Suspensión Hidroneumática

Los resortes utilizados en la suspensión convencional son sustituidos en la suspensión hidroneumática por dos fluidos que aseguran su funcionamiento: un líquido y un gas.

Su funcionamiento se basa en una misma estructura, pero no se concibe de forma mecánica sino hidroneumática, compuesta por un líquido y un gas.

Principio de Funcionamiento

El elemento básico de un sistema hidráulico está formado por el conjunto cilindro-pistón, que pueden desempeñar dos funciones diferentes: generador de presión y receptor de presión.

El Bloque de Suspensión

Sustituye al conjunto resorte-amortiguador del sistema de suspensión convencional.

Está formado por un cilindro unido a la carrocería. Este cilindro lleva una esfera en un extremo que a su vez incorpora el amortiguador. En el inferior del cilindro se desplaza un pistón, el cual va unido al brazo de suspensión a través de una bieleta.

Está formado por un cilindro, la esfera actúa como un acumulador principal, el nitrógeno que contiene se comprime o expande absorbiendo los choques en función de la presión de líquido originada por el movimiento del pistón.

El amortiguador está equipado con válvulas de láminas deformables para frenar la llegada de líquido a la esfera y viceversa. De esta forma, se consigue una gran flexibilidad de funcionamiento en el conjunto esfera/cilindro.

Disposición de los Elementos en el Vehículo

• Dos cilindros: uno por cada rueda, con un pistón unido al brazo de suspensión por una bieleta que se desplaza en función de las irregularidades que pueden sufrir las ruedas contra el suelo.
• Dos esferas: una por cada rueda, unidas a la extremidad del cilindro, estas esferas desempeñan la función de muelle neumático.
• Dos amortiguadores: para absorber las oscilaciones y evitar los reajustes bruscos del par esfera-cilindro frente a las irregularidades de la superficie de la carretera.
• Un corrector de altura: para conservar una altura constante o variable a voluntad del conductor.
• Una válvula anticaída: su función consiste en mantener la altura constante con respecto al suelo evitando que el vehículo baje de altura durante un largo tiempo sin funcionar.
• Líquido hidráulico: fluido especial para circuitos hidráulicos, cuyas características pueden ser de origen mineral (LMH) o sintético (LHS).

Órganos Constructivos: Fuentes de Presión

Para suministrar líquido a presión a todos los órganos hidráulicos del vehículo se dispone de una fuente de alta presión. Además, esta asegura una presión mínima y regulada en el circuito.

• Depósito
• Bomba de alta presión
• Válvulas de regulación o conjuntor-disyuntor
• Acumulador principal
• Válvula de seguridad

Bomba de alta presión: es una bomba mecánica que se arrastra por el motor mediante una correa. Aspira el líquido hidráulico contenido en el depósito para enviarlo a presión a los elementos necesarios. Tipos: paralelo al eje, perpendiculares al eje.

Conjuntor-disyuntor: depósito de regulación de presión formado por dos válvulas de pistón con sus respectivos muelles tarados, que van alojadas en un mecanismo llamado conjuntor-disyuntor. Tiene la misión de mantener la presión constante de acuerdo con los valores establecidos por el fabricante, comprendidos entre 145 bares como mínimo y 170 como máximo. Dos fases de funcionamiento:

• Conjunción: cuando la bomba de alta presión arrastrada por el motor alcanza una presión capaz de vencer el muelle de conjunción, permite el abastecimiento a la suspensión y frenos.
• Disyunción: existe una presión capaz de vencer el muelle de disyunción, permite la salida de líquido hacia el depósito.

Acumulador principal: depósito que almacena líquido a presión y lo libera en función de las necesidades del circuito.

Válvula de seguridad: suministra prioritariamente la presión necesaria a los órganos que deben permitir la parada urgente del vehículo. En caso de fallo en el circuito hidráulico, la válvula concede preferencia a la alimentación de aquellos órganos que intervienen en la seguridad de los pasajeros.

Sistema de Suspensión

Formado por:

• Cilindro
• Esfera
• Amortiguador
• Corrector de altura
• Válvula anticaída
• Mando de alturas

El cilindro: permite el desplazamiento de la rueda y el reglaje de la altura.

La esfera: contiene nitrógeno, está constituida por un elemento elástico de la suspensión, la esfera cumple la función de muelle neumático. El líquido asegura la unión entre el gas y los órganos suspendidos del vehículo y las ruedas, el líquido circula, a la vez, por la esfera y por el cilindro.

Amortiguador: su función es absorber la variación de las oscilaciones debida a las irregularidades del pavimento reduciendo la frecuencia y la amplitud de dichas oscilaciones. De esta forma, el amortiguador evitará que estas últimas se sumen a las producidas por nuevos desniveles.

Corrector de altura: es como un grifo que permite la entrada o salida de líquido para variar el volumen de líquido en los cilindros de suspensión de un mismo eje, existe un corrector por eje. Permite la llegada o la evacuación de un determinado volumen de líquido para mantener una altura constante sobre el suelo. Por lo tanto, realiza la función de una válvula auto niveladora.

Suspensión Neumática

Consiste en intercalar, entre el bastidor y el eje de las ruedas o los brazos de suspensión, un resorte neumático.

Principio de Funcionamiento

Cuando la rueda sube o baja debido a la desigualdad del firme, el resorte se comprime comportándose como un fuelle. La variación de volumen provoca una variación de presión en el interior del resorte que le obliga a recuperar su posición inicial después de pasar el obstáculo, resultando un efecto de cojín elástico. Los movimientos de la rueda se transmiten al émbolo, que se desplaza variando la altura del resorte obteniendo así diferentes presiones en su interior. Por tanto, la fuerza de reacción está en función del desplazamiento del émbolo y de la presión interna, que permite conseguir un resorte de flexibilidad variable progresiva con una frecuencia de oscilación inferior a 1Hz/seg.

Necesita de una fuente de aire comprimido, solo se utiliza en los vehículos equipados con frenos de aire comprimido, ya que aprovecha la instalación del aire para el funcionamiento de los frenos y de la suspensión neumática. La suspensión de tipo familiar, industrial, autobuses, camiones.

Circuito de Aire Comprimido

Circuito de alimentación: proporcionada por el compresor para el circuito general de frenos y suspensión neumática. El compresor accionado por el motor térmico comprime el aire y lo envía a través de unos conductos al depósito húmedo que se encuentra a la salida del compresor, en el que se elimina la humedad existente en el aire. El aire libre de humedad proporcionado por el depósito húmedo circula hasta el depósito de frenos hasta alcanzar una presión. Una vez alcanzada, una válvula limitadora interrumpe la entrada de aire hacia el depósito de frenos. Cuando se ha alcanzado la presión en el depósito, se abre una válvula de alivio que deriva el aire para terminar el abastecimiento a los dos depósitos auxiliares de suspensión, donde se almacena a una presión preestablecida.

Mando de Control de Nivel de Altura

Permite mantener el mismo nivel de la plataforma, independientemente de la carga.