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8/10/2019 suspensionneumatica-100624165309-phpapp02

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Este tipo de suspensin se esta utilizando desde hace pocos aossobre todo en vehculos de alta gama. La suspensin neumticabasa su funcionamiento en las propiedades que ofrece el airesometido a presin. En esta suspensin, se sustituye el resortemecnico (muelle, ballesta o barra de torsin) por un fuelle ocojn de aire que varia su rigidez.

WILFREDO PINEDO GRANADOS -SUSPENSIN NEUMTIC A


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La suspensin neumtica permite:

Adaptar la carrocera adistintas alturas en funcinde las necesidades demarcha.

Adaptar la suspensin y laamortiguacin a la situacinde la calzada y a la forma deconducir.

Se caracteriza por su elevadaflexibilidad, notable capacidad deamortiguacin de las vibraciones ypor la autorregulacin del sistemaque permite mantener constante ladistancia entre el chasis y la

superficie de carreteraindependientemente de la cargapresente en el vehculo.



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La suspensin neumtica es unsistema complejo y de costeelevado, ya que integranumerosos componentes ynecesita de una instalacin deaire comprimido para sufuncionamiento. Esta suspensin

es muy utilizada en vehculosindustriales (autobuses,camiones, etc). Automviles queutilizan esta suspensin tenemos:Audi A8, Mercedes de la Clase E,

S, R, etc. y algunos todo terrenocomo el VW Touareg, el RangeRover y el Audi Q7 entre otros.



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La suspensin neumtica se puede aplicar tanto en el eje trasero o integral ala cuatro ruedas. Con esta suspensin se puede variar la altura de la carroceramanual o automticamente en funcin de la velocidad, de las caractersticasde la calzada y el estilo de conduccin. Se conecta o desconecta la suspensin

en las patas telescpicas con un volumen de aire adicional



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Suspensin neumtica integral

Esta suspensin se aplica a las cuatro ruedas, mantiene la altura del vehculo a un valor terico constante

mediante un sistema de amortiguacin neumtica en el eje delantero y en el eje trasero, independiente de lacarga. La distancia entre el eje y la carrocera es determinada por cuatro sensores de altura llamadostransmisores de nivel del vehculo.En el caso de existir diferencias con respecto al valor terico, mediante el compresor y las electrovlvulas desuspensin se vara el volumen de aire en el muelle neumtico, que vuelve a regular la altura de la carrocerahasta alcanzar el valor terico.

Como ejemplo utilizaremos como base la suspensin neumtica montada en el automvil de la marca Audi ymodelo A8.



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Niveles de equipamiento del vehculo

Para el Audi A8 estar disponible el tren de rodaje standard (adaptive air suspension) y eltren de rodaje deportivo (adaptive air suspension sport).

Tren de rodaje standard:

Se pueden seleccionar los siguientes programas de forma manual o automtica:

Modo automatic:Nivel bsico del vehculo, tarado orientado hacia el confort con una familia decaractersticas de amortiguacin adaptada correspondientemente. A partir de los 120km/h se produce 30 segundos ms tarde un descenso de 25 mm (descenso paraautopista). Con este nivel rebajado mejoran las condiciones aerodinmicas y se reduceel consumo de combustible.

Modo confort:

Altura del vehculo igual que en el modo automatic; una menor amortiguacin que enel modo automatic en el margen de velocidades inferiores, combinado con unaumento del confort de conduccin en comparacin con el modo automatic.No se produce el descenso automtico para autopista.



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Modo dynamic:

El nivel del vehculo se encuentra 20 mm por debajo del modo automatic.Se ajusta automticamente una familia de caractersticas de amortiguacincon tarado deportivo. A partir de una velocidad de 120 km/h se produce 30

segundos despus otro descenso de 5 mm (descenso para autopista).



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Modo lift:

Altura del vehculo elevada 25 mm con respectoal modo automatic; tarado orientado hacia el

confort, igual que en el modo automatic.



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Componentes de la suspensin

Brazo muelle/amortiguador

La estructura bsica de los cuatro brazostelescpicos muelle/amortiguador es idntica.El brazo de suspensin esta formado por dospartes:

Una neumtica que sustituye al muelle de lassuspensiones mecnicas convencionales y quesirve principalmente para nivelar la carrocera.Una suspensin de reglaje continuo de laamortiguacin, que utiliza amortiguadores detarado variable a travs de unas electrovlvulasque controlan el paso del aceite.

