Suspension Neumatica

.Identificar las necesidades de los actuales sistemas de suspensión:

Confort y estabilidad: La elección de tarado en una suspensión convencional (las estudiadas anteriormente) supone un difícil compromiso entre el confort y la estabilidad del vehículo. Cuanto más dura sea la suspensión, aumentara la estabilidad del vehículo pero disminuirá el confort. Al contrario con una suspensión blanda aumenta el confort pero disminuye la estabilidad. Por esta razón hay vehículos en los que por sus condiciones de utilización disponen de tarados blandos que absorben al máximo las oscilaciones de la carecería debidas a las irregularidades del terreno y en cambio hay otros que por su conducción más deportiva optan por tarados duros que dotan al vehículo de una mayor estabilidad sobre todo en curvas y altas velocidades.

Lo ideal de una suspensión seria que se pueda adaptar a las condiciones del terreno o a las preferencias del conductor.

Las suspensiones se pueden clasificar:

1. La suspensión pasiva

2. La suspensión semiactiva

3. La suspensión activa

La suspensión pasiva

La suspensión pasiva corresponde a las suspensiones estudiadas en los capítulos anteriores y son las más utilizadas actualmente en vehículos pequeños y medios. Estas suspensiones no son regulables automáticamente.

La suspensión semiactiva

Mediante el empleo de sistemas regulados se permite variar los mecanismos de suspensión y amortiguación para adaptarlos a necesidades de uso deportivo o confort. Por eso se habla del mecanismo de suspensión regulada, que utilizan al contrario que una suspensión convencional, componentes regulables que pueden estar asistidos por la electrónica: sensores, módulos electrónicos, etc. Estos sistemas se denominan "semiactivos" y no necesitan de canal externo de energía.

Suspensión activa

Cuando se busca una mayor exigencia al sistema de suspensión, teniendo en cuenta factores como el estado de la calzada, velocidad, comportamiento en la conducción, etc. se necesita de un sistema de suspensión regulable que actué sobre cada rueda de manera rápida y constante. Para conseguir este objetivo se necesita de un sistema de control mucho más complejo que los anteriores. La suspensión activa se compone de una serie de sensores y actuadores que necesitan de un canal externo de energía.

 Sistema de control electrónica: Una suspensión activa almacena, disipa e introduce energía al sistema por medio de actuadores, cuyo accionar es regulado a través de sensores y controladores, como se ilustra en la Fig. 1(b). Para ejercer la fuerza de control se pueden utilizar diferentes clases de actuadores: electro-hidráulicos, neumáticos y electromagnéticos.

Los sensores se emplean para registrar el comportamiento del vehículo ante las perturbaciones y así definir la respuesta de acuerdo al objetivo de control. Un sistema de suspensión activa usualmente utiliza acelerómetros en las esquinas del chasis y en las ruedas, cuya integración proporciona las respectivas velocidades, así como transductores lineales ubicados entre la rueda y el chasis para medir el desplazamiento relativo. También se ha propuesto el uso de sensores de fuerza para el sistema de control. La operación incorrecta de alguno de estos sensores conduce a un comportamiento indeseable de la suspensión, por lo que se han propuesto metodologías de detección y a prueba de fallas.

• Principales sistemas inteligentes:

Suspensión neumática en automóviles

Este tipo de suspensión se está utilizando desde hace pocos años sobre todo en vehículos de alta gama. La suspensión neumática basa su funcionamiento en las propiedades que ofrece el aire sometido a presión. En esta suspensión, se sustituye el resorte mecánico (muelle, ballesta o barra de torsión) por un fuelle o cojín de aire que varía su rigidez.

La suspensión neumática permite:

• Adaptar la carrocería a distintas alturas en función de las necesidades de marcha.

• Adaptar la suspensión y la amortiguación a la situación de la calzada y a la forma de conducir.

Se caracteriza por su elevada flexibilidad, notable capacidad de amortiguación de las vibraciones y por la autorregulación del sistema que permite mantener constante la distancia entre el chasis y la superficie de carretera independientemente de la carga presente en el vehículo.

La suspensión neumática es un sistema complejo y de coste elevado, ya que integra numerosos componentes y necesita de una instalación de aire comprimido para su funcionamiento. Esta suspensión es muy utilizada en vehículos industriales (autobuses, camiones, etc.). Automóviles que utilizan esta suspensión tenemos: Audi A8, Mercedes de la Clase E, S, R, etc. y algunos todo terreno como el VW Touareg, el Range Rover y el Audi Q7 entre otros.

La suspensión neumática se puede aplicar tanto en el eje trasero o integral a las cuatro ruedas. Con esta suspensión se puede variar la altura de la carrocería manual o automáticamente en función de la velocidad, de las características de la calzada y el estilo de conducción. Se conecta o desconecta la suspensión en las patas telescópicas con un volumen de aire adicional.

Suspensión neumática integral

Esta suspensión se aplica a las cuatro ruedas, mantiene la altura del vehículo a un valor teórico constante mediante un sistema de amortiguación neumática en el eje delantero y en el eje trasero, independiente de la carga. La distancia entre el eje y la carrocería es determinada por cuatro sensores de altura llamados transmisores de nivel del vehículo.

En el caso de existir diferencias con respecto al valor teórico, mediante el compresor y las electroválvulas de suspensión se varían el volumen de aire en el muelle neumático, que vuelve a regular la altura de la carrocería hasta alcanzar el valor teórico.

Como ejemplo utilizaremos como base la suspensión neumática montada en el automóvil de la marca Audi y modelo A8.

Suspensión Hidroneumática

Esta suspensión combina un sistema mixto de elementos hidráulicos y neumáticos que garantiza una suspensión suave y elástica, facilitando, además, el reglaje y nivelación de la carrocería de forma automática. Esta suspensión proporciona la confortable sensación de "flotar", una gran estabilidad, que hace que apenas se noten las desigualdades del terreno y también un notable agarre de las ruedas al mismo.

Este tipo de suspensión tiene como principio la utilización de unas esferas que tienen en su interior un

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