Come funzionano i sistemi di sospensione pneumatica

I sistemi di sospensioni pneumatiche offrono un'alternativa ai tipici ammortizzatori delle automobili. Vuoi saperne di più? Guarda queste foto di camion! Jupiterimages / Comstock Images / Getty Images

Le spedizioni di merci del paese viaggiano in aereo, e ora può farlo anche la tua auto. I sistemi di sospensione pneumatica sono stati a lungo utilizzati nel mondo degli autotrasporti, ma negli ultimi dieci anni circa si sono spostati nel mondo commerciale. Motociclette, veicoli fuoristrada, auto personalizzate, auto ad alte prestazioni - anche le auto per pendolari di tutti i giorni - utilizzano i sistemi di sospensione.

I cambiamenti nella tecnologia significano che i sistemi non sono più goffi, lenti e imprecisi. Invece, utilizzano una tecnologia veloce e di precisione con elettronica avanzata che controlla tutto, dall'altezza da terra alla pressione del sacco, offrendo una guida fluida e controllata.

Ed è giunto il momento, poiché il sistema di sospensione dell'auto è un'area spesso trascurata. Dal punto di vista del comfort e della sicurezza, le sospensioni della tua auto sono parte integrante del modo in cui la tua auto guida. Gli ammortizzatori e le molle elicoidali aiutano ad assorbire e dirigere la forza della strada, mantenendo l'oscillazione, il salto e il rimbalzo della ruota.

Tuttavia, ogni volta che si aggiunge o si toglie peso a un veicolo, si accelera o si rallenta o si gira a sinistra oa destra, ciò mette in discussione ciò di cui sono capaci gli ammortizzatori e le molle. Gli ammortizzatori e le molle di serie tradizionali sono progettati e installati solo con una serie fissa di situazioni in mente.

I sistemi di sospensioni pneumatiche essenzialmente sostituiscono le molle elicoidali di un veicolo con molle ad aria. Le molle ad aria sono semplicemente sacchetti di gomma e plastica resistenti gonfiati a una certa pressione e altezza per imitare le molle elicoidali. Ma le somiglianze finiscono qui. Aggiungendo un compressore d'aria di bordo, sensori e controlli elettronici, gli odierni sistemi di sospensioni pneumatiche offrono diversi vantaggi rispetto alle molle convenzionali interamente in metallo, inclusa la regolazione quasi istantanea e la capacità di adattare la manovrabilità a diverse situazioni e variare la capacità di carico.

Indipendentemente dal fatto che il sistema sia manuale o elettronico, o installato da un meccanico del fine settimana o da un tecnico esperto, le sospensioni pneumatiche possono abbassare un'auto per migliorare la sua reputazione stradale, uniformare un carico utile pesante o semplicemente migliorare la guida di un mostro stradale vintage in metallo di Detroit.

Continua a leggere per saperne di più su questa tendenza e su cosa cercare quando vuoi dare un passaggio alla tua auto.

Contenuti

1. Componenti del sistema di sospensione pneumatica
2. Solenoidi, valvole e linee
3. Kit sospensioni pneumatiche
4. Installazione del sistema di sospensione pneumatica

Le prime versioni dei sistemi di sospensioni pneumatiche erano relativamente semplici. Gli airbag hanno sostituito le molle elicoidali. Il sacco è stato gonfiato alla pressione o altezza corretta con un compressore esterno attraverso una valvola sul sacco. I cambiamenti nella tecnologia e nell'uso hanno aggiunto più componenti e controllo al sistema. Ma i sistemi di sospensioni pneumatiche di oggi hanno tutti uno stock di base di componenti simili che variano poco da produttore a produttore. Le differenze derivano principalmente dai controlli e dalla facilità di installazione.

Il materiale dell'airbag è cambiato poco nel tempo. La borsa è un composto di gomma e poliuretano, che fornisce integrità strutturale, costruzione a tenuta d'aria, resistenza alla leggera abrasione da detriti stradali e sabbia e resistenza al sale e alla corrosione chimica.

Le borse sono disponibili in tre forme base:

• Borsa a doppia spirale. Questa borsa ha la forma di una clessidra. Il design consente una maggiore flessibilità laterale rispetto agli altri design.
• Manica affusolata. Questo airbag funziona come qualsiasi altro ma è progettato per adattarsi a un'area più stretta e offre un po 'più di regolazione in altezza da terra.
• Manica arrotolabile. Questo è anche un airbag per applicazioni specifiche. Le differenze pertinenti tra le due maniche riguardano davvero l'altezza da terra e il controllo della molla, e ciò che è meglio per il veicolo e l'applicazione.

La maggior parte dei sistemi di sospensioni pneumatiche ora viene fornita con un compressore a bordo. Il compressore è una pompa elettrica che alimenta l'aria alle sacche attraverso una serie di linee di aria compressa. Il compressore è generalmente montato sul telaio del veicolo o nel bagagliaio. La stragrande maggioranza dei compressori viene fornita con un essiccatore collegato. Il compressore funziona aspirando aria esterna nella pompa, comprimendola e spostandola nelle sacche. L'aria esterna è spesso carica di umidità e l'umidità può devastare un sistema chiuso. L'essiccatore utilizza una sostanza nota come a essiccante assorbire quanta più umidità possibile dall'aria prima che l'aria venga inviata attraverso il sistema.

