Que é e como funciona a suspensión adaptativa

Unha forma de mellorar a suspensión dun coche é adaptala á natureza da estrada, á velocidade ou ao estilo de condución. É posible implementar isto co uso de equipos electrónicos e actuadores electromagnéticos, pneumáticos e hidráulicos de alta velocidade. O mesmo coche, cun cambio rápido nas características da suspensión, pode adquirir as habilidades individuais dun coche deportivo de estrada, un todoterreno ou un camión lixeiro. Ou simplemente mellorar significativamente o confort dos pasaxeiros.

Fundamentos da adaptación organizativa

Para obter a capacidade de adaptación ás influencias externas ou ás ordes do condutor, a suspensión debe adquirir un carácter activo. Os mecanismos pasivos reaccionan sempre de forma inequívoca ante determinadas influencias. Os activos son capaces de cambiar as súas características. Para iso contan cunha unidade electrónica de control, que é un ordenador que recolle a información dos sensores e outros sistemas do vehículo, recibe as instrucións do condutor e, unha vez procesadas, pon o modo aos actuadores.

Como sabedes, a suspensión componse de elementos elásticos, dispositivos de amortiguación e unha paleta guía. Teoricamente, é posible controlar todos estes compoñentes, pero na práctica é suficiente con cambiar as propiedades dos amortiguadores (amortecedores). Isto é relativamente fácil de facer cun rendemento aceptable. Aínda que se non se require a velocidade de reacción, por exemplo, o modo de aparcamento, o cambio de distancia ao chan ou a rixidez estática están suxeitos a axustes, entón é moi posible adaptar a configuración da suspensión para todos os seus compoñentes.

Para a adaptación operativa, será necesario ter en conta moitos parámetros de entrada:

• datos sobre irregularidades da superficie da estrada, tanto actuais como próximas;
• velocidade de movemento;
• dirección, é dicir, o ángulo de rotación das rodas de dirección e a aceleración angular do coche no seu conxunto;
• posición e velocidade de rotación do volante;
• requisitos do condutor segundo a análise do seu estilo de condución, así como os introducidos en modo manual;
• a posición do corpo en relación á estrada, os parámetros do seu cambio co paso do tempo;
• sinais de sensores tipo radar que analizan o estado da cobertura diante do coche;
• aceleracións lonxitudinais e transversais dos modos de funcionamento do coche, do motor e do sistema de freos.

O programa de bloques de control contén algoritmos para responder a todos os sinais entrantes e para acumular información. As ordes envíanse normalmente aos amortecedores controlados eléctricamente de todas as rodas, individualmente para cada unha, así como aos acoplamentos activos das barras estabilizadoras. Ou aos dispositivos que os substitúen cando traballan como parte de suspensións totalmente controladas hidráulicamente, así como aos produtos de maior tecnoloxía que traballan exclusivamente na interacción electromagnética. Neste último caso, a velocidade de resposta é tan alta que a partir do funcionamento da suspensión pódese conseguir un comportamento case ideal.

Composición do sistema

O complexo inclúe dispositivos que garanten a regulación das propiedades de amortiguamento e a rixidez dinámica, así como minimizar o balanceo corporal:

• controlador de suspensión con microprocesador, memoria e circuítos de E/S;
• mecanismos activos para parar o rolo (barras estabilizadoras controladas);
• complexo de sensores;
• amortecedores que permiten o control electrónico da rixidez.

Os controis do panel de control, a maioría das veces trátase dunha pantalla interactiva a bordo, o condutor pode configurar un dos modos operativos segundo as súas preferencias. Permítese o predominio da comodidade, a deportividade ou a capacidade todoterreno, así como unha personalización máis avanzada das funcións con memoria de modo. A adaptación acumulada pódese restablecer rapidamente á configuración orixinal.

Os requisitos para os estabilizadores transversais son sempre controvertidos. Por unha banda, a súa finalidade é garantir o mínimo rolamento corporal. Pero deste xeito a suspensión adquire o carácter de dependencia, o que supón unha redución do confort. Cando se conduce en malas estradas, unha característica máis valiosa será aínda máis liberdade das rodas individuais para lograr a máxima articulación dos eixes. Só deste xeito, todas as reservas de viaxe da suspensión serán totalmente utilizadas para garantir o contacto constante dos pneumáticos co revestimento. Un estabilizador con rixidez constante, que adoita ser unha simple barra de aceiro de resorte, que funciona co principio dunha barra de torsión, non poderá servir igual de ben en todas as condicións.

Nas suspensións activas, o estabilizador está dividido, con posibilidade de regulación electrónica. Pódense usar diferentes principios para controlar a rixidez reducida. Algúns fabricantes usan unha precarga para torcer un motor eléctrico cunha caixa de cambios, outros usan un método hidráulico, instalando cilindros hidráulicos no estabilizador ou a súa fixación ao corpo. Tamén é posible imitar completamente a barra estabilizadora con cilindros hidráulicos individuais que funcionan en paralelo cos elementos elásticos.

Amortecedores axustables

Un amortecedor convencional ten a propiedade de cambiar a súa rixidez dinámica dependendo da velocidade e da aceleración do movemento da varilla. Isto conséguese mediante un sistema de válvulas de estrangulamento polas que flúe o fluído amortecedor.

Para o control operativo dos aceleradores de derivación, son posibles dúas formas: instalar válvulas electromagnéticas tipo carrete ou cambiar as propiedades do líquido nun campo magnético. Os fabricantes usan ambos métodos, o segundo con menos frecuencia, xa que requirirá un fluído especial que cambie a súa viscosidade nun campo magnético.

As principais diferenzas operativas das suspensións adaptativas

As suspensións activas coa propiedade de adaptación proporcionan a capacidade de controlar de forma programática as calidades do consumidor dun coche en calquera estrada:

• o corpo mantén sempre unha posición determinada en relación á estrada, as desviacións das cales só están determinadas pola velocidade do sistema de adaptación;
• as rodas teñen o contacto constante máximo posible co revestimento;
• o nivel de aceleración na cabina dos golpes é moito menor que cunha suspensión tradicional, o que aumenta o confort da viaxe;
• o coche está mellor controlado e máis estable a altas velocidades;
• os sistemas máis avanzados poden anticipar os baches escaneando a estrada por diante das rodas e axustando os amortiguadores con antelación.

A desvantaxe, como con todos os sistemas complexos, é unha: alta complexidade e os indicadores de fiabilidade e custo asociados. Polo tanto, as suspensións adaptativas utilízanse no segmento premium ou como equipamento opcional.

Os algoritmos de traballo e un conxunto de equipos son cada vez máis complexos e mellorados. O principal obxectivo dos desenvolvementos no campo das suspensións adaptativas activas é lograr o máximo descanso da carrocería do coche, sen importar o que pase coas rodas e as súas masas non suspendidas asociadas. Neste caso, as catro rodas deben manter constantemente o contacto coa estrada, mantendo o coche nunha determinada traxectoria.