Własność intelektualna bywa najlepszym motorem współzawodnictwa dostawców technologii, a dla sztabu specjalistów zaangażowanych w prace badawczo-rozwojowe okazją do twórczego zaangażowania na polu podniesienia bezpieczeństwa zmotoryzowanych. Wahacz z kompensatorem zużycia wzbogacony o inteligentny amortyzator? Innowacyjne propozycje łamią od niedawna stereotypy i przekraczają granice niemożliwego.

Stały wzrost prędkości oraz przebiegi osiągane przez współcześnie użytkowane pojazdy stawiają przed inżynierami zadanie sprostania oczekiwaniom na polu zapewnienia komfortu jazdy i bezpieczeństwa zmotoryzowanych. Wyzwaniem jest dziś układ zawieszenia, którego komponenty gwarantują zachowanie charakterystyki pracy w różnych warunkach drogowych i przy różnych temperaturach otoczenia. Konstruktorzy, projektując nowatorskie rozwiązania, biorą dziś pod uwagę przede wszystkie takie aspekty, jak prawidłowe odprowadzenie ciepła. Oczywiście amortyzatory w zawieszeniach samochodów powinny spełniać różne inne wymagania eksploatacyjne, takie jak niezmienność charakterystyki działania przez cały okres użytkowania czy zadowalająca skuteczność działania bez względu na warunki ruchu pojazdu.
Na polu ulepszania propozycji rynkowych spore wysiłki poczynili niedawno inżynierowie z firmy Master-Sport-Automobiltechnik (MS) GmbH. Mowa o propozycji, która okazuje się być nieczuła na amplitudy temperatur, jakie towarzyszą pracy amortyzatora. Dlaczego to tak istotna innowacja? Owszem, w samochodach wyższej klasy są stosowane elektroniczne układy sterujące siłą tłumienia drgań i działaniem amortyzatora. Bezpieczeństwo zarezerwowane dotąd tylko dla modeli z wyższej półki cenowej można teraz zaproponować posiadaczom pojazdów z niższej półki cenowej i tym z rynku wtórnego. Pokusa to niemała, zwłaszcza że mowa o propozycji wybitnie ekonomicznej, skoro dedykowanej rynkowi aftermarket.

Inteligentny amortyzator
Amortyzatory hydrauliczne tłumią drgania i osłabiają wstrząsy dzięki dławieniu przepływającej przez przewężenie cieczy, a jak wiadomo każdy płyn, a olej szczególnie, zmienia swoją lepkość wraz ze zmianą temperatury. Standardowy amortyzator jest napełniany specjalnym olejem i to właśnie on oraz układ zaworów odpowiadają za siłę tłumienia. Krótko mówiąc, w typowym amortyzatorze olejowym auto na mrozie jest bardzo twarde – kierowcy mówią, że się „tłucze”, a po rozgrzaniu staje się bardziej komfortowe. Jednak część użytkowników zauważa, że w wysokich temperaturach otoczenia i podczas jazdy po nierównej drodze auto zaczyna „pływać”. To efekt niskiej lepkości oleju. I tu dochodzimy do przewagi innowacyjnej propozycji, bo nieczułej na amplitudy temperatur.
Klasyczny, przykładowy amortyzator, którego siłę tłumienia bada się przy +20ºC, przy temperaturze od -20 do 60°C (temperatura robocza) deklarować może się aż 60-proc. wzrostem przy -20°C i 30-proc. spadkiem siły tłumienia przy temperaturze 60°C. W warunkach klimatycznych środkowej Europy amortyzator może być sprawniejszy albo tracić swoje właściwości (w zakresie: 160-70%) nawet dwukrotnie, co znacznie wychodzi poza tolerancje wymagań. Inteligentny amortyzator Master-Sport w tych samych warunkach osiąga zgoła inne rezultaty. Przy tych samych pomiarach siła tłumienia waha się od 110-90%. Po zamontowaniu amortyzatora z nowym układem zaworowym, bo wzbogaconym o bimetalową sprężynę, osiągnięto zamierzony efekt projektu – przebieg siły tłumienia drgań w zależności od amplitudy temperatur okazał się być o wiele bardziej harmoniczny w porównaniu do amortyzatora konwencjonalnej konstrukcji. Jak łatwo zauważyć, produkt Master-Sport cechuje się niepogorszonymi walorami w bardzo szerokim zakresie zmian temperatury.
– Nasze testy porównawcze dowodzą, że siła tłumienia konwencjonalnych amortyzatorów okazuje się być aż 3-krotnie bardziej podatna na zmianę amplitudy temperatur pracy – podkreśla Wacław Urbanik z firmy Master-Sport-Automobiltechnik (MS). – Siła tłumienia wzrasta przy minusowych temperaturach, a spada przy wzroście temperatury, co oczywiście nie jest korzystne dla zachowania możliwie stałego kontaktu bieżnika opon na każdej nawierzchni. Nasza innowacja nieznacznie podraża koszty produkcji, a daje wyraźną poprawę bezpieczeństwa i komfortu użytkowników samochodów. Nasza propozycja została sprawdzona także pod kątem niepogorszenia właściwości na bardzo długich dystansach, dlatego możemy udzielić klientom i udzielamy gwarancji na przebieg 80 tys. km.
Innowacyjne rozwiązanie jest już chronione patentem (PCT/PL2015/000130). Dodajmy, że prace badawcze nad inteligentnym amortyzatorem zostały sfinansowane przy wsparciu funduszy unijnych, a firma Master-Sport będzie rozwijać ową technologię.

