπου από τη στιγμή που θα αμολήσουμε τον ταλαντωτή (παιδάκι…), το σώμα δεν φτάνει καν προς την άλλη μεριά της ταλάντωσης, αλλά αργά και βασανιστικά απλά προσεγγίζει τη θέση ισορροπίας, χωρίς να περάσει από τη θέση ισορροπίας: αυτό θα ήταν το σενάριο όπου στο παιδάκι φοράμε μπουκάλα οξυγόνου και το τοποθετούμε μαζί με ολόκληρη την κούνια σε μία πισίνα με μέλι… Αυτή η κατάσταση ονομάζεται «υπερκρίσιμη απόσβεση/υπεραπόσβεση» (overdamped). Η τρίτη πιθανή κατάσταση είναι η οριακά ενδιάμεση, όπου το παιδάκι οριακά πάει να περάσει από την άλλη πλευρά της θέσης ισορροπίας για απειροελάχιστα λίγο, αλλά τελικά δεν ολοκληρώνει την κίνηση και καταλήγει πάλι αμέσως στη θέση ισορροπίας: αυτή η κατάσταση λέγεται κρίσιμη απόσβεση (critical damping) και ας πούμε ότι θα ήμασταν κοντά σε κάτι τέτοιο αν το παιδάκι με την κούνια σπρωχνόταν μέσα σε μία πισίνα με λασπόνερα…

Δεδομένου ότι ακόμα δεν με έχουν συλλάβει για κακοποίηση ανηλίκου, να προλάβω λοιπόν εδώ να σας πω ότι η κάθε κατάσταση καθορίζεται από τον «λόγο ή χαρακτηριστικό χρόνο απόσβεσης», ο οποίος για αριθμητή έχει τον συντελεστή απόσβεσης και ως παρονομαστή τον συντελεστή απόσβεσης που θα μας δώσει κρίσιμη απόσβεση/critical damping: αν αυτός είναι κάτω από τη μονάδα, π.χ. 0,5, τότε έχουμε υποαπόσβεση (underdamped), αν είναι πάνω από τη μονάδα, π.χ. 1,5, τότε έχουμε υπεραπόσβεση (overdamped). Κι αν είναι ακριβώς μονάδα, άσσος στρογγυλός, τότε έχουμε κρίσιμη απόσβεση (critical damping). Μία διάταξη απόσβεσης με μεγάλο συντελεστή/λόγο απόσβεσης μεγαλύτερο ή ίσο της μονάδας είναι μία διάταξη με πολύ σκληρό αποσβεστήρα, αφού δεν συμβαίνει καν ταλάντωση πάνω-κάτω (ή αριστερά-δεξιά), ενώ μία διάταξη με μικρό συντελεστή (λόγο απόσβεσης) μικρότερο της μονάδας είναι μία διάταξη με σχετικά πιο μαλακό αποσβεστήρα, αφού μέχρι να σταματήσει η κίνηση έχουμε πολλές (λόγος απόσβεσης κοντά στο μηδέν) ή λιγότερες (λόγος απόσβεσης πιο κοντά στη μονάδα) βόλτες στο πάνω-κάτω ή αριστερά-δεξιά.

Damping, car edition

Βάλτε τώρα πάνω όπου «παιδάκι-κούνια», το σύστημα «τροχός-αμάξωμα» και όπου «μηχανισμός τριβής κούνιας σε ατμοσφαιρικό αέρα/πισίνα με λάσπη/πισίνα με μέλι» το αμορτισέρ και ξεμπερδέψατε, μόλις μάθατε πώς και γιατί ένα αμορτισέρ είναι κούτσουρο και πότε είναι «λουκουμάς» που κάνει το αμάξι να πηγαίνει πέρα-δώθε στις στροφές σαν βάρκα.

Ας ανακεφαλαιώσουμε λοιπόν από πλευράς Φυσικής τα θέματα «απόσβεση», «χαρακτηριστικά απόσβεσης» και «δύναμη απόσβεσης», αυτή τη φορά με το γνωστό μας αμορτισέρ ως τη διάταξη με μπουκάλα, έμβολο, λάδι και βαλβίδες, όπως την είδαμε τον προηγούμενο μήνα, πριν περάσουμε στα πιο κατασκευαστικά και τεχνικά χωράφια ρύθμισης όλων αυτών στην πράξη.