I sistemi di compressione più semplici si basano sul compressore stesso per mantenere, aumentare o diminuire la pressione. I sistemi più avanzati aggiungono un serbatoio d'aria per mantenere la pressione e fornire una transizione uniforme tra le pressioni. I compressori possono essere attivati ​​manualmente o automaticamente e controllati esclusivamente dal conducente, automaticamente tramite un sistema elettronico o una combinazione di entrambi.

Restare asciutti

Un essiccante è un tipo di adsorbente, che è un tipo di sostanza che trattiene un'altra sostanza, come l'acqua, al suo interno.

Una serie di valvole consente all'aria di entrare e uscire dal sistema di sospensione. David Nicolas / Botanica / Getty Images

Ovviamente, in un sistema di sospensioni pneumatiche c'è molto di più di una semplice borsa. Ecco le parti che aiutano a far funzionare un sistema di sospensioni pneumatiche.

Linee portare l'aria compressa alle sacche. Le linee sono simili alle comuni linee d'aria ad alta pressione e sono instradate lungo il telaio del veicolo. Sebbene la maggior parte delle linee sia una composizione in gomma / poliuretano, possono essere sostituite con linee in acciaio personalizzate, offrendo un aspetto più pulito e una costruzione più robusta.

Valvole sono le porte per l'ingresso dell'aria in varie parti del sistema. Nel sistema di sospensioni pneumatiche di oggi, le valvole svolgono un ruolo fondamentale nell'isolare e controllare dove viene diretta l'aria e come. I sistemi di sospensione pneumatica di prima generazione erano configurazioni a due vie. In sostanza, ogni airbag sinistro e destro era collegato da una linea e aria condivisa. Quando il veicolo ha messo le spalle al muro, un airbag ha compresso la sua aria e l'ha spinta attraverso la linea fino all'altro airbag, che si stava espandendo. Ciò ha provocato un grave rollio del corpo e ha rappresentato una parte della reputazione che i sistemi di sospensioni pneumatiche avevano per causare una corsa terribile. Ora, i sistemi utilizzano una serie di valvole che controllano questa tendenza e offrono una migliore maneggevolezza.

Solenoidi sono utilizzati nei sistemi a controllo elettronico per riempire e sfiatare ogni airbag. Poiché il sistema si adatta alle diverse condizioni, comanda a ciascun solenoide di aprirsi o chiudersi, modificando la quantità di aria in ciascuna delle sacche.

I sistemi elettronici sono gestiti tramite un file modulo di controllo elettronico. Il software di controllo può essere molto semplice, quasi una versione digitale di controlli analogici on / off, oppure potrebbe eseguire un software più sofisticato, monitorando la pressione e l'altezza da terra in tempo reale. I moduli ricevono informazioni tramite una varietà di input, inclusi i sensori di altezza da terra, e attivano e disattivano il compressore secondo necessità. Il lato elettronico del sistema è il luogo in cui si è verificata la maggior parte dell'innovazione e dove probabilmente si verificheranno cambiamenti in futuro. Questi sistemi generalmente rimangono separati dai moduli e dalle comunicazioni di bordo del veicolo.

Le auto di produzione utilizzano ammortizzatori e molle elicoidali, e cambiare quelli di serie senza rovinare la guida o la manovrabilità dell'auto richiede tempo, pazienza e competenza. E la scelta di un kit di sospensione può essere un compito arduo. Ci sono una moltitudine di produttori e aziende che vendono una vasta gamma di componenti in una sorprendente combinazione di quantità e qualità.

Aggiunto al mix è il fatto che i kit di sospensioni pneumatiche sostituiscono solo le molle elicoidali e le molle elicoidali fanno parte di un sistema di sospensioni più grande. Dato questo fatto, molte aziende offrono kit di revisione totale delle sospensioni, dove tutto, dai tiranti ai bracci di controllo e agli ammortizzatori, viene sostituito con componenti di fascia alta progettati per massimizzare ciò che un sistema di sospensioni pneumatiche può offrire.

Tuttavia, in generale, i kit più elementari sono dotati di airbag per sostituire le molle elicoidali di un veicolo, insieme a un compressore e linee d'aria. La maggior parte dei kit di base sono un sistema a due vie che può provocare un pesante rollio del corpo. Aumentare la linea di prezzo significa componenti migliori, il che significa più controllo e variabilità, componenti migliori e più velocità nell'apportare modifiche.

L'acquisto di un kit non dovrebbe essere un affare casuale. I proprietari devono riflettere molto su ciò che vogliono da un sistema. Il proprietario di una classica show car El Camino che cerca di abbassare le sue sospensioni a nuovi minimi avrebbe bisogno di un sistema diverso rispetto a un camionista per impieghi gravosi che cerca una migliore capacità di carico e controllo durante il trasporto di strumenti e materiale da costruzione. Allo stesso modo, un pilota da corsa cercherebbe un livello di prestazioni diverso rispetto al conducente di un'auto da turismo.

