L’obiettivo che accomuna tutte le tipologie di sospensioni è di mantenere sospesa la massa del veicolo che grava sugli pneumatici. Le sospensioni per auto comprendono tutte le parti che permettono il collegamento del telaio e della carrozzeria alle ruote del veicolo. Infatti, le sospensioni si servono di una serie di componenti che consentono al telaio di muoversi rispetto agli pneumatici, come la molla e i braccetti, ma abbiamo anche gli ammortizzatori, che, al contrario, portano al rallentamento e allo smorzamento dei movimenti. Quando la vettura si imbatte in un ostacolo, le sospensioni bloccano il movimento, così da evitare che quest’ultimo si diffonda nella carrozzeria.

Sospensioni Pneumatiche: Cosa Sono e Come Funzionano

Quando si parla di sospensioni pneumatiche si intende un intero sistema ad aria, formato da diverse componenti. L’impianto è inclusivo anche di un sistema elettronico, collegato agli interruttori e ai sensori del veicolo, al fine di regolare l’assetto dell’aria regolando la pressione dell’aria nei soffietti, e di tubazioni, che incanalano l’aria compressa.

Per quanto riguarda il funzionamento delle sospensioni pneumatiche per auto, si basa essenzialmente sul soffietto ad aria che sostituisce la molla. Si tratta di una sorta di “polmone” piuttosto resistente fatto in elastomero, al cui interno viene conservata una variabile quantità di aria. I compiti del soffietto sono i medesimi della molla, mentre l’ammortizzatore pneumatico smorza le sollecitazioni tipiche della strada, così come un tradizionale ammortizzatore a olio o a gas.

La sospensione pneumatica risulta un po’ più complessa rispetto a quella tradizionale, in quanto l’assetto e lo smorzamento di quest’ultima è connessa alla reazione meccanica della molla. Infatti, la quantità d’aria presente nella molla ad aria viene regolata da un sistema elettronico, che agisce in base all’assetto di cui si necessita e al terreno che si attraversa. Parliamo quasi di una molla regolabile, capace di assumere forme diverse rispetto alle necessità, così da adattare al meglio la vettura allo stile di guida del conducente e alla strada. In questo modo, è come se la molla elicoidale fosse in grado di cambiare in ogni momento il suo diametro, la rigidezza, il numero di spire e il loro spessore.

Tipologie di Sospensioni

L’obiettivo che accomuna tutte le tipologie di sospensioni è di mantenere sospesa la massa del veicolo che grava sugli pneumatici, con assetto neutro, così da eliminare beccheggio e rollio il più possibile, indipendentemente dalle asperità della strada e dalle condizioni di guida.

  • Passive: Sono quella tipologia in cui il movimento delle masse sospese e della ruota è condizionato solamente dal terreno. Parliamo, dunque, del sistema molla-ammortizzatore, in cui le diverse caratteristiche di questi due componenti sono fisse e non è possibile regolarle in nessun modo successivamente, come capacità di smorzamento, rigidezza della molla e numero di spire.
  • Adattative o Semiattive: Rappresentano una sorta di via di mezzo tra le passive e le attive, considerando che sono dotate di una molla convenzionale, la cui rigidezza è immodificabile, e di un ammortizzatore ad olio, che è controllabile attraverso la regolazione della sezione di passaggio dei fori, quindi è possibile cambiare lo smorzamento.
  • Selettive: Sono la tipologia più semplice, in quanto permettono di modificare lo smorzamento in base alle condizioni della superficie stradale, ma, a causa della presenza della molla elicoidale, la rigidezza è fissa.
  • Attive: Sono costituite da sistemi automatici che regolano e monitorano il movimento delle masse sospese e di quelle non sospese in maniera costante, a prescindere dallo stato del manto stradale. Non sono dotate di molla tradizionale, quindi è possibile regolarle in termini di smorzamento e rigidezza.

Vantaggi delle Sospensioni Pneumatiche

Le sospensioni pneumatiche sono una particolare tipologia utilizzata soprattutto nei marchi automobilistici di fascia alta, come Audi, BMW, Mercedes, Land Rover e Tesla. I vantaggi relativi all’impiego di sospensioni pneumatiche sono innegabili.

