Tutti i segreti della Boost Valve di Fox

di Daniel Naftali

La Boost Valve, una valvola di compressione idraulica degli ammortizzatori Fox è stata spesso oggetto di numerose discussioni qui sul forum, anche perché, leggendo il manuale Fox o le informazioni sulla rete, è piuttosto difficile capire esattamente come funziona.

Su questa valvola girano voci di ogni tipo… Fox si limita infatti ad elencarne i presunti vantaggi, ma non fornisce alcuna informazione tecnica in più. Noi però non ci vogliamo accontentare ed in questo articolo cercheremo di capire fino in fondo come funziona questa misteriosa Boost Valvle.

La Boost Valvle

La Boost valve, utilizzata sugli ammortizzatori DHX e recentemente su alcune versioni della serie Float, è una valvola idraulica di compressione position sensitive. Ripassiamo brevemente cosa significa questo due termine:

– Valvola position sensitive: “position sensitive” in italiano significa “sensibile alla posizione”. Questo tipo di valvola è in grado di dare una risposta differenziata a seconda dell’affondamento della sospensione. Con questi tipo di valvola è possibile ad esempio ottenere una maggiore frenatura verso il fondo corsa, mantenendo una minor frenatura ad inizio corsa.

La Boost Valve come detto è una valvola di compressione, ma in realtà negli ammortizzatori Fox esistono ancora due elementi che gestiscono la compressione: il pacco lamellare di compressione ed il Propedal. Inutile dire che tutti questi 3 elementi lavorano insieme ed il loro effetto si somma. Bisogna quindi sempre tenere in considerazione che l’effetto di un singolo elemento va analizzato in correlazione con quello degli altri 2.

Vediamo ora di capire come funziona questa strana valvola…

La Boost Valve è posizionata all’interno del ammortizzatore, per la precisione nella zona idraulica a monte delle valvole di propedal e compressione. Questo significa che l’olio fluisce prima nella Boost Valve, poi passa alle altre valvole. La Boost Valve quindi gestisce da monte la quantità di olio che andrà nelle valvole successive.

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Vedremo di seguito in che modo la boost valve riesce a dare il suo effetto position sensitive, per ora ricordiamoci solo che l’olio passa prima dalla Boost Valve, poi dalle altre parti. Adesso concentriamoci su come è fatta, in modo da capire meccanicamente come avviene la parzializzazione del flusso dell’olio e la conseguente frenatura in compressione. Sono due aspetti fondamentali per capire il suo funzionamento.

La Boost Valve ha una forma circolare ed è costituita da due dischi, tenuti separati da una molla. Partendo da SX verso DX dello spaccato in figura 1, troviamo quella che possiamo chiamare faccia anteriore:

La faccia anteriore è rivolta verso l’IFP, la camera di espansione ed il serbatoio dell’olio, tutti elementi posizionati sulla SX nello spaccato di figura 1. E’ questa faccia che, durante la compressione viene forzata contro l’olio. L’olio poi fluisce nell’intercapedine tra i due dischi.

L’altra faccia della valvola si presenta invece in questo modo:

La faccia posteriore presenta una serie di dentini, dentini che sono necessari per consentire il flusso di ritorno dell’olio, che quindi bypassa la valvola.

Come si vede nelle foto è stato evidenziato con una freccia viola un piattello di colore grigio chiaro: questa è la parte mobile della valvola, mentre la parte nera è fissa, solidale con il pistone. Il piattello grigio alzandosi o abbassandosi determina l’apertura o la chiusura della valvola, gestendo il flusso dell’olio:

Quando il piattello argentato viene spinto verso l’alto, lo spazio tra di esso e la parte fissa (di colore nero scuro) si riduce ed il flusso dell’olio viene quindi parzializzato.

Quando invece il piattello non viene spinto verso l’alto, lo spazio tra i due elementi è maggiore. Maggiore spazio significa che un maggiore flusso d’olio è in grado di attraversare la valvola.

Naturalmente oltre alle posizioni di tutto chiuso e tutto aperto, ci sono le varie posizioni intermedie.

Vedremo nel paragrafo successivo che quello che determina la chiusura o l’apertura della Boost Valve è la pressione nella camera di espansione.

Effetto position sensitive: Boost Valve e camera di espansione

Abbiamo detto che la Boost Valve ha un effetto position sensitive, ma come si realizza in pratica questo suo comportamento?

Per capirlo dobbiamo cominciare con un po’ di nomenclatura. Ecco il nostro ammortizzatore sezionato

Cominciando da sinistra, troviamo:

– La camera di espansione, una camera pneumatica riempita di aria (oppure azoto) in pressione
– L’IFP (internal floating piston) che non è nient’altro che un pistone il cui compito è quello di mantenere separati aria ed olio ed evitare che si emulsionino.
– Serbatoio dell’olio: una camera piena di olio idraulico
– Il pistone, che durante la compressione penetra all’interno del serbatoio d’olio.

Guardando l’esploso, si nota chiaramente che durante la compressione dell’ammortizzatore, il pistone viene spinto all’interno del serbatoio dell’olio. L’ingresso del pistone provoca una riduzione di volume di questo serbatoio, per il semplice motivo che il pistone ha un suo volume che non può essere occupato dall’olio. L’olio, incomprimibile, spinge quindi contro l’IFP e va a comprimere la camera di espansione spingendo verso sinistra l’IFP stesso.

