UNIVERSIDAD Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica
Nivel:
VI Nivel
Asignatra: Mantenimiento Mecánico Automotriz II
!ema: Sistema de Suspensión Inteligente
PROYE!O "E #da $NI"A"
Almnos:
"ec#a: %#&Ene&#'%(
LATACUNGA LATACUNGA – ECUADOR E CUADOR
SIS!EMA DE SUS$ENSI%N IN!E&I'EN!E IN!R(DUCCI%N El sistema de suspensión es una de las partes más importantes de cual)uier ve*+culo, A-ecta principalmente. al con-ort de los pasa/eros. al -ácil mane/o. a la manio0ra0ilidad. al control del ve*+culo 1 a la capacidad de carga, "e 2stos los más importantes son3 el con-ort de los pasa/eros 1 el control del ve*+culo, Este 4ltimo in-lu1e de manera importante en la seguridad, 5a suspensión tiene seis -unciones 0ásicas3 %,& Reducción de las -uerzas provocadas por la irregularidad del terreno, #,& ontrol de la dirección del ve*+culo, 6,& Mantenimiento de la ad*erencia de los neumáticos a la carretera, (,& Mantenimiento de una correcta alineación de las ruedas, 7,& Soporte de la carga del ve*+culo, 8,& Mantenimiento la altura óptima del ve*+culo, Para resolver el in*erente con-licto entre el soporte de carga e-ectivo. el con-ort del ve*+culo. al mismo tiempo )ue se mantiene un contacto su-iciente entre neumáticos 1 se elimina el 0alanceo en curva 1 ca0eceo en la -renada. se desarrolla la suspensión activa, 5a suspensión activa o-rece una solución tecnológica mu1 avanzada para conseguir este reto, Estos sistemas se presentan como una respuesta a la necesidad para desarrollar ve*+culos seguros 1 capaces de com0inar grandes niveles de con-ort. control 1 manio0ra0ilidad, 5as suspensiones activas constan de un sistema con un actuador *idráulico )ue puede generar -uerzas para compensar el 0alanceo 1 ca0eceo del ve*+culo, $n computador electrónico se encarga de monitorizar constantemente 9mediante sensores:. el per-il de la carretera 1 env+a se;ales el2ctricas a las suspensiones delantera 1 trasera, A)u+ será donde los componentes *idráulicos. consistentes en 0om0as. actuadores 1 servoválvulas. actuarán manteniendo un nivel má
5as suspensiones activas están compuestas de sistemas *idráulicos o neumáticos. capaz de generar -uerzas para compensar el 0alanceo 1 el ca0eceo del ve*+culo en super-icies irregulares o en curvas, $na computadora se encarga de compilar los datos tomados por sensores distri0uidos estrat2gicamente )ue envian las se;ales adecuadas a los actuadores para )ue estos -uncionen en -orma )ue se mantenga un nivel má
"ig) * Sspensi+n Inteligente
5a principal venta/a de la suspensión activa -rente a la suspensión pasiva es )ue la suspensión activa permite un control de cada rueda independiente, =racias a este control se consigue ma1or ad*erencia del ve*+culo al terreno. con lo )ue se aumenta la seguridad en la conducción, 5a principal desventa/a de la suspensión activa es su elevado coste. principalmente para el control so0re altas -recuencias. cu1a implementación resulta demasiado cara. por lo )ue es invia0le en ve*+culos de serie,
"UNCI(NAMIEN!( onocido tam0ien como " es una suspensión electrónica autoa/usta0le o de tercera generación )ue es capaz de adaptar al respuesta de los amortiguadores a un estado -irme en cual)uier modo de conducción del usuario, En arran)ue3 activando el aceleradorel auto sale del reposo 1 e
"ig) , Arran-e del ve#iclo
En su0ida3 cuando el auto esta inclinado *acia arri0a e
"ig) . Sspensi+n pasiva vs) Sspensi+n activa en s/ida
5os movimientos de curvas 1 terrenos irregulares -uncionan al igual )ue de su0ida o arran)ue pero de manera constante es decir la suspensión activa además de reaccionar de -orma especi-ica ante cada situación a0sor0e además con e-iciencia los impactos verticales 1 *orizontales. evitando )ue sean trans-eridos al c*asis. las 0arras 1 la ca0ina,
"ig) 0 Reacci+n en crva1 sspensi+n normal y na inteligente
$AR!ES 2 DESCRI$CI%N E
"ig) 3 Es-ema de sspensi+n activa