  • Permettono la regolazione dell’altezza da terra del veicolo, in base alle condizioni di carico, che variano in base al modello.
  • Migliore comfort di guida, con l’auto che subirà di meno le conseguenze delle asperità del terreno, riducendo i sobbalzi.
  • Miglior rendimento in frenata e la maggiore tenuta di strada, grazie alla continua regolazione dell’assetto, così da godere di più sicurezza.

Costi e Durata delle Sospensioni Pneumatiche

Passiamo ora alla questione economica, che non è assolutamente da sottovalutare, considerando che le sospensioni pneumatiche costituiscono un impianto ben più complesso rispetto a quelle meccaniche, quindi, in caso di rottura, aspettatevi delle spese non indifferenti. I prezzi dei vari componenti, quindi gruppo valvole, compressore, ammortizzatori e soffietti, cambiano in base alla marca e al modello di auto sui cui montarli.

In definitiva, le sospensioni pneumatiche costituiscono probabilmente la migliore tipologia, ma sono decisamente delicate e costose. A questo punto vi starete chiedendo quanto durano nel tempo. Parliamo di dispositivi che risultano in uso ogni qualvolta guidate, ma comunque sono in grado di garantirvi una certa longevità, che si aggira intorno agli 80.000 km. Le parti di gomma sono quelle soggette più velocemente all’usura, infatti tendono ad asciugarsi e, successivamente, creparsi, risultando più fragili nel lungo periodo. Se ciò si verifica, è importante sostituire le molle pneumatiche al più presto. Per accorgersi di questa necessità, è bene fare attenzione a una serie di segnali, come un andamento poco confortevole o una scarsa manovrabilità.

Componenti delle Sospensioni Pneumatiche

In pratica le sospensioni ad aria sostituiscono la funzione molla-ammortizzatore delle sospensioni tradizionali e sono caratterizzate da:

  • Un soffietto ad aria (noto anche come molla ad aria o polmone ad aria) che prende il posto della molla elicoidale e che tiene sollevata l’auto, ad una determinata altezza, rispetto alla ruota.
  • Un ammortizzatore olio-gas (o a seconda dell’architettura ad aria), in genere montato in asse con il soffietto all’avantreno e separatamente al retrotreno, che ha la funzione di smorzare le oscillazioni del veicolo. Funziona esattamente come un ammortizzatore tradizionale.
  • Un compressore elettrico che mantiene in pressione l’aria nel circuito.
  • Un gruppo di valvole che indirizza l’aria del compressore alle molle che ne necessitano.
  • Un accumulatore ad aria presente su alcuni modelli, evita che il compressore si attivi frequentemente.

Il sistema è naturalmente completato dalle tubazioni che convogliano l’aria compressa e da un sistema elettronico, collegato a sensori e interruttori nel veicolo, per regolare la pressione dell’aria nei soffietti e quindi l’assetto dell’auto.

Problematiche Comuni e Accorgimenti

Molto più frequentemente entrano in officina clienti lamentando che la vettura è inclinata in uno dei 4 punti. Dopo una prima visione all’impianto delle sospensioni, si arriva al soffietto incriminato. Le sospensioni hanno un soffietto che viene gonfiato e sgonfiato tramite un apposito compressore e relative elettrovalvole, per mantenere l’assetto uguale per tutte e 4 le ruote, ed ovviamente per assorbire le asperità della strada.

Purtroppo il materiale gommoso è soggetto ad usura e può degradarsi, per questo è necessario sostituirlo con uno nuovo per ripristinare il corretto funzionamento dell’impianto. Correlato a questo problema c’è il compressore, se la perdita del soffietto viene trascurata, il compressore continua a pompare aria fino a bruciarsi.

Il compressore è protetto da un maxi fusibile calibrato per tagliare l’alimentazione qualora il compressore si surriscaldi, così da preservarne il funzionamento. Molti meccanici sostituiscono il fusibile con uno più grosso per evitare che salti così facilmente, questo porterà il compressore a girare sino al collasso.

