După studierea acestei teme, elevul va fi capabil:

-   să identifice rolul  și avantajele suspensiei hidroactive

-   să explice construcția și principiul de funcționare al suspensiei hidroactive;

-   să descrii operațiile de diagnosticare tehnică și mentenanță a suspensiei hidroactive;

13.1           Rolul și avantajele suspensiei hidroactivă

Suspensia autovehiculului are rolul de a asigura contactul permanent al roților cu suprafața de rulare, de a reduce transmiterea vibrațiilor către caroserie și de a menține stabilitatea și confortul în exploatare. În funcție de nivelul de automatizare și de gradul de intervenție asupra comportamentului dinamic al vehiculului, sistemele de suspensie se clasifică în suspensii pasive, adaptive (semi-active) și active.

Suspensiile pasive (clasice)

Suspensiile pasive sunt realizate exclusiv din elemente mecanice și hidraulice, fără comandă electronică. Acestea includ arcuri mecanice (arcuri elicoidale sau foi de arc) și amortizoare hidraulice convenționale, cu caracteristici fixe.

Parametrii suspensiei nu se modifică în funcție de condițiile de rulare, iar comportamentul dinamic este determinat exclusiv de caracteristicile constructive ale componentelor.

Suspensiile adaptive (semi-active)

Suspensiile adaptive, denumite și semi-active, sunt sisteme în care parametrii suspensiei se modifică automat, sub control electronic, în funcție de condițiile de rulare și de stilul de conducere.
Aceste sisteme utilizează senzori și o unitate de comandă electronică pentru a adapta forța de amortizare, fără a genera forțe active suplimentare asupra caroseriei.

Din această categorie fac parte:

-   amortizoarele cu control continuu al amortizării (CDC / DCC);

-   suspensiile pneumatice echipate cu amortizoare adaptive.

Suspensiile adaptive îmbunătățesc confortul și stabilitatea, însă nu pot compensa activ mișcările caroseriei.

Suspensiile active

Suspensiile active sunt sisteme avansate în care elementele de suspensie sunt comandate electronic astfel încât să genereze activ forțe asupra caroseriei, cu scopul de a reduce ruliul, tangajul și oscilațiile verticale. Aceste sisteme funcționează pe baza unor actuatoare hidraulice sau electro-hidraulice și sunt capabile să intervină în timp real asupra poziției caroseriei.

Suspensia hidroactivă este un sistem avansat de suspensie utilizat în special la automobilele de lux și performanță, care combină elemente hidraulice și electronice pentru a asigura o adaptare continuă a rigidității și înălțimii vehiculului. Scopul principal al acestui sistem este de a îmbunătăți confortul pasagerilor și stabilitatea mașinii, indiferent de condițiile de drum sau stilul de conducere.

Spre deosebire de suspensiile clasice, care folosesc arcuri și amortizoare convenționale, suspensia hidroactivă înlocuiește aceste elemente cu sfere hidropneumatice (Figura 13.1) și un circuit de lichid sub presiune, controlat electronic. Acest sistem permite reglarea automată a rigidității și înălțimii vehiculului în timp real, oferind o combinație optimă între confort și manevrabilitate.

13.2           Construcția și principiul de funcționarea a suspensiei hidroactivă

Unul dintre cele mai cunoscute sisteme de suspensie hidroactivă este dezvoltat de marca Citroën.

În cazul suspensiei hidro-active dezvoltat de marca Citroën, cilindrii de pe puntea față sunt montați vertical și sunt cuplați la barele antiruliu prin intermediul tijelor de legătură, iar cilindrii de pe puntea spate sunt montați orizontal (Figura 13.2). În funcție de presiunea hidraulică furnizată de sistem, pot apărea forțe adiționale care acționează asupra barei antiruliu, determinând creșterea rigidității suspensiei (suspensia devine mai dură).

Între cilindrii de pe aceeași punte este montat un al treilea burduf hidraulic, împreună cu un senzor de înălțime. Mișcările de revenire ale roților în urma denivelărilor carosabilului provoacă răsucirea barei antiruliu, iar această deformare este interpretată de senzorul de înălțime ca o modificare a gărzii la sol, informație transmisă unității electronice de comandă (ECU).

Toți cilindrii și burdufurile hidraulice sunt interconectate prin intermediul blocului electro-hidraulic, care asigură distribuția și reglarea presiunii în funcție de condițiile de rulare.

Blocul electro-hidraulic este alcătuit din pompa hidraulică acționată de un motor electric, patru supape electromagnetice și unitatea electronică de comandă (ECU).

Burdufurile hidraulice sunt alimentate cu fluid hidraulic sub presiune de către pompa hidraulică. Presiunea de funcționare a sistemului este cuprinsă între 80 bar și 140 bar.

Câte două supape electromagnetice pentru fiecare punte (față și spate) controlează alimentarea și returul fluidului hidraulic. Această configurație permite ridicarea sau coborârea punții față independent de puntea spate, și invers, în funcție de comenzile transmise de ECU.

