Vad är grejen med Öhlins?

Premium Polestar satsar på stötdämpare från Öhlins i Polestar 1 och som uppgradering i Polestar 2. Hur fungerar tekniken? Vi frågar mannen som var Öhlins gruppchef i Polestar 1-projeketet, Erik Lönnqvist.

Vad är grejen med Öhlins?

Del 2. Första delen fanns i testet av Polestar 1 i nr 7/2020.


Öhlins grundades 1976 av Kenth Öhlin i Upplands Väsby. Initialt var det stötdämpare till tävlingsmotorcyklar i motocross som gällde och redan efter två år tog man sin första VM-titel i denna sport tillsammans med KTM.

Sedan dess har Öhlins varit ett aktat namn inom motorsportens alla toppgrenar, som Formel 1, Le Mans, Indycar, Cart, MotoGP, Superbike med flera. Man har många, faktiskt hundratals, VM-titlar under bältet. Idag kan man också lägga till bland annat snöskotrar, ATV:er och mountainbikes – och givetvis standardbilar. Både det som kallas eftermarknad (tuning) samt å andra sidan fabriksmonterad utrustning, alltså som Original Equipment Manufacturer (OEM).

Med de manuellt ställbara stötdämparna i åtskilliga Polestarmodeller i åtanke kan man kanske förledas att tro att adaptiva dämpare, eller "semi-aktiva" som Öhlins föredrar att kalla dem, inte skulle vara deras grej.

Inget kunde vara mer fel, för Öhlins är tvärtom stora på detta område. Redan på 80-talet började man utveckla den här tekniken och tog sitt första Countinously controlled Electronic System (CES)-patent 1984. Ibland gör Öhlins den viktiga styrventilen och mjukvaran, medan resten av hårdvaran tillverkas av stötdämpartillverkare som Monroe och Tenneco (som köpte Öhlins 2019). Ni kanske minns Volvo S60 R från 2003 som hade en av Öhlins första adaptiva, serietillverkade OEM-stötdämpare.

Idag när du justerar dämparhårdheten med en knapp inne i din BMW, VW, Mercedes eller Volvo är det ofta Öhlins teknik du använder. På motorcykelsidan heter kunderna exempelvis Yamaha, Ducati, BMW och Kawasaki och 40 procent av försäljningen är originaldelar, OEM.

På Polestar 1 justerar man enkelt stötdämparna fram. Men på grund av SPA-plattformens design krävs det desto mer ansträngning bak.

Eftermarknaden står alltså för 60 procent och det är i en av dess grenar, Road & Track, vi tyckte känna igen oss när det gäller stötdämparna i Polestar 1 (se ams nr 7/2020).

Road & Track är benämningen på de fjäder/stötdämparkit du kan montera på din egen bil i syfte att höja nivån på väghållningen. Inte minst viktigt om du också kör på bana ibland. Här talar man sig varm om sin Dual Flow Valve (DFV)-teknik. Men vad är DFV och hur valde man stötdämpare till Polestar 1? Vi frågar Öhlins gruppchef i Polestar 1-projeketet, Erik Lönnqvist.

Är det riktigt att säga att dämparna i Polestar 1 liknar de i ert Road & Track-sortiment och var i hierarkin inom Öhlins ligger Road & Track-dämparna? Alltså i förhållande till STX, TTX, TPX, CCJ, STJ?

– Ja, det är en korrekt liknelse. Det är en inlinedämpare där gasbehållaren ligger inline med huvudkolven och DFV-ventilen finns i DFV-dämparen och Road & Track, så det finns stora likheter. Ja, vår benämning, lite tekniskt skulle den heta S46D: "S" för singelrör, 46 för huvudkolvsdiametern och ett "D" för Dividing Piston som skiljer gasen från oljan, som ligger i samma rör som huvudkolven jobbar i.

– I våra TTX-dämpare är det en annan princip för att bygga upp dämptryck, så det här är inte en TTX-dämpare.

Innan justerskruven är så här åtkomlig på Polestar 1 och Volvo Polestar Engineered måste ett skyddslock tas bort.

Kan du säga något om kvalitetskraven på Polestar 1-dämparna?

– Dels har vi våra egna ordinarie krav från R&T-dämparna och i Polestar 1-fallet är dämparna gjorda med OEM-krav från Volvo som ligger ovanpå våra egna krav.

Har Polestar 1 samma typ av dämpare som originalmonterades (som option) till Renault Megane R.S. 275 Trophy (och Trophy-R)? Och likaså till Polestar 2 med Performance-paket?