Un altro accorgimento è quello di sostituire i soffietti sempre in coppia per asse, in modo da avere la stessa usura. Un soffietto più debole sarà più soggetto ad usura ed a conseguente foratura.

Nel gruppo, abbiamo riscontrato problemi anche al gruppo valvole, le quali si bloccano e non consentono il corretto sezionamento del flusso d’aria.

In conclusione possiamo dire che non bisogna trascurare nessuna parte dell’impianto pneumatico delle sospensioni. Le problematiche sono molteplici ed a grappolo fra di loro.

Diagnosi e Riparazione: Metodologia

In base alla nostra esperienza e storicità di intervento conviene sempre procedere per step:

  1. Attivare il compressore mediante diagnosi
  2. Verificare il fusibile di riferimento
  3. Provare ad alimentare direttamente il dispositivo
  4. Sgonfiare il serbatoio d’aria mediante diagnosi
  5. Gonfiare il serbatoio d’aria mediante diagnosi
  6. Monitorare se la vettura perde altezza da uno dei 4 lati
  7. Riparare secondo necessità.

Air Body Control (ABC) Mercedes-Benz

L’Air Body Control, o Airmatic che dir si voglia, è un tipo di assetto attivo composto da sospensioni pneumatiche integrali a più camere con regolazione dello smorzamento continua a comando elettronico (ADS Plus). Questo tipo di configurazione permette una continua e attiva regolazione della rigidezza e dello smorzamento della sospensione così da garantire il massimo comfort, una eccellente stabilità ed una elevata agilità di marcia.

Sia all’anteriore che al posteriore della vettura, al posto del classico sistema molla più ammortizzatore meccanico ad olio, troviamo un pistone pneumatico contenente aria che funge sia da molla che da ammortizzatore. Questo pistone a controllo elettronico presenta al suo interno ben tre diverse camere d’aria che possono essere attivate o disattivate mediante l’utilizzo di elettrovalvole che ne regolano l’utilizzo in base alle necessità. All’interno delle camere di ciascun ammortizzatore viene iniettata, infatti, aria compressa tramite l’ausilio di un compressore azionato da un motore elettrico.

Variando continuamente il quantitativo di aria immesso nelle camere e il numero di camere utilizzate, si riescono ad ottenere differenti gradi di rigidezza e di smorzamento senza dover sostituire alcun minimo componente meccanico della sospensione. Merito, infatti, della continua e attiva regolazione elettronica, le elettrovalvole modificano le caratteristiche della sospensione pneumatica, il tutto avviene in circa 60 millisecondi, adattandola alle diverse esigenze.

Basandosi su numerosi sensori sparsi per il veicolo e sulle informazioni ricevute da acceleratore, freno, sterzo, ESP, ABS e Dynamic Driving Select, la centralina elettronica determina l’esatta quantità e pressione di aria da immettere in ciascuna camera interna alla sospensione. Le elettrovalvole poi provvederanno al passaggio in ogni camera del giusto quantitativo di aria. Si possono, infatti, avere diverse situazioni: la camera può avere una basso quantitativo di aria con una bassa pressione, un basso quantitativo con un’alta pressione, un alto quantitativo con una bassa pressione, un alto quantitativo con un’alta pressione o una qualsiasi combinazione intermedia.

Active Body Control (ABC) Mercedes-Benz

L’Active Body Control (ABC) è un sistema simile all’Air Body Control ma al posto dell’aria compressa sfrutta l’olio come fluido di lavoro. Per poter garantire un continuo controllo indipendente di ogni singola ruota, questo sistema si basa su quattro montanti telescopici dotati di cilindri plunger controllati elettronicamente.

Troviamo quindi il classico cilindro pneumatico ad olio regolato elettronicamente ma non vi è traccia della classica molla a spirale, come già precedentemente visto per l’Air Body Control. Si riesce quindi ad ottenere una regolazione identica a quella ottenuta con la sospensione Airmatic (Air Body Control) che garantisce infinite regolazioni di smorzamento e rigidezza ed un pieno controllo nell’altezza da terra del veicolo così da ridurre al minimo rollio beccheggio e movimenti verticali della cassa.