Από τη στιγμή που το αυτοκίνητο είτε θα βρει ανωμαλία στο δρόμο είτε θα ασκηθεί μεταφορά φορτίου πάνω του (από στρίψιμο ή και/αεροδυναμικές δυνάμεις), τότε στα αμορτισέρ ασκείται τάση. Αυτό που χρειαζόμαστε για να περιγράψουμε την κατάσταση δεν είναι η τάση αυτή καθαυτή ως μέτρο/μέγεθος, όπως κάναμε με τα ελατήρια της ανάρτησης, αλλά σε τι ταχύτητα η τάση αυτή θα οδηγήσει το έμβολο να εισέλθει στο σώμα-μπουκάλα του αμορτισέρ (συμπίεση-bump) ή σε τι ταχύτητα η τάση αυτή θα οδηγήσει το έμβολο να τραβηχτεί από το σώμα στο αμορτισέρ (εκτόνωση/επαναφορά-rebound). Η ταχύτητα αυτή, πολλαπλασιαζόμενη με τον αντίστοιχο συντελεστή απόσβεσης του αμορτισέρ, θα μας δώσει τη συνολική δύναμη απόσβεσης: κι ο συντελεστής απόσβεσης εξαρτάται κατά βάση από τα σωθικά του αμορτισέρ και τον σχεδιασμό των χαρακτηριστικών του. Στα αμορτισέρ διπλού σωλήνα (twin-tube), η βαλβίδα του εμβόλου είναι ο βασικός παράγοντας καθορισμού του συντελεστή απόσβεσης κατά την επαναφορά (rebound), ενώ η βαλβίδα βάσης είναι αυτή που κατά κανόνα καθορίζει τον συντελεστή απόσβεσης κατά τη συμπίεση (bump). Κατά κανόνα, η -μονή- βαλβίδα εμβόλου στα μονού σωλήνα αμορτισέρ (mono-tube) ρυθμίζει τόσο τον συντελεστή απόσβεσης στο bump όσο και στο rebound.

Πριν χωθούμε ακόμα πιο βαθιά στα περί ρυθμίσεων απόσβεσης των αμορτισέρ, είτε αυτές είναι χειροκίνητες είτε «αυτόματες», ας προσπαθήσουμε πρώτα να περιγράψουμε τι είναι αυτό ακριβώς που θέλουμε από το αμορτισέρ ιδανικά και το οποίο μας αναγκάζει να καταφύγουμε σε συμβιβασμούς του τύπου «ναι μεν αλλά».

Το βασικό ζητούμενο είναι να έχουμε μεγάλο συντελεστή απόσβεσης εκεί που χρειάζεται, δηλαδή αυτό που λέμε «σκληρή ανάρτηση» και χαμηλό συντελεστή απόσβεσης, αυτό που λέμε «μαλακή ανάρτηση» επίσης εκεί που χρειάζεται. Και πού χρειάζεται..; Σκληρή ανάρτηση από πλευράς δυνάμεων απόσβεσης θέλουμε όταν μιλάμε για ομαλές μετατοπίσεις φορτίων, δηλαδή κατά τις διαμήκεις και εγκάρσιες επιταχύνσεις που λαμβάνουν χώρα κατά την κίνηση και το στρίψιμο: θέλουμε ελαχιστοποίηση της ταλάντωσης του συστήματος τροχός-αμάξωμα όταν στρίβουμε, ώστε αφενός το αυτοκίνητο να αποπνέει αυτοπεποίθηση ως προς το πάτημά του και τη δυναμική συμπεριφορά του στον οδηγό και αφετέρου διότι οι μεγάλες κλίσεις μόνο άνεση δεν σημαίνουν από την πλευρά της «κυρίλας». Και φυσικά δεν είναι μόνο θέμα αίσθησης, αλλά και ουσίας: για τη μέγιστη δυνατή πρόσφυση θες και τους τέσσερις τροχούς, όπως στο παρελθόν αναλύσαμε, με όσο το δυνατόν πιο ισοκατανεμημένα τα φορτία στις τέσσερις γωνίες του οχήματος και χωρίς ταλαντώσεις στον κατακόρυφο άξονα, οι οποίες θα άλλαζαν συνεχώς το κάθετο φορτίο και επομένως και το μέγιστο επίπεδο πρόσφυσης του ελαστικού στο δρόμο. Με άλλα λόγια όταν μιλάμε για μεταφορά φορτίων σε δρόμο-χαλί, θέλουμε σκληρή απόσβεση όταν οι σχετικές ταχύτητες μετατόπισης τροχού-αμαξώματος είναι μικρές και η συμπίεση-έκταση της ανάρτησης, δηλαδή η σχετική μετατόπιση εμβόλου και σώματος του αμορτισέρ, σχετικά μικρή.

