2. Sistemas de suspensão
o papel dos componentes de mola nas suspensões convencionais satisfaz geralmente molas (menos frequentemente barras de torção e molas de folha) . Este elemento tem características de mola constantes. Tipo independente de suspensão – McPherson strut é mostrado na Fig. 1.Fig. 1., Convencional independente suspensão – McPherson
a fim de atender cada vez mais exigentes requisitos, contemporâneo automotivo sistemas de suspensão, de fato, tornar-se altamente complexo mecatrônica unidades que permitem parâmetros de vibroinsulation sistemas de ser alterado. Os elementos de accionamento permitem ajustar os parâmetros ligados, por exemplo, com rigidez dentro de uma gama específica de valores., Um exemplo dessa solução é uma zona adicional do sistema de suspensão hidroativa que pode ser acoplada ou desengatada com a suspensão hidráulica do eixo do veículo em questão. No entanto, a solução mais típica envolve a mudança de Parâmetros de amortecimento. Pode-se observar a evolução contínua dos sistemas de suspensão semi-activos, activos e adaptativos (Fig. 2). Ao contrário dos sistemas de suspensão passiva, todos os tipos acima referidos permitem adaptar os parâmetros de suspensão às condições de estrada individuais e estilos de condução., Os sistemas de controlo da suspensão ajustam as características dos componentes elásticos e amortecedores de modo a corresponderem a critérios pré-estabelecidos, como os modos de conforto ou de condução desportiva, por exemplo.Fig. 2. Automotivo sistemas de suspensão
a) Passivo
b) Semi-ativo
c) Ativo
a Aplicação das diferentes suspensão de soluções de design afeta muitos parâmetros significativos, uma delas é o sistema de livre freqüência de vibração., Para um sistema com suspensão mecânica passiva clássica (primavera), a frequência de vibração livre do sistema diminui à medida que a carga aumenta. Em sistemas de suspensão pneumática (molas de volume constante de gás), também a frequência diminui à medida que a carga aumenta em um sistema com tal mola, no entanto, não tão consideravelmente como no sistema referido – Fig. 3. Fig. 3., Alterações no free freqüência de vibração para diferentes sistemas de suspensão
Em mecânica, sistemas de suspensão, à medida que a carga aumenta, a compactação estática do elemento elástico aumenta, enquanto nos casos de total de carga, a oferta de roda de viagem no compressão é reduzida (ver Fig. 4), sendo esta uma das desvantagens mais consideráveis de sistemas de suspensão semelhantes., Por conseguinte, é normalmente necessário obter características progressivas em sistemas de suspensão de tipo mola, o que é conseguido através de soluções de projecto adequadas (duas molas paralelas, etc.).
A fim de ser capaz de controlar e gerar forças num sistema que inclui a suspensão de um veículo automóvel, é necessário aplicar algoritmos de controlo complicados (princípios de controlo, como, por exemplo, o SkyHook, que optimizam os parâmetros de amortecimento para corresponder ao critério de redução da velocidade para massas geradas)., O que prova limitar estas soluções é o intervalo de tempo (inércia) dos elementos atuantes do sistema mecatrónico.
Entre as mais avançadas soluções aplicadas no active os sistemas de suspensão, deve-se destacar MPCD (Modelo de Controlador Preditivo), cujo algoritmo de controle utiliza informações sobre o perfil da estrada (sensores especiais ativar o perfil de calibração para a estrada na frente do veículo), e este tipo de informação é possível calcular e jogo de suspensão sistema de parâmetros para a função de entrada na devida antecedência.Fig. 4., Sistema de suspensão sem um) mecânico e estático com deflexão de compensação b) pneumático ou hidropneumático
Controlável soluções baseiam-se normalmente em mecatrônica sistemas que controlam a operação dos amortecedores de ajustável características (amortecedores com uma válvula de controle que ajusta o fluxo de fluido através do que é conhecido como by-pass ou aqueles que utilizam fluido magnetoreológico)., A solução que consiste na utilização de sistemas de suspensão com parâmetros ajustáveis não aumenta significativamente a complexidade do sistema de suspensão mecânica (amortecedores, braços de mola e suspensão). Alguns exemplos desta solução incluem os seguintes amortecedores:
• Sachs CDC (controle contínuo de amortecimento), também conhecido como Skyhook ou IDS e usado em carros de marcas como WV, BMW, GM, Opel, Fiat, Porsche, Ferrari, Maserati., Esta solução baseia-se num sistema electrónico de amortecimento de vibrações reguláveis por meio de amortecedores com duas válvulas solenóides (garantindo um controlo separado da compressão e da tensão).
• Bilstein ADS (Adaptative Damping Control) – solução usada pela Mercedes-Benz em modelos como S, e, CLS e SL, CL, SLK. Ele também se baseia no sistema eletrônico de amortecimento de vibração ajustável por meio de amortecedores com válvulas solenóides.
• Monroe CES (suspensão eletrônica de controle contínuo) – também conhecido como Four-C e usado no Volvo S60R / V70R e S80., Esta solução também é baseada no sistema eletrônico de amortecimento de vibração ajustável com amortecedores com válvulas solenóides.
• Delphi MagnetiRide-solution commonly referred to as Magnetic Ride Control and used in cars manufactured by the GM corporation as well as in Chevrolet Corvette. Baseia-se na utilização de propriedades do fluido magnetoreológico. Sob o impacto do campo magnético, o sistema adapta as suas propriedades físicas, permitindo assim uma regulação ajustável dos parâmetros de amortecimento do amortecedor em tempo inferior a 1 ms., Em vez da válvula solenóide, esta solução apresenta um conjunto de ductos de diâmetro apropriado utilizados para fornecer o fluido magnetoreológico. O controle da operação de absorção de choques não é complicado, uma vez que a dependência entre a força de amortecimento e o valor da intensidade da corrente que gera o campo magnético é de fato linear. A gama de mudanças é consideravelmente grande, e torna possível gerar força 14 vezes maior do que a gerada em condições de fornecimento de energia zero.
• Kayaba RDC (Dynamic Ride Control) – solução utilizada em Audi RS6 Quattro., Ele é baseado em um acoplamento hidráulico entre amortecedores de rodas individuais e válvulas que controlam o fluxo de fluido. amortecedores pneumáticos usados em Audi Allroad. Esta solução é conhecida do projeto específico, assumindo que os parâmetros das regulações de mola de suspensão pneumática das características correspondentes de amortecedor de choque. A pressão do ar da mola de suspensão ajusta as regulações da válvula PDC específica instalada no amortecedor., existem também sistemas ainda mais expandidos, utilizando soluções baseadas em sistemas pneumáticos ou hidráulicos. Sistemas de suspensão pneumática são instalados em modelos de carros como:
• Jaguar XJ com o sistema CATS (Computer Active Technology Suspension). Mercedes-Benz models e and S equipados com o sistema de suspensão aérea,
• Volkswagen Phanteon com o sistema 4CL. nas soluções acima referidas, uma mola de volume constante de gás (que permite ajustar a folga do veículo durante a condução e na paragem) coopera com amortecedores com características ajustáveis de amortecimento.,a massa do gás em molas de gás utilizadas em sistemas de suspensão hidropneumática instalados em veículos de passageiros é constante. Esta solução tem sido utilizada principalmente pelo Citroen em modelos como:
• BX, XM, Xantia e opcionalmente em C5 e C6.estes sistemas de suspensão utilizam molas de massa constante de gás cooperantes com cilindros hidráulicos. Os elementos controlados por pressão do sistema de suspensão hidráulica permitem ajustar o valor livre do veículo.