Schokdempers onmisbaar voor veiligheid en rijcomfort
Vernieuwingen en verbeteringen doen geen afbreuk aan het feit dat het werkingsprincipe van schokdempers doorheen de jaren amper wijzigde. De bewegingen die de vering veroorzaakt dempen, is altijd al de essentie geweest. Verschillende soorten zijn daarvoor voorhanden, elk met hun voor- en nadelen. Een nieuwe generatie zorgt er alvast voor dat door het rechtstreeks inspelen op de wegomstandigheden, betere resultaten verkregen worden.
Het klinkt wat als een open deur intrappen, maar omdat een efficiënt veersysteem nu eenmaal rond veerkracht en demping draait, zijn auto's uitgerust met veren en schokdempers. Dat brengt ons onmiddellijk tot de kern van de zaak. De vering zorgt ervoor dat niet elke hobbel in het wegdek rechtstreeks op de inzittenden overgedragen worden; terwijl de schokdempers net als taak hebben de bewegingen van die veren te dempen. Zonder schokdempers blijft de auto deinen en wordt oncontroleerbaar.
Safety first
Schokdempers zijn essentieel voor comfort en veiligheid. Samengevat hebben ze verschillende functies die hiertoe bijdragen. Zo is er de beheersing van te sterke bewegingen van carrosserie en banden. Ze zorgen ook voor een vermindering van het stuiten, rollen en schommelen van het voertuig. Net zoals het duiken van de neus bij het remmen of versnellen beperkt wordt. Er is een gunstig effect op het stuur- en remgedrag, maar ook op het behoud van de wieluitlijning. Slechts één illustratief cijfer: onderzoek heeft aangetoond dat de slechte kwaliteit ervan, de remweg kan verlengen met 12%. Kortom, een onmisbaar onderdeel, ook – en meer dan ooit – in een tijdperk waarin het comfort van auto's essentieel is geworden.
Schokdempers zijn essentieel voor comfort en veiligheid
Werkingsprincipe
Een schokdemper bestaat uit een cilinder met daarin een zuiger. Het cilinderhuis is verbonden met de bovenbouw van de auto en de zuiger is via de zuigerstang verbonden met de wielophanging. Tijdens het rijden over hobbels beweegt de zuiger in de cilinder, waardoor vloeistof wordt verplaatst. Die verplaatsing gaat langs klepjes in de schokbreker. Deze klepjes remmen daarmee die verplaatsing waardoor de schokdemper de bewegingen van het chassis dempt.
Hydraulische schokdempers
Vrijwel alle gangbare schokdempers werken hydraulisch, dat wil zeggen: ze zijn gevuld met een speciale olie. Dit type bestaat uit een werkcilinder (buis), een compressiekamer en een zuigerstang die de werkvloeistof, de hydraulische olie dus, stuurt. Het trillingsdempende effect wordt bereikt door olie, die van het ene deel van de schokdemper naar het andere beweegt, de weerstand van de veren absorbeert (waardoor de trillingen worden gedempt) en kinetische energie op zich neemt. Deze olieschokdempers hebben slechts twee buizen, hun werkvloeistof is alleen hydraulische olie en ze kunnen alleen in één richting werken wanneer ze zijn samengedrukt. Een van de nadelen is dat bij een te laag of te hoog luchtniveau de efficiëntie van de schokdempers zeer minimaal tot nul zal zijn. Ander nadeel is een slechte warmteafvoer. Concreet: door het rijden op slechte wegen, begint de olie in de schokdempers te koken en er treedt een cavitatie-effect (er beginnen zich bellen te vormen in de olie die begint te koken) op. Deze bellen gaan door de zuigerklep, wat ook hier de prestaties benadeelt. Maar er zijn natuurlijk ook positieve kanten. De prijs is een troef, net als een grote keuze aan merken, model en de beschikbaarheid ervan. Olieschokdempers zijn ideaal voor korte afstanden en voor stedelijk verkeer.
Gasschokdempers
Anders dan bij olieschokdempers wordt de kamer niet gevuld met lucht, maar met een gasvormige stikstof, die onder hoge druk (tot 28 bar) wordt gepompt. Een veelgemaakte vergissing is de veronderstelling dat dit type schokdemper enkel met gas werkt, wat niet klopt aangezien ze ook olie bevatten. Beide stoffen bevinden zich trouwens in dezelfde ruimte, zij het dat ze door een membraan gescheiden zijn. Het stikstofgas wordt gebruikt om de olie samen te persen en zo schuimvorming en bellenvorming te voorkomen. Gasschokdempers worden beter gekoeld en kunnen, anders dan bij (hydraulische) olieschokdempers, in verschillende richtingen – horizontaal, verticaal of onder een hoek – werken zonder dat de efficiëntie van hun werking hierdoor gehinderd wordt. Dit type is geschikt voor sportwagenmodellen of voor wie zich gewoon graag aan hoge snelheden verplaatst. Een hogere prijs is een belangrijk nadeel. Maar voor wat hoort wat: ze garanderen een uitstekende wegligging en de vering werkt niet alleen voor compressie, maar ook voor decompressie.
Onvermijdelijke slijtage
Slijtage is natuurlijk onvermijdelijk, maar afhankelijk van verschillende factoren. Gezien de ontelbare keren dat een schokdemper in- en uitbeweegt gaat diens werking langzaam en vrijwel onmerkbaar verloren. De klepjes die verslijten, zullen de vloeistoffenstroom minder afremmen. Daarnaast is er ook slijtage van de afdichting van de zuiger langs de cilinderwand. De gevolgen van deze slijtage laten zich raden: een mindere werking zorgt ervoor dat het voertuig minder stabiel is, wat gevaarlijk kan zijn. Het gevaar van deze slijtage is dat een onderdeel dat geacht wordt net een substantiële meerwaarde te bieden op het vlak van veiligheid, deze functie haast en stoemelings stelselmatig afkalft.