Έλα όμως που οι δρόμοι δεν είναι χαλιά και ειδικά αν μιλάμε για Ελλαδιστάν, είναι κορεσμένα ναρκοπέδια… Αναφέρομαι φυσικά στην καταπόνηση της ανάρτησης που αφορά τις ανωμαλίες, είτε σε απότομη ξαφνική έντονη συμπίεση (σαμαράκια και ρέστα) είτε σε απότομη ξαφνική και έντονη έκταση (νερόλακκοι και λοιπές καταβόθρες). Εδώ υπό τέτοιες συνθήκες δεν μας νοιάζει καθόλου το αμορτισέρ να έχει χαρακτηριστικά απόσβεσης «σπορ» προσέγγισης, αλλά αντίθετα θέλουμε να απορροφά τον κραδασμό/ανωμαλία όσο πιο αναίμακτα γίνεται: κι εδώ και πάλι ο λόγος είναι διττός, από τη μία επειδή γεράσαμε και δεν σηκώνει πολλά πολλά η μέση μας από γκάπα-γκούπα κι από την άλλη επειδή αν σε κάθε ανωμαλία του οδοστρώματος ολόκληρο το αμάξωμα αποσταθεροποιείται εύκολα και αισθητά, τότε πάλι μπαίνουμε σε χωράφια ολικής απώλειας της διεπαφής τροχού-δρόμου, δηλαδή σε καταστάσεις ακόμα και ολικής απώλειας πρόσφυσης.

Με άλλα λόγια, όταν μιλάμε για ανωμαλίες και λοιπές …κακώσεις του δρόμου, θέλουμε πιο «μαλακή» απόσβεση (μικρότερο συντελεστή απόσβεσης) όταν οι σχετικές ταχύτητες μετατόπισης τροχού-αμαξώματος είναι μεγάλες και η συμπίεση-έκταση της ανάρτησης, δηλαδή η σχετική μετατόπιση εμβόλου και σώματος του αμορτισέρ, σχετικά μεγάλη (κοντά στο τέρμα της διαδρομής, αυτό που λέμε «τερμάτισε το αμορτισέρ»).

Φυσικά δεν ξεχνάμε ότι στην επαναφορά-rebound τα πράγματα «αντιστρέφονται», κάτι που πολλές φορές ξεχνάμε όταν επικεντρώνουμε στη συμπίεση: στο rebound, όσο πιο μαλακό είναι το αμορτισέρ από απόσβεση τόσο πιο εύκολα εκτείνεται πάλι ο συμπιεσμένος τροχός προς την κανονική του θέση, ενώ όσο πιο σκληρό είναι το αμορτισέρ σε rebound τόσο πιο πολύ «χαζεύει»-αργεί να επανέλθει. Σε συνεχείς ανωμαλίες δηλαδή του δρόμου, το rebound πρέπει να είναι μαλακό αρκετά ώστε ο τροχός να μπορεί να επανέλθει στην κανονική του έκταση πριν η επόμενη ανωμαλία από τον δρόμο έρθει να ξανακοπανήσει τον τροχό μας όσο η ανάρτηση είναι ακόμα συμπιεσμένη. Εδώ όλα τα λεφτά είναι το πάντρεμα σωστής δύναμης από το ελατήριο και από το αμορτισέρ, δηλαδή ο συνδυασμός του συντελεστή σκληρότητας του ελατηρίου και του συντελεστή απόσβεσης του αμορτισέρ: πρόκειται για μία τέχνη που ξεφεύγει από τη στενή έννοια των απλών «οδηγιών χρήσης ανάρτησης», την οποία θα πιάσουμε πιο αναλυτικά μιλώντας προσεχώς για τα συστήματα coil-over.