Funcionamiento:

El muelle neumtico no slo viene a sustituir al

muelle de acero; en comparacin con ste ofrecetambin ventajas esenciales. El nuevo guiadoexterior del muelle neumtico por medio de uncilindro de aluminio permite reducir el espesor depared de la balona. Esto se traduce en unarespuesta ms sensible ante irregularidadesdel pavimento.



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Amortiguador

Estructura:

Se monta un amortiguador bitubo de gas presurizado con reglaje elctrico continuo (continuous damping control =amortiguador CDC). La vlvula amortiguadora principal (3) en el mbolo (1) es pretensada mecnicamente por un muelle (4).Sobre la vlvula est dispuesta una bobina electromagntica (5); el cable de conexin pasa hacia fuera a travs de la varilla dembolo hueca.

Funcionamiento:

La fuerza de amortiguacin viene determinada esencialmente por la resistencia que oponen las vlvulas al flujo del aceiteinterno. Cuanto mayor es la resistencia al flujo del aceite que las traspasa, tanto mayor es la fuerza de amortiguacin.



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Grupo de alimentacin de aire

El grupo de alimentacin de airese instala en la parte delanteraizquierda del vano motor. De estaforma se evitan influenciasnegativas en las condicionesacsticas del habitculo.

Asimismo se puede realizar asuna refrigeracin ms eficaz. Estoaumenta la posible duracin de laconexin para el compresor y lacalidad de la regulacin.Funcionamiento:

Para proteger el compresor contra

un posible sobrecalentamiento seprocede a desactivarlo si esnecesario (temperatura excesivaen la culata). La presin estticamxima del sistema es de 16bares.



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Bloque de vlvulaselectromagnticas

El bloque de vlvulaselectromagnticasincluye el sensor depresin y las vlvulas

para excitar losmuelles neumticos yel acumulador depresin. Va instaladoen el paso de ruedaentre el guardabarrosy el pilar A en el ladoizquierdo delvehculo.



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Funcionamiento de la suspensin neumtica

Este sistema mantiene constante el nivel de la carrocera al valor elegido por el conductor,independientemente de la carga. Para hacerlo el sistema utiliza un compresor que enva aire a laspatas telescpicas por medio de las electrovlvulas, hasta que se ha ajustado el nivel del vehculo.

El nivel de la carrocera en el eje delantero y en el eje trasero es registrado por los sensores denivel y es transmitido a la unidad de control.Cada bloque de suspensin o pata telescpica est comandada por una electrovlvula que abre ycierra el paso de la presin de aire. Las electrovlvulas de suspensin se excitan elctricamente porparejas (eje delantero y eje trasero).El circuito neumtico funciona bsicamente teniendo en cuenta dos periodos de funcionamiento:presurizacin y despresurizacin.



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Periodo de presurizacin

Al ser cargados los muelles neumticos a travs del acumulador de presin, la vlvula (10) abre las vlvulas (9)correspondientes por ejes. El acumulador de presin (12) se carga haciendo que el compresor (1) alimente aire a travsde la vlvula (10) abierta.

Si el vehculo se encuentra en posicin lateralmente desigual tambin se excitan individualmente las vlvulas (9a 9d)de una lado hasta compensar esta posicin..

Las vlvulas (9a, 9b y 9c, 9d) son excitadas elctricamente por parejas (eje delantero y eje trasero).

El aire es aspirado por el compresor (1) a travs del filtro (8) y el silenciador adicional (7). El aire comprimido pasa atravs del deshidratador (2), la vlvula de retencin 3a y las vlvulas 9 hacia los muelles neumticos.



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Despresurizacin

Las vlvulas (9a, 9b y 9c, 9d) y la electrovlvula de descarga (5) abren. El

caudal del aire puede pasar a travs de la vlvula de descarga (5) y abre asla vlvula de descarga (6) neumticamente pilotada.El caudal del aire abandona el sistema a travs de la vlvula de descarga (6),el silenciador adicional (7) y el filtro de aire (8). El agente secante seregenera al pasar el aire por el deshidratador (2).



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Sensor de presin

Mide las presiones en los

brazos telescpicos delos ejes delantero ytrasero y en elacumulador de presin Elsensor va empotrado enel bloque de vlvulaselectromagnticas y noest al acceso por fuera.