– Ja, det är stora likheter med DFV-ventilen och typen av dämpare (inlinedämpare), så det är samma. Megane Trophy har MacPhersonben fram, Polestar 1 har multilink från SPA-plattformen, så det är inga MacPhersonben. Tittar vi på bakdämparen finns det stora likheter med Polestar 1-dämparen. Den senare är dock i aluminum, medan de på Megane är av stål.

Och Polestar 2?

– Ja, den bygger på CMA-plattformen och därför blir det lite skillnader. Där är det MacPhersonben i framvagnen och då blir det samma princip som i Megane.

När det gäller varför bilen inte har elektroniskt justerbara dämpare säger Polestar att man under utvecklingsarbetet inte riktigt kunde nå de egenskaper man önskade med elektroniska dämpare, utan bara med manuellt justerbara. Kan ni kort förklara svårigheten/nackdelen med elektroniskt justerbara dämpare kontra en "konventionell/manuell" när det gäller att hitta det sista i fråga om komfort och väghållning?

I brist på en bild för Polestar 1 syns här de till utseendet lika dämparna till S60 T8 AWD Polestar Engineered. Justering upptill. Så icke på alla R&T-dämpare.

– Med en elektroniskt styrd dämpare är det svårare att få ut en riktigt bra kompromiss mellan handling och komfort. Det finns vissa fördelar också, eftersom man kan justera den som man vill, men samtidigt måste man ta hand om de dynamiska beteendena i dämparen. Och det kan vara väldigt svårt. Jag ska inte säga att man alltid når en bättre kompromiss med en passiv dämpare, men här har man gjort det. Och du har ju justerbarheten, fast med de här externa justerarna.

– Så dynamiken man får i de passiva ventilerna är svårslagen, speciellt med den här DFV-tekniken vi har. Har man passiva ventiler som är intrimmade kan man mycket väl nå bättre kompromiss än med en semiaktiv dämpare. Med en extremt bra passiv dämpare, som jag skulle säga att det här är (part i målet givetvis), är det svårt att nå dit upp med semiaktivt. Men å andra sidan, med ett semiaktivt chassi får du möjlighet att ställa mellan exempelvis sport och komfort och så vidare, inifrån som en användarfeature.

En kollega med förflutet i dämparbranschen beskrev problemet som att man har en inställning för kompression och en för retur och att tekniken kan få svårt att bestämma sig för vad som gäller i ändlägena fort nog. Är det rätt?

– Det är definitivt en bit av problematiken. Nollgenomgången, som man kan kalla vändläget för dämparen. När den ska vända från kompressionsrörelse till returrörelse och bygga kraft, är det inte säkert att vändläget i position är momentant samma som vändläget i kraft. Kraften byggs upp efter rörelsen, om ändå direkt efter. Men det är de där små skillnaderna i hur kraften byggs upp, det är det som kommer avgöra om det blir bra eller inte. Och hur olika ventiler hänger med i rörelserna, det är det jag kallar för dynamiken i dämparen. Och den dynamiken är mycket enklare att få till i klassiska, passiva ventiler.

Gällande åtkomligheten bak i Polestar 1. Man har ju sett sådana där förlängare, mjuka armar på dämparskruvarna. Det var inte aktuellt i det här läget?

– För framvagnen är det bara att öppna motorhuven och skruva. Baktill sitter toppmonteringen i hjulhuset utifrån. På andra bilar sitter den i bagageutrymmet så att det räcker att flytta på en matta för att komma åt, men det gör man inte på SPA-plattformen. Därför sitter det som det gör.

Oljan i stötdämparen tar olika väg beroende på kolvstångens hastighet. Figur 1 visar när hjulet trycks in i hjulhuset – kompressionsfasen.
Låg kolvstångshastighet: Oljan flödar mestadels genom (den ställbara) ventilen i kolvstången (prickad pil längst ner).
Hög kolvstångshastighet: Oljan flödar mestadels genom huvudkolvens shimsstack för kompressionsfasen (prickad pil högst upp).
Vid väldigt höga kolvstångshastigheter och plötsliga accelerationer av kolvstången: Olja kan också flöda genom den snabbt reagerande shimsstacken på DFV-ventilens kompressionssida (mellersta prickade pilen vid rödmarkerad DFV-ventil).

– Förlängare använder vi ibland inne i bagageutrymmena för att få ut justeringen. Men om inte toppmonteringen syns inifrån bagageutrymmet är det svårt.