Τα ανακεφαλαιώνω λοιπόν τα παραπάνω και καταλήγουμε στο εξής: ένα ιδανικό αμορτισέρ έχει πρώτον διαφορετικά χαρακτηριστικά δύναμης/συντελεστή απόσβεσης ανάλογα τόσο με την κατάσταση που βρίσκεται από συμπίεση (πού βρίσκεται το έμβολο σε σχέση με το σώμα του) και δεύτερον διαφορετικά χαρακτηριστικά σε σχέση με το πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα της κίνησης συμπίεσης-έκτασης του εμβόλου μέσα-έξω (δηλαδή οι τιμές επιτάχυνσης-επιβράδυνσης που αυτό συναντά).

Πάμε να δούμε πώς οι κατασκευαστές και οι προμηθευτές της αυτοκινητοβιομηχανίας άρχισαν να προσφέρουν λύσεις που αντιμετωπίζουν τα δύο αυτά προβλήματα.

Η πρώτη είναι τα αμορτισέρ με μεταβλητή απόσβεση ανάλογα με τη θέση του εμβόλου στη συνολική διαδρομή της συμπίεσης: αυτά γενικώς ονομάζονται αμορτισέρ με τεχνολογία «Position Sensitive Damping» ή «PSD». Εδώ μιλάμε για αμορτισέρ διπλού σωλήνα υποτύπου αερίου (άζωτο όπως είδαμε last month), στα οποία ο σωλήνας πίεσης έχει εσωτερικά αυλακώσεις, οι οποίες επιτρέπουν στο έμβολο να κινείται σχετικά ελεύθερα (χαμηλός συντελεστής απόσβεσης) όταν είναι κοντά και γύρω από τη θέση ισορροπίας του, δηλαδή χωρίς μεγάλη έκταση και συμπίεση όταν ο δρόμος είναι σχετικά ομαλός, χωρίς σοβαρές ανωμαλίες. Όταν όμως οι ανωμαλίες είναι τέτοιες που το έμβολο μετατοπίζεται σοβαρά, τότε οι ανάλογες αυλακώσεις επιτρέπουν στο αμορτισέρ να σκληραίνει κοντά στα άκρα της διαθέσιμης διαδρομής του, αποφεύγοντας το «τερμάτισμα».

Η δεύτερη προσέγγιση είναι αυτή που αφορά το διαφορετικό συντελεστή απόσβεσης ανάλογα με την επιτάχυνση που παίρνει το έμβολο και αυτά τα αμορτισέρ είναι γνωστά ως κατηγορία με «ASD - Acceleration Sensitive Damping». Εδώ η διαφοροποίηση είναι στον ειδικό σχεδιασμό της βαλβίδας της συμπίεσης, διαφορετικές διατάξεις ως είθισται συναντάμε σε κάθε κατασκευαστή (π.χ. Koni FSD), αλλά ο σκοπός είναι κοινός: όταν η επιτάχυνση είναι υψηλή (δηλαδή χτυπάμε π.χ. σαμαράκι), η βαλβίδα επιτρέπει την εύκολη διέλευση του λαδιού από μέσα της με μικρό συντελεστή απόσβεσης, ενώ αν η συμπίεση του αμορτισέρ είναι σταδιακή-αργή (ανωμαλίες λιγότερο απότομες), τότε εμποδίζει τη διέλευση του λαδιού εντονότερα, με αποτέλεσμα το καλύτερο control/έλεγχο των κινήσεων του αμαξώματος.

Και στις δύο περιπτώσεις και περνώντας στο επόμενο στάδιο την κουβέντα εδώ, δεν χρειάζεται να μιλάμε απλά για αμορτισέρ «κλειστού ελέγχου» που κάνουν ό,τι θέλουν μόνα τους με τις βαλβίδες και τις διόδους του λαδιού να έχουν μία και μοναδική καμπύλη συμπεριφοράς ο κόσμος να χαλάσει, δηλαδή να είναι «αναρτήσεις παθητικές»: οι βαλβίδες μπορεί να ελέγχονται ηλεκτρονικά (π.χ. με τις λεγόμενες «spool valves», είτε αυτόματα από σχετικούς χάρτες του αυτοκίνητου είτε με κουμπί από τον οδηγό, αλλάζοντας τα γνωστά «mode ανάρτησης», περνώντας δηλαδή στην κατηγορία των ενεργών/active και των ημιενεργών/semi-active αναρτήσεων, που θα πιάσουμε ξεχωριστά σύντομα εδώ στη συνέχεια μας πιο αναλυτικά.