Animazione che mostra il funzionamento di un ammortizzatore. Le lettere corrispondono a:
– A: pistone
– B: Boost Valvle
– C: serbatoio d’olio (lo stelo dell’ammo)
– D: olio idraulico
– E: IFP
– F: Camera di espansione

La camera di espansione, comprimendosi, subisce un incremento di pressione molto considerevole dato il suo piccolo volume e incremento in termini di PSI dipende dal volume della camera stessa (camera più piccola, incremento maggiore, camera più grossa incremento minore).

Per una questione di equilibrio, sulle due facce dell’IFP ci dev’essere la stessa pressione, questo significa che la pressione dell’olio nel serbatoio è sempre uguale a quella della camera di espansione. Per essere più chiari, sottolineamo che ad inizio corsa l’olio avrà una pressione più bassa, mentre mano a mano che si procede verso il fine corsa (e la camera di espansione si schiaccia), la pressione subisce un forte incremento.

E’ proprio sfruttando questo incremento di pressione dell’olio che la Boost Valvle riesce a funzionare come valvola position sensitive. La valvola, come visto in precedenza, è costituita da due parti: una nera, fissa in quanto appoggiata e solidale con il pistone, ed una mobile, quella argentata, che tra l’altro presenta un’ampia superficie rivolta verso l’olio.

La parte nera più esterna è fissa, mentre il piattello interno è libero di muoversi.

Per farla semplice, quando la pressione della camera pneumatica (e quindi dell’olio) aumenta, la parte centrale della Boost Valvle viene schiacciata, andando a chiudere, anche solo parzialmente, la valvola e riducendo quindi il passaggio dell’olio.

Il risultato quindi è che la Boost Valvle riesce a “sentire” la pressione della camera di espansione e di regolare la risposta idraulica di conseguenza, parzializzando il flusso. L’effetto di frenatura è direttamente proporzionale alla pressione della camera di espansione, quindi sarà meno marcato all’inizio per poi diventare sempre più intenso mano a mano che si avanza con la corsa.

Camera di espansione: volume e pressione

Abbiamo quindi visto che ad una maggior pressione della camera d’espansione corrisponde una maggior frenatura idraulica in compressione effettuata dalla Boost Valvle e viceversa.

Sfruttando questa caratteristica, sugli ammortizzatori più evoluti (DHX) è possibile personalizzare il volume e la pressione della camera d’espansione, ma lo stesso stratagemma viene utilizzato anche sugli ammortizzatori della seria Float per personalizzarne la risposta ed adattarli a determinate curve di compressione (Boost Valvle Tuning).

Vediamo cosa succede variando il volume o la pressione della camera d’espansione…

PRESSIONE DELLA CAMERA D’ESPANSIONE

Dopo aver capito come funziona la Boost Valvle, è facilmente intuibile che andando ad aumentare la pressione della camera d’espansione, andremo ad incrementare la frenatura in compressione dell’ammortizzatore. Vediamo cosa succede con un grafico, ricordandoci che a posto di pressione potremmo scrivere “effetto di frenatura della Boost Valvle”.

Come vediamo i due grafici sono pressoché paralleli, con una divergenza verso la fine legata alla proporzione quadratica della trasformazione isoterma. L’effetto che si ottiene in questo modo sarà quello di una frenatura più intensa lungo tutta la corsa e quindi un maggior sostegno nella parte intermedia della corsa del nostro ammortizzatore.

Nel nostro grafico l’incremento di pressione sembra piuttosto modesto, in realtà abbiamo dovuto sottostimarlo per semplici esigenze grafiche. In pratica, essendo il volume della camera di espansione molto piccolo, la pressione sale in maniera piuttosto netta e decisa, raggiungendo pressioni anche estremamente elevate.

VOLUME DELLA CAMERA D’ESPANSIONE

Andando invece a lavorare sul volume della camera d’espansione si va ad intervenire sull’incremento di pressione con l’aumentare della corsa utilizzata.

A parità di pressione iniziale è infatti evidente che minore è il volume della camera d’espansione, maggiore sarà l’incremento di pressione che si raggiunge ad una determinata escursione, in quanto l’aria viene maggiormente compressa essendo la riduzione di volume, in percentuale, maggiore. L’effetto sempre più marcato mano a mano che si procede verso il fine corsa.

Vediamo di capire meglio con un grafico:

Fino alla parte centrale le due curve sono pressoché vicine, ma andando verso il fine corsa la pressione della curva relativa alla camera d’espansione con volume minore subisce un netto incremento. L’incremento diventa più marcato nella parte finale della corsa, dove le due curve si separano maggiormente.

Questo tradotto in termini pratici significa che nella parte intermedia della corsa l’effetto di frenatura della Boost Valve sarà pressoché analogo, mentre verso il fine corsa, nel caso di volume inferiore si avrà un maggiore freno in compressione, con il risultato di avere una maggiore resistenza sul fine corsa.

Questo spiega molte cose relative alle diciture dei manuali Fox. Quella che Fox chiama regolazione pneumatica della Boost Valve non è altro che la pressione della camera di espansione. Il Bottom Out invece interviene sul volume della camera di espansione: ad un Bottom Out chiuso, corrisponderà un volume inferiore e quindi un maggior freno sul fine corsa.

Con questo è tutto! Appuntamento alla settimana prossima!