På dessa dämpare styr justerskruven kompression och retur samtidigt. Justerar man endast lågfartsområdet (av tre) med skruven?

– Ja, precis. Om man delar in det i lågfart, mellanfart och högfart vad gäller hur dämparen rör sig. Så är det i huvudsak, man påverkar procentuellt sett mest i lågfart, det är riktigt, men man tar med sig hela dämpkurvan även i högfart, till exempel neråt om man öppnar ventilen. Skruvar man moturs öppnar man ventilen, då sjunker dämpkraften och procentuellt sett sänker man kraften mest i lågfart (upp till 0,1–0,2 m/s) och sedan mindre och mindre vartefter du kommer upp i hastighet. I högre hastighet går större delen av oljeflödet genom shimsstacken som sitter på huvudkolven och den påverkar man inte med denna externa justering.

– Lågfart handlar alltså om karossrörelser, så det får stor påverkan på stabiliteten, men om man pratar banprestanda och greppnivåer i kurva när du ligger på gränsen påverkas sådant också mycket av lågfarten, framför allt mycket av returrörelsen. Skulle vilja säga att det är en väldigt effektiv justering i det område den verkar.

Är det så att oljan går exakt samma väg i bägge riktningarna, och att hårdheten i kompression respektive retur därför ändras helt proportionellt i förhållande till varandra. Att om tre klick gör kompressionen x procent hårdare blir även returen x procent hårdare?

– Nja, det är tre oljeflöden i vardera riktningen. Ett går genom den här justeringen, ett bleedflöde som går genom en nålpassage, där du ställer nålen med justeringen; stryper eller öppnar. Detta är lågfartsflödet.

– Ett andra flöde, som är parallellt med det första är genom DFV:n. Det är i princip som små shimsstackar. Om man inte är bekant med det begreppet är det som en liten serie av tunna, runda brickor på varandra som bildar en pyramid och de måste böja sig för att oljan ska komma förbi och det är ett sätt att bygga dämpkraft på. Och då blir de verksamma bara i en riktning. Så det är en shimsstack för kompressionsriktningen och en shimsstack för returriktningen.

Figur 2 visar motsvarande flöden i returfasen. Vitsen med DFV-ventilen här är att efter mindre ojämnheter kunna släppa igenom oljan snabbare än i en konventionell sportdämpare för att tillåta hjulet att fjädra tillbaka och behålla vägkontakten bättre.

– Beroende på hur man har kombinerat de här shimsen i ena riktningen får man en viss dämpkurva, och då kan man välja hur man vill bygga upp dem för kompression respektive retur. De är alltså helt individuella. Och det är i mellanfartsområdet som DFV:n påverkar dämpkraften.

– För högfartsområdet finns det likadana shimsstackar, fast betydligt större som sitter på huvudkolven, också individuellt för kompression och retur. Det som har med shimsstackarna att göra är förutbestämt och en del av setuparbetet som Polestar och Öhlins har gjort tillsammans.

Aha, DFV:n är inte direkt en "nödöppnare" som man hör det beskrivas ibland?

– Nja, på huvudkolven måste du upp i lite hastighet för att få shimsstackarna att öppna. Men en större skarv öppnar den definitivt. Och shimsstackarna som ligger i DFV-ventilen öppnar mest hela tiden, så att man får en mjuköppning på huvudkolven. Det sker även öppningar på de här stora shimsstackarna relativt ofta. Men det är en setupfråga, man kan välja att göra de där precis tvärstyva, så de sällan öppnar om det är det man vill uppnå.

Vi hittade inget stopp utåt, vid klick 22, utan det fanns både tre och fyra och fem klick ytterligare. Ska det vara så, eller var stötdämparen på testbilen skadad? Stoppet i botten (hårdast) är tydligt, men uppåt är det inte det tyckte vi.

– Så är det nog på den modellen, man får hålla koll på var man är när man räknar klicken. Om man kan öppna en bit förbi 22 är det så pass öppet att effekten inte är särskillt stor längre, så även om ni kunde räkna fler klick, är det inte säkert att dämpkraften minskar ytterligare. Man kan inte förstöra dämparen genom att skruva ut, det gängar inte ut. Men när man stänger ventilen helt för att hitta nollan kan en stark person råka klicka ett klick till eller två i värsta fall. Om man verkligen tar i. 

– När man känner att det är stopp, behöver man inte ta i mer, utan då backar man av där till det första klicket man känner, det ska i princip bara vara ett halvt klick tillbaka, då är det läge noll.