Intelligente schokdempers verbeteren veiligheid en comfort
Klassiek concept, continue verbeteringen
Elke auto beschikt er over: veren en schokdempers. Waar eerstgenoemden ervoor zorgen dat niet elke hobbel in het wegdek rechtstreeks op de inzittenden wordt overgedragen, hebben schokdempers net als taak de bewegingen van die veren te dempen. Dit concept is onveranderd gebleven, ondanks voortdurende verbeteringen. De nieuwste versies zorgen er alvast voor dat door het rechtstreeks inspelen op de wegomstandigheden betere resultaten verkregen worden, ook voor EV's.
Ondanks vernieuwingen en verbeteringen is het werkingsprincipe van schokdempers door de jaren heen nauwelijks veranderd. De bewegingen die de vering veroorzaakt dempen, is altijd al de essentie geweest. Verschillende soorten zijn daarvoor voorhanden, elk met hun voor- en nadelen.
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.
Werkingsprincipe
Even de basis opfrissen. 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.
Schokdempers zijn essentieel voor comfort en veiligheid
Er zijn twee gangbare types: hydraulische en gasschokdempers. Eerstgenoemde zijn hierbij veruit de meest populaire en zijn gevuld met een speciale olie. Deze zijn ideaal voor korte afstanden en voor stedelijk verkeer. Bij gasschokdempers wordt de kamer gevuld 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 het ook olie bevat. Gasschokdempers zijn geschikt voor sportwagenmodellen of voor wie zich graag aan hoge snelheden verplaatst.
Onvermijdelijke slijtage
Gezien de ontelbare keren dat een schokdemper in- en uitbeweegt, gaat zijn 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 een substantiële meerwaarde te bieden op het vlak van veiligheid, op dit vlak tekort gaat schieten.
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.
De centrale vraag is: hoe detecteer je het moment waarop 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. Afgezien van het simpelweg vervangen, kan een frequentere controle en eventuele vervanging van de componenten de levensduur optimaliseren.
Praktische richtlijnen
Het is een gouden regel, en eigenlijk de logica zelf. 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.
Het monteren van een oude en een nieuwe demper zorgt voor ongelijkmatige demping over de hele as. Dit kan leiden tot extra druk op de nieuwe demper, waardoor er meer risico is 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.
Ook bij het vervangen van de vering is het cruciaal om de schokdemper steeds te controleren. Wanneer de dempingskracht van de schokdemper te veel is afgenomen, moet de luchtveer meer opvangen. Hier is een luchtbalg niet voor gemaakt en dit kan leiden tot een barst of breuk in de onderste bevestiging.
Verschillende fabrikanten bieden complete bevestigingskits om het installatieproces te stroomlijnen en de levensduur van de schokdempers te verlengen. Deze sets bevatten doorgaans een bovenste veerpootlager, rubber en alle noodzakelijke accessoires zoals moeren, bouten en platen. Zo beschikt u over alles voor een probleemloze installatie direct uit de doos.
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 real time aangepast worden, wat de dynamiek van het voertuig ten goede komt en uiteindelijk voor een aangenamere rijervaring zorgt.
Actieve en semi-actieve systemen
Er wordt een onderscheid gemaakt tussen actieve en semi-actieve systemen. Het verschil zit hem in de manier waarop de dempwaarden zich aan de wegomstandigheden aanpassen. De bestuurder kan ook zelf voor een bepaalde manier van dempen kiezen, met bijvoorbeeld een sport- of comfortmodus.
Voor SUV's worden vooral semi-actieve systemen ingezet. 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. Ook worden er ladingsveranderingen gecompenseerd en wordt de aerodynamische weerstand tijdens het rijden op de snelweg verkleind.
Een veiligheidsverbetering
Intelligente schokdempers verhogen de rijervaring, maar ze zorgen ook voor een reëel verbeterd veiligheidsaspect. Als ze goed zijn ontworpen, afgestemd en gemonteerd, 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 de nodige stappen kan ondernemen.
Wat met EV's?
Deze technologie biedt eveneens een nuttige upgrade voor elektrische voertuigen, die door hun hoge batterijgewicht bijzonder gevoelig zijn voor de hellingshoek bij acceleratie en vertraging. Zoals het geval is met banden en remmen, verdient de EV dus ook op het vlak van schokdempers speciale aandacht.
Ook bij het vervangen van de vering is het cruciaal om steeds de schokdemper te controleren
De automatische niveauregeling van luchtvering is de reden waarom fabrikanten EV's met deze technologie ontwerpen, om zo zowel het rijgedrag als het comfort te optimaliseren. Daarnaast kan luchtvering bijdragen aan een lager energieverbruik, wat een invloed heeft op de actieradius van EV's. Ten slotte is het met luchtvering mogelijk om de carrosserie bij hoge snelheden te doen zakken, waardoor de luchtweerstand vermindert en ook hier weer de actieradius toeneemt.
Op zich lijkt de gebruikte technologie in EV's sterk op die van de 'klassieke' wagen. De verschillende configuraties en technologieën zijn ook hier platformspecifiek, wat betekent dat de schokdempers voor de specifieke uitvoering zijn ontwikkeld en ingesteld. Uiteindelijk is er echter geen specifieke kennis of zijn er geen speciale instrumenten vereist om de schokdempers van EV's te repareren of te vervangen.
Met medewerking van Arnott, DRiV/Monroe, KavoParts en ZF Services