Wanneer vervangen?
Dat schokdempers een betrekkelijk lange levensduur hebben, zorgt ervoor dat men in de praktijk wel vaker vergeet ze tijdig te vervangen. Doorgaans gaat men uit van een levensduur die kan oplopen tot 100.000 kilometer. In de praktijk betekent dat een eerste eigenaar van de wagen doorgaans niet met het probleem geconfronteerd wordt. Tenzij in geval van een (zeldzame) fabricagefout, maar dat is een universeel verhaal. Hamvraag is hoe het moment te detecteren dat een vervanging zich opdringt. De 'klassieker' is een paar ferme duwen op motor- of kofferplek te geven, alleen is dat volgens experten zinloos. Het detecteren van een verminderde wegligging of ander rijgedrag is dan weer wél een signaal. Het voertuig voelt wat zweverig aan, wat een indicatie is. Het meest overtuigende is een schokdemper die olie lekt. Nadeel is dat je in de garage moet zijn om dit vast te stellen. De kilometerstand blijkt in de praktijk alvast de belangrijkste barometer te zijn. Abstractie makend van het ronduit vervangen, kan een frequentere controle en eventuele vervanging van de componenten de levensduur optimaliseren.
Altijd per paar vervangen
Het is een gouden regel, en eigenlijk de logica zelve. Wanneer een schokdemper vervangen moet worden, zal ook de andere die zich op dezelfde as bevindt (vooraan of achteraan dus) hetzelfde lot moeten ondergaan. De reden laat zich al raden: vermijden dat op één en dezelfde as zich een schokdemper zou bevinden die een grotere slijtage heeft dan degene die vervangen wordt en dus per definitie kraaknieuw is. Een oude met een nieuwe demper monteren veroorzaakt onevenwichtige demping over de ganse as, wat kan leiden tot extra druk op de nieuwe demper, dus meer risico op schade en vroegtijdige slijtage. Daarnaast is het zo dat, in sommige landen, een aantoonbaar verschil in de staat van de dempers kan leiden tot een afkeuring tijdens technische controle.
Wanneer een schokdemper vervangen moet worden, zal ook de andere die zich op dezelfde as bevindt hetzelfde lot moeten ondergaan
Nieuwe generatie intelligente schokdempers
Bij een 'standaard' schokdemper liggen de dempingseigenschappen vast van bij het ontwerp, maar dat dit bij intelligente schokdempers net niet het geval is, maakt ze apart. Hoe werken ze praktisch? Sensoren gaan enkele tientallen keren per seconde de rijomstandigheden en de kwaliteit van het wegdek na. In functie van de opgeleverde resultaten zal een combinatie van elektronische en hydraulische systemen onafgebroken de dempingskenmerken doen variëren. Dit kan omdat de intelligente schokdempers aangesloten zijn op de Electronic Control Unit (ECU). Ze zijn dus op dezelfde manier ontworpen als conventionele schokdempers, maar zijn uitgerust met elektrische kleppen die quasi onmiddellijk en continu door de ECU kunnen worden aangepast. Op die manier wordt een situatie verkregen waarbij de schokdempers continu in contact staan met zowel bestuurder als de weg. Hierdoor kunnen de dempingseigenschappen in realtime aangepast worden, wat de dynamiek van het voertuig ten goede komt en wat dan finaal voor een aangenamere rijervaring zorgt. Een onderscheid wordt gemaakt tussen actieve- en semi-actieve systemen. Het verschil zit hem in de manier waarop de dempwaarden zich aan de wegomstandigheden aanpassen.
Ook voor SUV's
De resultaten die met intelligente schokdempers bij personenwagens behaald worden, kunnen ook voor SUV's wat betekenen. Dit gebeurt dan vooral door gebruik te maken van semi-actieve ophangingstechnologie, uitgerust met prestatieverhogende opties. Door de verminderde impact tijdens het bochtenwerk, remmen en versnellen worden de prestaties en comfort van het voertuig beter. En specifiek voor de SUV: dankzij hydraulische hefinrichtingen op de vier hoeken en onafhankelijk bewegende veerplaten voor een variabele hoogte- en niveauregeling, wordt een betere bodemvrijheid tijdens het offroadrijden gerealiseerd, worden er ladingsveranderingen gecompenseerd en wordt de aerodynamische weerstand tijdens het rijden op de snelweg verkleind. Deze technologie biedt overigens ook een nuttige upgrade voor elektrische voertuigen, die door hun hoge batterijgewicht bijzonder gevoelig zijn voor de hellingshoek bij acceleratie en vertraging.
Een veiligheidsverbetering
Intelligente schokdempers verhogen de rijervaring, maar ze zorgen ook voor een reëel verbeterd veiligheidsaspect. Als ze goed ontworpen, afgestemd en gemonteerd zijn dragen ze immers extra bij tot de veiligheid door precies de grip en stabiliteit van de band te verbeteren, de remafstand te verkorten en de wegligging tijdens het manoeuvreren te verbeteren. In het vrij onwaarschijnlijke geval dat het systeem zou uitvallen, vallen de intelligente schokdempers terug op de standaardinstellingen in een zogenaamde 'fail safe'-modus. Onmiddellijk zal ook een foutmelding via de ECU naar het communicatiecentrum van het voertuig worden gestuurd. Dit stelt de bestuurder op de hoogte van het eventuele probleem, waardoor hij kort op de bal kan spelen en de nodige stappen zetten.
Met dank aan DRiV / Monroe®