Actador 4Amortigaci+n5)6 Son dispositivos de electrónicos )ue sirven para activar la -uncion de la 0om0a en relación de la lectura )ue se genera a traves de los sensores de altura 1 presión,
"ig) 7 Accionador en color a8l
Unidad de control)6 la unidad de control es el mecanismo electronico )ue recoge la in-ormación de las ruedas en el caso de ser independientes o la in-ormación de la tracción respectiva para promover todo el proceso de -unciona0ilidad de los actuadores 1 mantener la esta0ilidad 1 el con-ort en el ve*iculo,
"ig) 9 Unidad de control para sspensi+n
Capatadores de la carroceria,& Permiten calcular la altura en -uncion de la distancia e
"ig) Captador o sensor
;arra esta/ili8adora activa)6 En este sistema se sustitu1e la 0arra esta0ilizadora convencional por una 0arra activa )ue está -ormada por dos semi0arras conectadas entre s+ mediante un motor *idráulico, El e-ecto de esta 0arra es el de una 0arra esta0ilizadora )ue se puede ir endureciendo de -orma progresiva. es decir si el motor *idráulico permanece en reposo. las dos semi0arras se mueven de -orma independiente. no a-ectando al con-ort, uando el coc*e entra en una curva. el motor colocado entre las dos semi0arras de un mismo e/e. act4a e/erciendo la -uerza necesaria para unirlas -ormando una 0arra esta0ilizadora r+gida En el caso de un o0stáculo o 0ac*e en la calzada. cuando el ve*+culo no circula en curva. las dos semi0arras se mueven de -orma independiente,
"ig) < ;arra esta/ili8adora activa
5os elementos )ue -orman parte del sistema *idráulico son entrada de aire> ?unta de estan)ueidad> !ope de impacto> !u0o e
!u0o de tra0a/o> =as a presión> Paso cali0rado de aceite> ámara de paso> !u0o intermedio> Pistón> ompuerta 1 el
con/unto de elctroválvula los cuales en -unción de la lectura de los sensores se ponen en marc*a por razón de los accionadores o actuadores,
DIA'RAMAS 2 !I$(S =eneralmente este sistema consiste en la sustitución del muelle 1 el amortiguador por un accionador *idráulico )ue se encarga de e/ercer las -uerzas de compensación. tanto para la reposición de la carrocer+a en el 0alanceo en curva 1 el control de 0alanceo en la -renada. como para aislar la carrocer+a de las irregularidades del terreno, En el es)uema de la -igura se muestra el -uncionamiento,
"ig) *= Es-ema de sspensi+n activa de alta >recencia
Este sistema está poco desarrollado 1 *o1 en d+a todav+a no se comercializa en los ve*+culos de serie. de0ido al gran coste de implantación 1 a )ue el consumo de energ+a es demasiado elevado,
"ig) ** Es-emati8aci+n principio de >ncionamiento sspensi+n inteligente
SIS!EMAS A;C 2 SC)CAR Sistema SC)CAR !odos los sistemas de suspensión de itro@n llevan instalados un sistema de suspensión neumática, ada rueda está conectada a un muelle neumático. el cual tiene -orma de es-era de acero presurizada, 5a es-era está llena de gas 9nitrógeno: 1 de aceite separados por un dia-ragma de goma )ue se encuentra -lotando, 5a presión del gas cuando no *a1 carga está entre ('' 1 '' BPa, uando la rueda está cargada el aceite comprime al gas, Esto ocurre por)ue un pistón conectado a las ruedas desplaza el aceite, Entre el pistón 1 la es-era de gas se encuentra una válvula amortiguadora, 5a primera novedad )ue presenta el sistema S,AR. es la cone
"ig) *, Es-ema sistema SC)CAR
Sistema A;C
El Active Cod1 ontrol es un sistema activo de suspensión 1 amortiguación, "e toda la parte portante estática 1 dinámica se encargan cuatro patas telescópicas dispuestas en las ruedas, En cada pata telescópica *a1 un cilindro dinámicamente regula0le 92m0olo 0uzo: alineado con un muelle *elicoidal 1 paralelo a un amortiguador, 5os cilindros *idráulicos generan al desplazarse -uerzas )ue contrarrestan los movimientos de la rueda,
"ig) *. Es-ema patas telesc+picas de e?e delantero 40=5 y trasero 40*5
El AC inclu1e las siguientes -unciones adicionales3