Principiul de funcționare al suspensiei hidro-active de la Citroën

Suspensia hidro-activă este un sistem inteligent care ajută automobilul să meargă mai confortabil sau mai sportiv, în funcție de modul de conducere și de condițiile de drum.

Conducătorul auto poate alege modul de funcționare al suspensiei prin selectarea unuia dintre programele:

-   „Confort” – suspensie mai moale

-   „Sport” – suspensie mai dură

În plus, calculatorul mașinii (ECU) poate schimba automat aceste programe, dacă detectează o conducere mai rapidă sau condiții de drum speciale (de exemplu, viraje rapide).

Programul „Confort” (Figura 13.3). În modul Confort, suspensia este setată pentru a absorbi cât mai bine denivelările drumului. Pe fiecare punte (față și spate) există trei cilindri hidraulici interconectați, atunci când roata trece peste o denivelare, suspensia se comprimă, Pistonul cilindrului împinge uleiul hidraulic. Uleiul ajunge în burdufuri, unde apasă pe diafragme, diafragmele comprimă o pernă de azot, care se comportă ca un arc elastic. Al treilea burduf oferă o rezervă suplimentară de gaz, ceea ce face ca suspensia să fie mai moale și mai confortabilă pentru pasageri.

Programul „Sport” (Figura 13.4). În modul Sport, suspensia devine mai rigidă pentru o stabilitate mai bună. ECU activează o supapă electromagnetică care blochează legătura cu cilindrul central, astfel, doar doi cilindri mai participă la amortizare, volumul de gaz este mai mic iar suspensia devine mai dură, iar mașina se înclină mai puțin în viraje. Acest mod este util la viteze mari sau la conducere sportivă.

În viraje ECU primește informații despre viteza vehiculului și unghiul volanului. Pentru a reduce înclinarea caroseriei, supapa electromagnetică este activată și suspensia se întărește, iar mașina rămâne mai stabilă. Fără acest sistem, caroseria s-ar înclina mai mult spre exteriorul virajului.

La accelerație. ECU folosește informații de la senzorul pedalei de accelerație. Pentru a reduce ridicarea părții frontale și lăsarea părții din spate, burduful central de pe puntea spate este deconectat. Suspensia devine mai rigidă pe spate.

La frânare. Sistemul acționează pentru a limita aplecarea caroseriei în față. Suspensia se adaptează rapid pentru a menține stabilitatea vehiculului.

13.3           Diagnosticarea tehnică și mentenanța suspensiei hidroactive

Diagnosticarea are rolul de a identifica din timp eventualele defecțiuni, pentru a preveni uzura prematură sau deteriorarea altor componente.

a) Diagnosticarea electronică

Suspensia hidroactivă este controlată de un calculator electronic (ECU), care primește informații de la mai mulți senzori.

Se verifică:

-   starea ECU-ului suspensiei;

-   funcționarea senzorilor de viteză, poziție și accelerație;

-   semnalele de la senzorul unghiului volanului;

-   funcționarea electrovalvelor.

Diagnosticarea se realizează cu ajutorul unui tester de diagnoză, care poate afișa:

-   coduri de eroare;

-   valori reale ale senzorilor;

-   starea programelor „Confort” și „Sport”.

b) Diagnosticarea hidraulică

Partea hidraulică este esențială pentru funcționarea suspensiei.

Se verifică: nivelul și starea fluidului hidraulic, etanșeitatea conductelor și racordurilor, funcționarea pompei hidraulice, presiunea din sistem.

Scurgerile de ulei hidraulic pot duce la: pierderea confortului, funcționarea incorectă a suspensiei.

c) Diagnosticarea mecanică

Se inspectează vizual componentele mecanice ale suspensiei: cilindrii hidraulici; burdufurile cu azot; articulațiile și prinderile.

Semne de defect:

-   zgomote anormale;

-   înclinarea excesivă a caroseriei;

-   poziție incorectă a vehiculului la staționare.

Mentenanța suspensiei hidroactive

Mentenanța are rolul de a menține sistemul în stare optimă de funcționare și de a prelungi durata de viață a componentelor.

a) Întreținerea periodică

Operațiile de bază includ:

-   verificarea nivelului fluidului hidraulic;

-   completarea sau înlocuirea fluidului, conform recomandărilor producătorului (aproximativ ulei mineral 50-60 mii km, sintetic 100-120 mii km);

-   Curățirea sistemului hidraulic peste 120 mii km ;

b) Întreținerea burdufurilor cu azot

Burdufurile cu azot joacă rolul de arc elastic.

Se verifică:

-   presiunea gazului;

-   etanșeitatea diafragmelor;

-   starea carcasei burdufurilor.

Burdufurile defecte pot provoca:

-   suspensie prea rigidă;

-   confort scăzut;

-   reacții întârziate ale sistemului.