Wahacz z kompensatorem zużycia
Nierówności dróg stanowią prawdziwe wyzwanie dla elementów odpowiedzialnych za przenoszenie obciążeń przez koła jadącego samochodu na układ resorujący. W przegubie kulistym (sworzniu wahacza) jest zwykle para elementów ruchomych – panewka z modyfikowanego tworzywa i sworzeń kulisty. Konwencjonalne rozwiązania opierają się na zabezpieczeniu części ruchomych osłoną wypełnioną smarem. W trakcie zwyczajowej eksploatacji panewka się wyciera. Powstaje luz, który sprawia, że zawieszenie hałasuje. Jak ograniczyć zwyczajowe zużycie elementów? Receptą na ograniczenie owych luzów jest specjalny pierścień. I tu innowacyjny pomysł doczekał się zgłoszenia patentowego na wzór użytkowy w Polsce – nr wynalazku: 0597_01v10.
– Luz między sworzniem a panewką jest kompensowany samoczynnie, co oczywiście wydłuża czas eksploatacji przegubu kulistego, ogranicza niepokojące stuki zawieszenia i poprawia bezpieczeństwo jazdy – dowodzi Kamil Prorok z działu projektowania i wdrożeń Master-Sport Polska. – Siła przełamania sworznia jest wyższa niż u konkurencji o ok. 15-50% – w zależności od jakości propozycji naszych rywali.
Większą wytrzymałość i żywotność tak opracowanego sworznia uzyskano m.in. dzięki metodzie dogniatania elementów i rozwiązaniom konstrukcyjnym odpowiedzialnym za pracę owej pary. Zaprasowany element z wysoką precyzją zwiększa siłę wytrzymałości – o ile wymóg OE to min. 15 kN, to standard w Master-Sport wynosi min. 20 kN – deklaruje się tym samym 5-letnią gwarancją (lub 80 tys. km przebiegu pojazdu).
– Pracujemy również nad innymi, równie ważnymi dla użytkowników innowacjami, np. nad tulejami do wahaczy czy nowym stopem aluminium i nowymi powłokami na sworzeń wahacza – dodaje Wiesław Rutka, prezes Master-Sport Polska. – Z myślą o rozwijaniu produkcji w naszym zakładzie zlokalizowanym w Gorlicach już dziś zapraszamy do współpracy zainteresowanych rozwojem rodzimej myśli technologicznej. Dodam, że współpracujemy z placówkami naukowymi w kraju i zagranicą. Rozbudowujemy własny dział badań i będziemy w niego inwestować.
Jeszcze w tym roku planowane jest wdrożenie nowego system b2b do współpracy z klientami, który zagwarantuje poprawę wszystkiego, co związane z informatyzacją firmy.

Rafał Dobrowolski
Fot. Master-Sport-Automobiltechnik (MS)