 

Μα καλά, πόσες ρυθμίσεις έχει πάνω του αυτό το αμορτισέρ;!

Ας αφήσουμε για λίγο στην άκρη τα αμορτισέρ συνεχούς μεταβλητής απόσβεσης που σκοπό έχουν από μόνα τους ή με τα κουμπάκια μας να μην πονάει πολύ ο κώλος μας, ενώ ταυτόχρονα να μην είναι και τελείως λουκουμάς το αμάξι κι ας περάσουμε σε πιο σπορ ατραπούς, δηλαδή στα χωράφια των ρυθμιζόμενων αμορτισέρ από μία εντελώς διαφορετική σκοπιά: αυτή που επιτάσσει ένα συγκεκριμένο κι αμετάβλητο μεν σετ ρυθμίσεων στο αμορτισέρ, αλλά ένα σετ το οποίο έχει τόσες παραμέτρους ρύθμισης, που μας επιτρέπει να το παίζουμε «αυτοί που βάλαμε στη Lotus τα γυαλιά…».

H πρώτη και πιο απλή κατηγορία ρυθμιζόμενων αμορτισέρ που θα βρείτε στο aftermarket εμπόριο (ή και σε ΟΕΜ «μαμά» φάση από κάποιο επίπεδο και άνω) είναι τα «1-way» ρυθμιζόμενα αμορτισέρ. Όπως καταλαβαίνετε, αυτά δίνουν μόνο μία δυνατότητα ρύθμισης, αλλά το θέμα είναι ποια είναι αυτή..; Κατά κανόνα αυτή είναι του rebound, της έκτασης δηλαδή κι όχι της συμπίεσης, δηλαδή του bump/compression. Τα «λίγο καλύτερα» 1-way είναι αυτά που έχουν μεν μόνο μία ρύθμιση, άλλα αυτή αλλάζει ταυτόχρονα και το bump και το rebound, όταν σκληραίνουμε το ένα σκληραίνουμε μαζί και το άλλο αναλόγως. 1-way που ρυθμίζεται μόνο η συμπίεση υπάρχουν, αλλά είναι πολύ πιο σπάνια.

Για να έχουμε όμως τη δυνατότητα να ρυθμίζουμε ξεχωριστά και τη συμπίεση και την έκταση χρειαζόμαστε…2-way ρυθμιζόμενα αμορτισέρ. Εδώ μπορούμε να ρυθμίσουμε ανεξάρτητα το rebound, είτε με εργαλείο σε ειδική εγκοπή, πχ. αλενόβιδα, είτε με περιστρεφόμενο διακόπτη στην κορυφή του αμορτισέρ, είτε με περιστρεφόμενη ροδέλα χαμηλότερα στο σώμα του, αλλά σε κάθε περίπτωση αυτό που κάνουμε είναι να ανοίγουμε τη σχετική βαλβίδα στο εσωτερικό για περισσότερο άνεση και να την κλείνουμε για πιο σφικτή συμπεριφορά. Το πόσες σκάλες, τα γνωστά «κλικ» ρύθμισης, έχει το αμορτισέρ μας παίζεται (όσο περισσότερα τόσο ακριβότερο σε γενικές γραμμές), από χαμηλά μονοψήφια νούμερα μέχρι 15-20 ή και περισσότερα από 30 ανά περίπτωση. Το bump ρυθμίζεται κι αυτό ξεχωριστά με τη σειρά του μέσω διαφορετικής βαλβίδας στο εσωτερικό, με κάποια από τις διαφορετικές ρυθμιστικές διατάξεις που προαναφέραμε, ενώ και πάλι οι διαφορετικές δυνατές ρυθμίσεις ως κλίμακα εύρους μπορούν να ξεφύγουν σε ντουζίνα και βάλε…