5a variación de nivel *ace posi0le una operación manual 1 automática en -unción de la velocidad de su0ida D 0a/ada del nivel del ve*+culo, 5a regulación de nivel controla. seg4n el respectivo estado de marc*a 1 carga. el nivel del ve*+culo en los e/es delantero 1 trasero. manteni2ndolo constante,
El sistema AC inclu1e un sistema *idráulico )ue se encarga de generar las -uerzas de compensación. a trav2s de los cilindros *idráulicos,
"ig) *0 Disposici+n de componentes #idrálicos
Posee tam0i2n un sistema electrónico )ue será el )ue se encargu2 de monitorizar las -uerzas de 0alanceo 1 realizar el cálculo de las -uerzas de compensación a aplicar por el sistema *idráulico,
"ig) *3 Disposici+n de componentes electr+nicos
Funcionamiento de la suspensión / amortiguación 5a suspensión 1 la amortiguación en el sistema AC es asumida. para los movimientos de la carrocer+a de 0a/a -recuencia. 9de *asta apro
Movimientos en dirección vertical del e/e del ve*+culo originados so0re todo por las irregularidades de la calzada, Movimientos alrededor del e/e transversal del ve*+culo 9ca0eceo: originados al -renar 1 acelerar. as+ como por ondulaciones de la calzada, Movimientos alrededor del e/e longitudinal del ve*+culo 90alanceo: originados so0re todo por la circulación en curvas 1 por una calzada desigualmente llana a iz)uierda 1 derec*a,
5as oscilaciones de ma1or -recuencia de las ruedas se a+slan 1 amortiguan respecto a la carrocer+a. de -orma convencional mediante elementos pasivos 9muelles de acero 1 amortiguadores con un a/uste uni-orme:,
Fig. 16 Esquema del circuito hidráulico de presión
omo se puede ver en el es)uema anterior se distinguen tres unidades de válvulas di-erenciadas correspondientes a los e/es delantero. trasero 1 la alimentación de presión, Además se pueden o0servar los circuitos de presión. de tra0a/o 1 regulación. as+ como los circuitos de tu0er+as de admisión 1 retorno, El -uncionamiento de estos con/untos 1 sus componentes se e
Regulación del niel! "unción El sistema AC es un sistema de suspensión con sustentación integral, El sistema mantiene constante el nivel del ve*+culo estando en marc*a el motor. independientemente de la carga, Para ello. la 0om0a de 2m0olos radiales suministra aceite a trav2s de las unidades de válvula a las patas telescópicas. *asta )ue se *a a/ustado el nivel del ve*+culo, El nivel del ve*+culo en los e/es delantero 1 trasero es registrado respectivamente mediante dos sensores de nivel 1 es transmitido a la unidad de control AC3 5a regulación del nivel en las distintas patas telescópicas tiene lugar mediante dos válvulas reguladores respectivamente. en las unidades de válvulas de los e/es delantero 1 trasero, Función de despertador 9duración -uncional apro<, % min,: on a1uda del mando a distancia. del interruptor de contacto de puerta o del interruptor de la iluminación del maletero. se GdespiertaH la unidad de control AC. para compro0ar el nivel instantáneo del ve*+culo 1 0a/ar. si es necesario el nivel del ve*+culo normal, No es posi0le una elevación del ve*+culo,
Función en estado del ve*+culo GEncendido ONE!A"OH Función igual a la -unción de despertador. pero sin limitación temporal, Función normal 9durante la marc*a: Al cargar el ve*+culo. los sensores de nivel reconocen el descenso del nivel de 2ste 1 lo transmiten a la unidad de control, Mediante la activación de las válvulas reguladoras se suministra continuamente aceite a las patas telescópicas de las correspondientes ruedas. *asta )ue el nivel del ve*+culo *a1a alcanzado su valor teórico, Al descargar el ve*+culo. las mismas válvulas de/an pasar aceite a la conducción de retorno, Funcionamiento ulterior 9duración -uncional apro<, %min: !ras GEncendido "ESONE!A"OH la unidad de control registra las modi-icaciones de nivel. con el -in de poder regular ulteriormente 90a/ar: el nivel del ve*+culo en caso de un posi0le proceso de descarga 9-unción igual a la -unción despertador:, Función. posición de 0lo)ueo Si la unidad de control registra una descarga de todas las ruedas en estado parado del ve*+culo 1 del motor. se cierran entonces las válvulas de 0lo)ueo de las patas telescópicas, El ve*+culo permanece as+ en el nivel actual, Esto es necesario por e/emplo para el cam0io de la rueda o en caso de tra0a/os de reparación 9plata-orma elevadora:,