Il controller elettronico ABC monitora costantemente l’azione delle sospensioni attive tramite dei servomeccanismi idraulici installati direttamente sulla sospensione. La pressione idraulica in questi servomeccanismi viene garantita da una pompa idraulica ad alta pressione a pistoni radiali.

Nello specifico 4 sensori di livello, uno per ogni ruota, misurano il livello di movimento della vettura; 3 accelerometri misurano l’accelerazione verticale della cassa; 1 accelerometro misura l’accelerazione longitudinale e 1 accelerometro misura l’accelerazione trasversale. In ogni montante telescopico (cilindro idraulico) 1 sensore di pressione tiene sotto controllo la pressione idraulica al suo interno.

La centralina riceve dai vari sensori di accelerazione trasversale, longitudinale e verticale le informazioni sulla situazione di marcia momentanea e le confronta con i dati forniti dai sensori di pressione integrati nei montanti telescopici e dai sensori di livello installati sui bracci oscillanti.

Appena il controller ABC ha ricevuto e interpretato i dati aziona i 4 servomeccanismi idraulici (valvole servoidrauliche) montati in serie sugli ammortizzatori nei pressi di ciascuna ruota. Suddette valvole, variando la loro sezione di apertura, doseranno l’esatta portata di olio all’interno dei cilindri plunger in modo da ottenere la taratura prefissata.

Disponendo, infatti, di un livello di pressione idraulica costante che può arrivare fino a 200 bar, l’ABC è in grado di stabilizzare spontaneamente e in poche frazioni di secondo il corpo della vettura generando delle forze contrarie al rollio e al beccheggio della vettura stessa durante tutte le manovre di guida.

Dynamic Body Control Mercedes-Benz

Il Dynamic Body Control è la soluzione meno costosa e meno raffinata tra quelle proposte dalla Casa di Stoccarda ma non per questo meno efficace. Si tratta comunque di un tipo di sospensione adattiva o semi-attiva e quindi nettamente superiore alla classica sospensione passiva.

Coniugando la flessibilità delle sospensioni selettive a controllo elettronico con l’efficacia di un sistema passivo, il Dynamic Body Control assicura ugualmente un comfort di guida superiore, un efficace controllo della dinamica di guida e una netta riduzione di tutti i movimenti della vettura come rollio e beccheggio. In questo caso troviamo la classica molla a spirale e il classico ammortizzatore ad olio controllato elettronicamente.

Trattandosi di un sistema di sospensioni adattive o semi-attive consente infinite regolazione per quanto concerne il valore di smorzamento dell’ammortizzatore ma non permette di variare la caratteristica di rigidezza della molla in quanto si utilizza sempre la stessa molla a spirale. Il sistema si basa quindi su quattro montanti telescopici (pistoni in elastomero) dotati di elettrovalvole, una per ogni ammortizzatore, a regolazione elettronica.

A differenza del sistema Active Body Control, il sistema Dymanic Body Control non è supportato da una pompa idraulica ad alta pressione a pistoni radiali.

Numerosi sensori controllano continuamente il movimento della vettura e inviano alla centralina i dati ricavati circa ogni 10 millisecondi. Oltre ai classici sensori di accelerazione ciò che viene maggiormente valutato è la escursione stessa dell’ammortizzatore tramite quattro sensori di livello posizionati uno per ogni ruota.

Una volta ricevuti i dati e stabilite le giuste regolazioni, la centralina invia le specifiche all’elettrovalvole che, modulando la dimensione dei loro fori di passaggio dell’olio dalla prima alla seconda camera, modifica le caratteristiche di smorzamento dell’ammortizzatore stesso.

Trovandovi ad affrontare una superficie stradale con lievi irregolarità, il sistema bypassa tramite le elettrovalvole il flusso d’olio in un condotto parallelo. Di fronte a oscillazioni dell’ordine di +/- 10 mm, gli ammortizzatori reagiscono quindi in modo più morbido, migliorando in particolare il comfort di rotolamento e la risposta dell’autotelaio.

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