I kit top di gamma utilizzano un sistema a quattro vie accoppiato a un controller avanzato. Ogni airbag è controllato separatamente, ma sono collegati insieme dal controller elettronico per il controllo dinamico e statico. Quando si sceglie un kit, i consumatori devono anche comprendere le differenze tra i sistemi di pressione e i sistemi di altezza da terra.

Sistemi basati sulla pressione monitorare solo la pressione dell'aria nella borsa. Questo va bene nella maggior parte dei casi quando vuoi fare qualcosa come preimpostare una pressione per abbassare un low rider in uno spettacolo. Tuttavia, l'aggiunta di sensori di altezza da terra nel mix elettronico porta il kit a un nuovo livello. Sistemi di altezza da terra monitorare quanto un'auto si alza e si abbassa monitorando la pressione necessaria per raggiungere ogni livello. L'altezza e la pressione di marcia entrano in gioco nelle applicazioni ad alte prestazioni così come nelle applicazioni di lavoro, come mantenere le sospensioni su un camioncino caricato con poche tonnellate di pacciame.

Fai la tua ricerca

Internet offre una grande quantità di informazioni, ma è meglio parlare con un esperto, capire cosa è necessario e impostare un budget per un sistema che funzioni piuttosto che uno semplicemente economico. I prezzi dei kit possono variare da poche centinaia di dollari a diverse migliaia.

A meno che tu non sappia davvero cosa stai facendo, è meglio che un esperto installi un sistema di sospensioni pneumatiche. Reza Estakhrian / Taxi / Getty Images

In un piccolo tentativo ironico di psicologia inversa, RideTech, uno dei leader del settore nei sistemi e componenti per sospensioni pneumatiche, ha inserito la frase "Non aprire" nelle istruzioni di installazione. Il problema più grande che le persone hanno dovuto affrontare durante l'installazione del nuovo sistema era che non hanno mai letto le istruzioni. L'azienda riteneva che forse le persone avrebbero effettivamente aperto il manuale se gli fosse stato detto di non farlo.

RideTech illustra un punto molto prezioso. L'installazione di sistemi anche complessi è possibile, ma le persone devono leggere le istruzioni e seguirle. Tuttavia, un'installazione non dovrebbe essere tentata da qualcuno con poca conoscenza di come lavorare sulle auto; qualcuno che non ha mai lavorato su una sospensione; o qualcuno a cui mancano gli strumenti e le strutture per svolgere il lavoro in modo sicuro e competente.

RideTech ha stimato che l'installazione dei kit imbullonati per le muscle car sarà da 12 a 15 ore per i componenti delle sospensioni del sottoscocca e altre 10 ore per il sistema del compressore. Aggiungi altre cinque o sei ore se stai aggiungendo un sistema di livellamento. Detto questo, una corretta installazione farà molto per risparmiare denaro assicurandosi che tutti i componenti funzionino correttamente e siano impostati per evitare lo sfregamento che più spesso uccide un sistema di sospensioni pneumatiche.

I sistemi di sospensione pneumatica sono progettati per essere a tenuta d'aria. La maggior parte dei problemi sorgono quando un installatore non prende le precauzioni adeguate, solitamente indicate nelle istruzioni, per garantire che il sistema sia il più possibile a tenuta d'aria. RideTech stima che il 90-95 percento delle perdite potrebbe essere evitato se gli installatori usassero nastro sigillante su tutte le filettature dove consigliato e instradando le linee lontano da possibili punti di sfregamento.

L'azienda ha anche sottolineato di essere sicura che le borse stesse avessero le distanze adeguate in modo da non sfregare contro una parte dell'auto e che fossero libere da componenti caldi come tubi di scappamento e marmitte. Un installatore attento e diligente fornirebbe un sistema che potrebbe facilmente durare più di un decennio.

Un'altra cosa da considerare durante l'installazione è la messa a punto. Tra le aggiunte suggerite dalla maggior parte delle aziende c'è quella di cambiare gli ammortizzatori dell'auto nello stesso momento in cui si cambiano le molle elicoidali in airbag. Gli ammortizzatori sono progettati per funzionare in tandem con le molle e l'installazione di un sistema di sospensioni pneumatiche da $ 4.000 su un veicolo con ammortizzatori di fabbrica è uno spreco di denaro. La modifica è relativamente semplice, ma aggiunge un ulteriore livello di messa a punto all'intero progetto.

I sistemi di sospensione pneumatica sono complessi e scoraggianti, ma possono produrre un aspetto e prestazioni impressionanti se installati e regolati correttamente. Per molte altre informazioni sui ricambi auto, vedere i collegamenti nella pagina successiva.

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fonti

• Knowles, Don. "Automotive Suspension & Steering Systems, 4th Edition". Thomson Delmar Learning. 2007. (7 febbraio 2011)
• Potter, Georg. Portavoce RideTech. Intervista via e-mail. (3 febbraio 2011)
• RideTech Air Ride Technologies. "Panoramica delle sospensioni pneumatiche". (7 febbraio 2011) http://www.ridetech.com/tech/air-suspension-overview/