En støtdemper tar opp bevegelsesenergi. Hjulet trykkes fast mot underlaget snarere enn å sprette opp og ned. Dempingen skjer ved at olje jobber mot et stempel med strypeventil, eller ved å trykke sammen en gass. Eller begge deler …
Bildet øverst: Biler for svært ujevnt underlag vil alltid ha spesielt hjuloppheng, mange av dem vil også ha støtdemping basert på kompressibel nitrogengass med ekstra dempereffekt. (Foto: Land Rover)
Av Stein Bekkevold
Støtdemperne er svært viktige i bilens hjuloppheng, og har flere funksjoner. Hovedjobben er å sørge for at bilen ikke spretter opp og ned, slik at dekkene holdes trygt mot veien. Slik gir demperen størst mulig veigrep og best kjøreegenskaper.
Den består av et rørkammer – enkelt eller dobbelt – fylt med olje; inne i røret sitter en stempelstang koblet til hjulet. Dempertoppen er skrudd fast i karosseriet. I stemplet sitter en ventil som oljen presses forbi – eller gjennom, når hjul og stempel går opp og ned. Åpningen styrer trykket; den er en strypeventil. Fordi demperkarakteristikken er tilpasset fjærkonstant og fjæringsvei, skal demperen ikke byttes ut med en annen type, uten at også fjærene skiftes!
Støtdemperen
er valgt etter bilens vekt/vektfordeling og bakkeklaring, og opphengets oppbygning og dynamikk styrer form og plassering. I dag er det ikke uvanlig med et lukket, gassfylt (nitrogen) kammer. Dette gjør demperen mer følsom og lar den jobbe raskere.
Den vanligste typen oppheng er i dag av type MacPherson med fjæren rundtstøtdemperen. I andre oppheng jobber ofte fjær og demper for seg.
Dyrere biler har ganske kompliserte hjuloppheng og kostbare støtdempere, fordi dette gir økt kjørekomfort og -sikkerhet; her er det mest metall foran, der svingemassene er størst. I billigere biler er alt litt enklere … (Foto: BMW)
Earle S. MacPherson
var en amerikansk bilingeniør som ble sjef for Chevrolets Light Car-prosjekt i 1945. De skulle utvikle mindre biler for etterkrigsmarkedet; tusenvis av eks-soldater kom hjem og skulle starte sine sivile liv, og små, rimelige billigbiler trengtes.
Modellen var Chevrolet Cadet. I 1946 sto tre prototyper klare. De fikk verdens første MacPherson fjærbein foran og bak. Prosjektet ble stanset av GMs ledelse i 1947 og den skuffede ingeniøren gikk over til Ford.
Han hadde jobbet hos andre produsenter før han kom til GM i 1934, der han snart ble sjefingeniør for personbiler. Han var selv krigsveteran, og jobbet hardt for å utvikle en billig og enkel fjæring foran; soldatene skulle ha det beste.
Fordi han gikk til Ford, ble de første bilene med hans patent modellene Consul og Zephyr. Ford og kjøperne oppdaget snart at fjærbeinet var effektivt, enkelt og billig.
På den tiden var det vanligste forhjulsopphenget stiv aksel og bladfjærer. Dette hindret hjulene å bevege seg fritt. Patentet gjorde opphenget mye mer fleksibelt. Dette ga økt komfort og bedre veigrep, var enklere å bygge inn, og tok mindre plass. I dag har de fleste biler slikt hjuloppheng, om de ikke er ekstra flotte og dyre og har tverrlenker oppe og nede, som i Formel 1.
Slitedel!
Støtdempere regnes som slitedel på linje med clutch og bremser, så det er ikke uvanlig å bytte dem med årene – men de bør holde 60 000 – 70 000 km. Minst.
Den vanligste grunnen til utskifting er at det lekker i pakningene mellom ytterrør og stempelstang. Når oljen lekker vil demperen virke dårligere og stabilitet og kjøreegenskaper forverres. En vanlig støtdemper kan ikke overhales, og må byttes.
At demperen er svekket merker vi når bilen beveger seg mindre kontrollert – og du belaster fjærene mer. Bilen gynger mer og mer på ujevn vei, og reagerer med økende gynging ved akselerasjon og bremsing. Fordi støtdemperne er permanent lukket er det lite du kan gjøre for å vedlikeholde dem, så du må altså bytte dem. Og det lar du definitivt merkeverkstedet gjøre …
Støtdemperne er ofte et rør – eller to rør utenpå hverandre om demperen er mer avansert, og dyrere. I røret går et stempel som bremses av en ventil. Her er demperen kombinert med en skrufjær, en løsning for litt dyrere biler. (Foto: Volvo/Polestar)
Viskøs friksjon
Når olje demper bevegelse kalles det viskøs friksjon, og dette skjer i støtdemperne. Når fabrikken velger demper, er vekt og vektfordeling viktig, sammen med type fjærer og fjærkonstant foran og bak. Og det er ønsket avfjærings- og demperkarakteristikk de spesifiserer: Stiv, myk, sporty, komfortabel, bestemt, stram; typisk Jaguar, typisk Rolls, typisk sport, typisk Citroën (!) og så videre.
For de fleste vanlige familiebiler gjelder standardverdier, så ganske vanlige dempere og skrufjærer er mer enn bra nok. Om vi i gamle dager skulle lage en sprek variant av f.eks. en Ford Sierra eller Escort sammen med gutta hos Cosworth, var progressive skrufjærer og gassfylte dempere tingen. Slike skrufjærer kan du lese mer om i arkivet. Gassdempere kan du lese om her:
Olje- og gassdemper
Støtdempernes hovedjobb er å dempe fjærsvingninger. Sammen med hysterese – energiopptak – i dekket dempes energien fra ufjæret vekt som flyr opp og ned. Fjærbaserte dempere har jo skru- eller bladfjærer, men torsjonsstenger er også i bruk. Men selv om fjærene er aldri så gode, lagrer de ikke energi, de bare reagerer på den. Dempere som også inneholder gass har sine; gassen – nitrogen – virker som en ekstra demper. Derfor har trimmede biler ofte slike. Og progressive skrufjærer.
Gassfylte dempere med to rør finner du i en del originale, moderne hjuloppheng. Ofte forkortet PSD, er dette en variant av dobbeltrøret. Gassen gjør at stempelet beveger seg relativt fritt i det midterste området – i komfortsonen – mens alt strammes når bilen treffer ujevnt underlag, som vaskebrett. Dessuten har vi en variant som reagerer på akselerasjoner, brå opp-ned-bevegelse. Gasstrykkdemperne virker ved at oljen står under konstant trykk fra gassen. De har høyere virkningsgrad og lengre levetid (100 000–120 000 km) enn vanlige dempere, og kan ettermonteres. Hør med merkeverkstedet.
Gassdemping kom med Citroën i 1954. I dag står mange dempere under trykk, for å redusere oljens tendens til å kavitere (skumme). I biler for racing eller terreng kan det også sitte en sekundær sylinder, som reservoar for olje og gass.
Kompositt-hydropneumatisk fjæring forekommer, den kombinerer mange elementer i samme enhet: fjæring, støtdemping og høydekontroll (Citroën Hydractive III). Det fins også system der oljeviskositeten styres elektromagnetisk.
