Gli ammortizzatori: il cuore delle sospensioni

Nel precedente articolo abbiamo introdotto il discorso sulle sospensioni. Qui approfondiamo il concetto di ammortizzatori. Essi sono un componente delle sospensioni, insieme allo smorzatore elastico e ai bracci di collegamento. Durante la fase di sollecitazione, la molla tende a reagire con delle oscillazioni. Parte di esse viene assorbita dal peso dell’automobile, ma possono comunque risultare pericolose per la stabilità del veicolo.

Per questo motivo viene introdotto l’ammortizzatore. Esso è un dissipatore di energia che agisce sotto forma di resistenza meccanica. Quest’ultima assorbe l’energia elastica e cinetica delle molle annullandone la pericolosità.

La resistenza meccanica può agire solamente durante la fase di compressione o anche in quella di distensione. Nel primo caso si parla di ammortizzatori a semplice effetto, nella seconda opzione vengono detti a doppio effetto. Gli ammortizzatori, nel caso di molle elicoidali, possono essere posizionati al loro interno in modo da ridurre l’ingombro. Possono comunque essere messi in un altro punto della sospensione, in base alle esigenze del veicolo. L’importante è che siano collegati al braccio.

Gli ammortizzatori possono essere ad olio o a gas (tipicamente azoto a bassa pressione). Questi ultimi si possono scaricare col tempo a causa della progressiva dispersione di gas. Se attraverso la guarnizione di tenuta passa dell’aria si verifica l’aerazione dell’olio. Ovvero esso perde la sua viscosità perché miscelato con l’aria.

Gli ammortizzatori monotubo.

Sono formati da un cilindro chiuso nel quale scorre uno stantuffo. Esso è collegato ad un’asta cilindrica detta stelo che termina con un occhiello fissato al telaio dell’automobile. Lo stantuffo presenta dei fori chiusi da valvole che si aprono durante il movimento per aumentare la resistenza. In caso di sollecitazione del braccio della sospensione, esso si muove con difficoltà grazie alla resistenza opposta dall’ammortizzatore. In questa fase il gas o l’olio passano dalla zona superiore a quella inferiore. Viceversa accade quando il sistema tende alla posizione di riposo.

Questa struttura viene detta ammortizzatore telescopico monotubo in quanto è realizzata in un unico cilindro e tende ad allungarsi e accorciarsi. Una tipologia particolare è l’ammortizzatore De Carbon (a doppia camera). Esso ha il fondo della camera contenente gas o olio che è mobile. Ha un maggior potere di smorzamento e la camera mobile affonda in un’altra camera secondaria in cui è stato messo del gas inerte elastico. Se nella camera secondaria è presente aria si parla di ammortizzatore Allinquant. In questo caso l’olio passa anche nella camera secondaria tramite un foro e si ha un’efficienza minore rispetto alle altre soluzioni.

Gli ammortizzatori a doppio tubo.

Gli ammortizzatori monotubo a doppia camera sono particolarmente efficienti. Hanno però il problema dell’ingombro verticale. Per ovviare a questo inconveniente la camera di espansione può essere posizionata lateralmente. Viene poi collegata al vertice del cilindro tramite un condotto sottile.

In alternativa si realizza direttamente un ammortizzatore a doppio tubo formato da due cilindri coassiali. Il più interno dei cilindri contiene la camera principale con fondo mobile. Esso viene spinto dall’olio tramite lo stantuffo e muove il gas verso la camera più esterna. Le due camere sono in collegamento perché i due cilindri non hanno la stessa lunghezza.