Να τα κάνω τρία..; Άντε κάντα κι ας περάσουμε στα “3-way” ρυθμιζόμενα αμορτισέρ. Τι παραπάνω έχουμε εδώ..; Εδώ κατά κανόνα παραμένει η μοναδική ρύθμιση του rebound, αλλά για τη συμπίεση/bump έχουμε δύο ξεχωριστές, βάσει όσων αναφέραμε νωρίτερα πάνω: μία ρύθμιση της συμπίεσης για χαμηλές ταχύτητες συμπίεσης του αμορτισέρ (ομαλή ..ανωμαλία δρόμου) και μία δεύτερη ξεχωριστή για τις υψηλές ταχύτητες συμπίεσης (πολύ απότομη και ανώμαλη …ανωμαλία δρόμου). Εδώ η ρύθμιση των δύο διαφορετικών συντελεστών απόσβεσης στη συμπίεση συχνά γίνεται από δύο ξεχωριστούς αλλά ομοαξονικούς ρυθμιστικούς τροχούς, οι οποίοι συνδέονται στο εσωτερικό με ξεχωριστό σετ βαλβίδων. Κατά κανόνα δίνονται περισσότερα κλικ-σκαλιά ρύθμισης για τη συμπίεση υψηλής ταχύτητας και λιγότερα για την χαμηλής. Από πλευράς μηχανισμού πλέον, όπως καταλαβαίνετε, αρχίζουμε και μπαίνουμε σε πολύ βαρβάτες διατάξεις τόσο στο εσωτερικό του αμορτισέρ όσο και στη ρυθμιστική διάταξη έξω από το καλάμι του: μιλάμε για ξεχωριστές βαλβίδες διόδου του λαδιού για το bump και για ειδικά δισκοειδή ελατήρια με προφορτίσεις και φυσικά παντού τα ανάλογα στεγανοποιητικά και ανεπίστροφα ψιψιψόνια ροής. Αρχίζει το αμορτισέρ και γίνεται …ρολόι!

Μαντέψτε πού πάμε τώρα…Ναι, ρε μπαγάσες! Στα 4-way πάμε.

Κι όπως επίσης θα μαντέψατε ήδη, η επιπρόσθετη δυνατότητα εδώ είναι η ξεχωριστή ρύθμιση για κίνηση αμορτισέρ υψηλής και χαμηλής ταχύτητας όχι μόνο στο bump, αλλά και στο rebound. Ό,τι είπαμε αμέσως πιο πάνω για την πολυπλοκότητα των ξεχωριστών ρυθμίσεων στο bump, πολλαπλασιάστε το τώρα επί δύο ώστε να συμπεριλάβει και το rebound και η κατάσταση πραγματικά αρχίζει και ξεφεύγει! Αρχίσαμε να μιλάμε πριν δύο μήνες για αμορτισέρ με ένα …σωλήνα και μία ράβδο με λίγο λαδάκι και λίγο ξυδάκι και έχουμε φτάσει να μιλάμε για διατάξεις που πιο κοντά σε αντλιοστάσιο πυρηνικού αντιδραστήρα φέρνουν παρά σε αμορτισέρ.

Κι έτσι επειδή ξέρω ότι γουστάρετε την υπερβολή και το τράβηγμα από τα αυτιά μέχρι να ψοφήσει, πάρτε τώρα και τα 5-way ρυθμιζόμενα αμορτισέρ να έχετε να λέτε στα εγγόνια ιστορίες από τα χρόνια σας.

Ποια είναι αυτή η μυστηριώδης, άγνωστη, πέμπτη παράμετρος στην εξίσωση της ρυθμισιμότητας..;; Αν έχετε το Θεό σας, αυτά τα αμορτισέρ μπορούν να ρυθμιστούν μέσω ειδικού solenoid και ως προς το χρώμα της μπουκάλας τους, από ανοικτό ροζ μέχρι σκούρο μολυβί.