Sensor de aceleracin

Para poder ajustar la amortiguacin ptima en cadasituacin es preciso conocer el desarrollo cronolgico

de los movimientos de la carrocera (masaamortiguada) y de los componentes de los ejes (masano amortiguada).Las aceleraciones de la carrocera se miden con ayudade tres sensores.Dos de ellos se encuentran en las torretas de losbrazos telescpicos delanteros; el tercero se halla en elguardarrueda trasero derecho.La aceleracin de los componentes de los ejes (masas

no amortiguadas) se determina por anlisis de lasseales procedentes de los sensores de nivel delvehculo.



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Sensores de nivel del vehculo

Los cuatro sensores son de un mismo diseo, mientras que las sujeciones y bieletas de acoplamiento son

especficas por lados y ejes.

Funcionamiento:

Los sensores detectan la distancia entre los brazos oscilantes del eje y la carrocera, y con ello la altura de nivel delvehculo. La deteccin se realiza ahora con frecuencias de 800 Hz (en el allroad 200 Hz). Esta tasa de captacin essuficiente para determinar la aceleracin de las masas no amortiguadas.

Operacin de cambio de nivel:Ascenso: Primero asciende el eje trasero y luego el eje delantero

Descenso: Primero desciende el eje delantero y luego el eje trasero



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Concepto de regulacin en estados

operativos especficos

Circulacin por curva

La regulacin se interrumpe alcircular en una curva y sereanuda a continuacin. Lacirculacin por curvas se detectaa travs de las seales del

sensor de ngulo de direccin ydel sensor de aceleracintransversal. Las fuerzas deamortiguacin se adaptan a lascondiciones de la marcha. Deesa forma se anulan eficazmentelos movimientos de la carrocera

que resultan indeseables desdepuntos de vista delcomportamiento dinmico (p. ej.balanceos).



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Funciones del sistema

Operaciones de frenado

Sobre todo al frenar conintervencin de los sistemasABS/ESP se incluye laregulacin de laamortiguacin, la cual acta

en funcin de la presinaplicada para la frenada. Deeste modo se limitan almnimo los movimientos decabeceo y balanceo de lacarrocera.



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Esquema elctrico del sistema de suspensin



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Operaciones de arrancada

En las fases de arrancada se producen sobre todo movimientos decabeceo debidos a la inercia de las masas de la carrocera. Mediantefuerzas de amortiguacin adecuadas y adaptadas a cada situacin selimitan al mnimo este tipo de movimientos.

Modo anticipado y modo activo post-marchaLas diferencias con respecto a la altura terica antes de iniciar lamarcha o bien antes de conectar el encendido se compensan porregulacin. Al accionar la manilla de la puerta, el cap trasero o elborne 15 se reexcita en caso dado el sistema que pudiera encontrarseen el modo desexcitado en espera, y pasa al modo anticipado.

Una diferencia de altura, causada p. ej. al bajarse del vehculo o aldescargarlo despus de la desconexin del encendido, se compensapor regulacin en el modo activo postmarcha.



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Modo desexcitado

60 segundos despus de haberse encontrado en el modo activo post-marcha sin haber

recibido seales de entrada, el sistema pasa al modo desexcitado, con una reduccin delconsumo energtico. El modo desexcitado se abandona brevemente al cabo de 2, 5 y 10horas, para verificar una vez ms la altura del nivel.Si existen diferencias de altura con respecto al valor terico se compensan en caso dadocon ayuda del acumulador de presin (p. ej. diferencia de altura debida al enfriamiento delaire en los muelles neumticos).

Modo para elevador

El sistema detecta que el vehculo se encuentra en el taller a bordo de un elevador parareparacin del vehculo, al analizar las seales de los sensores de nivel del vehculo y laduracin del ciclo de regulacin correctiva en el vehculo parado.No se inscribe ninguna avera en la memoria. Este modo operativo no se visualiza a travsdel testigo luminoso.

Seal para regulacin del alcance luminoso

La unidad de control para regulacin de nivel transmite los datos actuales de altura de la

carrocera en las cuatro ruedas a la unidad de control para regulacin del alcance luminoso,en un mensaje a travs del CAN-Bus.Previo anlisis de estas seales, la unidad de control para regulacin del alcance luminosocalcula el reglaje necesario para la correccin de los faros.


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