Όχι βέβαια, σας τσάκωσα. Η πέμπτη ρύθμιση έχει να κάνει με τις ακραίες απότομες συμπιέσεις, αυτές που π.χ. θα βρει κανείς αν με 320km/h στην ευθεία συναντήσει …πεζοδρόμιο. Η κατάσταση ονομάζεται “blow-off” και σκοπό έχει να βοηθήσει μπας κι ακόμα και σε τόσο extreme καταπόνηση, ο τροχός δεν χάσει εντελώς επαφή με το δρόμο. Με άλλα λόγια μιλάμε για μία επιπλέον ξεχωριστή ρύθμιση στο bump υψηλής ταχύτητας (τρεις συνολικά ρυθμίσεις του bump, δύο από αυτές για τη συμπίεση υψηλής ταχύτητας) και φυσικά αφορά κατά βάση αγωνιστικά αμορτισέρ. Πού θα βρει …κράσπεδο το αγωνιστικό με 300km/h; Μα φυσικά στα κερμπ, τα οποία, όπως γνωρίζουν όσοι βλέπουν F1 κάθε Κυριακή ή αν οι ίδιοι μπαίνουν σε καμιά πίστα, από μόνα τους μπορούν όχι απλά να αποσταθεροποιήσουν το αυτοκίνητο, αλλά να το κάνουν κυριολεκτικά να πετάξει…

Απόσβεση εκτός …αμορτισέρ..;!

Τα αμορτισέρ έχουν επωμιστεί τον κύριο όγκο της δουλειάς που ονομάζεται «απόσβεση», αλλά όλως περιέργως όχι το 100% αυτής. Πρακτικά οτιδήποτε στο μηχανισμό της ανάρτησης παλινδρομεί, έχει κάποιου είδους τριβή και έχει θεωρητικά και τυπικά κι έναν συντελεστή απόσβεσης. Μπορεί να είναι πολύ μικρός αυτός, αλλά υπάρχει, δεν είναι μηδέν.

Η αρχή πάνω στην οποία αυτό στηρίζεται, η αρχή δηλαδή δημιουργίας πολλών μικρών τόσων δα «αμορτισέρ» στη μάζα του ονομάζεται «υστέρηση» («hysteresis» και στα ξένα το λένε οι παλιοκλέφτες, κάποτε είχε και το θράσος στη δουλειά ένας Γερμανός να με ρωτήσει αν ξέρω τι είναι το “ Hysterese”) και αφορά το γεγονός ότι κάθε ελαστικό μέσο πάνω στο αυτοκίνητο, αν το παραμορφώσουμε και μετά το αφήσουμε, δεν θα επανέλθει ξανά στο 100% του αρχικού του σχήματος χωρίς την τροφοδοσία επιπλέον τάσης για να αναπληρωθεί η διαφορά. Αυτό συμβαίνει διότι λόγω εσωτερικών τριβών χάνεται ενέργεια στη μικροδομή του υλικού καθώς αυτό μεταβάλλεται, αφού οι τριβές δημιουργούν απειροελάχιστες μονάδες τοπικής απόσβεσης κι όλες αυτές μαζί αποβάλλουν ενέργεια από το σύστημα υπό ταλάντωση ακριβώς όπως την αποβάλλει στο περιβάλλον ένα κανονικό αμορτισέρ. Τα ελικοειδή ελατήρια κι ακόμα περισσότερο οι σούστες, παίζουν τον επιπλέον ρόλο πολύ μικρών αμορτισέρ, το ίδιο και το πλαίσιο κατά την παραμόρφωσή του, το ίδιο (άλλο πολύ άλλο λίγο) και ό,τι ψαλίδι-σινεμπλόκ-άκρο-ελαστικό τροχού-φρένα υπάρχει εκεί γύρω. Αυτός είναι ο λόγος που ακόμα κι αν αφαιρέσει κάποιος τελείως τα αμορτισέρ από το αυτοκίνητο και συμπιέσει την ανάρτηση, αυτή ναι μεν θα είναι λουκουμάς που θα κάνει πάνω-κάτω για ώρα, όμως τελικά η ταλάντωση αυτή θα αποσβεστεί και θα σβήσει, δεν θα χοροπηδάει το αμάξι στον αιώνα τον άπαντα (εκτός κι αν είναι Golf IV 1.4 75Ps, εκεί θα είναι αέναη η κίνηση ακόμα και με τα αμορτισέρ κανονικά στη θέση τους).