La alimentación de presión! "uncionamiento "urante el -uncionamiento normal del ve*+culo. el sistema AC -unciona a presión entre %' 1 #'' 0ares, Para la alimentación de presión se emplea una 0om0a de 2m0olos radiales 9% en -igura :, Al igual )ue la 0om0a de servodirección. está accionada directamente por el motor. a trav2s de una transmisión de una sola correa,
"ig) *9 Disposici+n de elementos de presi+n
El aceite *idráulico se aspira directamente del depósito de aceite 9#:, $na válvula estranguladora de aspiración 9Y8D%:. adosada a la 0om0a. regula el caudal de aspiración 1 con ello la presión, 5a cantidad de aceite se determina con-orme a la situación de la marc*a, 5a 0om0a le env+a el aceite a la unidad de válvulas. alimentación de presión 97#:, $n amortiguador de pulsaciones 97#a: e
VEN!A@AS 2 DESVEN!A@AS Desventa?as Para los casos de sistemas de anc*o de 0anda de 0a/a -recuencia tanto como en los de alta. se *ace necesario energ+a para producir una -uerza de
compensación 1 dic*a energ+a consumida suele ser demasiado elevada. por ello. la suspensión activa no es mu1 renta0le en ve*+culos de serie, 5a "el-t $niversit1 o- !ec*nolog1 *a desarrollado un sistema )ue reduce el consumo de energ+a al m+nimo posi0le denominado "el-t Active Suspensión 9"AS:. este sistema. en comparación con los sistemas AC 1 S,AR antes descritos. var+a en el sentido de desarrollo tecnológico. pero no as+ en el concepto -uncional de la suspensión activa, 5a esencia de este nuevo sistema consiste en un muelle precargado )ue está conectado a la rueda 1 una palanca conectada al con/unto,
"ig) * Sistema DAS en >ncionamiento
El coste del con/unto es un evidente pro0lema, asta a*ora este sistema se utiliza0a com4nmente en coc*es de -órmula % 1 prototipos. donde los costes no eran lo más importante, El pro0lema es )ue en los coc*es en serie este elevado precio no atrae a su-iciente mercado, Para disminuir el coste se *an desarrollado actuadores 1 válvulas de control muc*o más 0aratas, Se utilizan tam0i2n amortiguadores especiales. e)uipados con un ori-icio varia0le )ue proporcionan una modulación continua del rango de disipación, Esto *ace )ue sea innecesaria la introducción de energ+a, Otros pro0lemas con los )ue nos podemos encontrar son )ue pueden llegar a ser mu1 ruidosos. 1 tienen un tama;o e
Venta?as 5as suspensiones activas permiten la no inclinación del coc*e durante el giro en una curva. consiguiendo as+ )ue el conductor no pierda visi0ilidad 1 un me/or control del ve*+culo, 5a capacidad de controlar el reparto de carga entre el e/e delantero 1 trasero permite un me/or mane/o del coc*e, Esto es posi0le de0ido a )ue el control de cada rueda es independiente. distri0u1endo las -uerzas de compensación necesarias a cada una de las ruedas 1 manteniendo el mismo nivel entre el e/e delantero 1 trasero, Este e-ecto es especialmente necesario en situaciones cr+ticas en la conducción. en las )ue se necesita una seguridad en el control de la dirección, As+ mismo. gracias a )ue la carga está distri0uida en las cuatro ruedas del coc*e, la tendencia a so0revirar 1 a su0virar disminu1e, En los sistemas de suspensión pasiva es necesario la colocación de unas 0arras esta0ilizadoras, Estas se encuentran montadas so0re el e/e trasero 1Do el delantero para evitar la tendencia del ve*+culo a inclinarse al tomar deprisa las curvas cerradas, uando se emplean los sistemas de suspensión activa. estas 0arras son innecesarias. 1a )ue cada rueda es controlada individualmente, Esto permite una me/ora en la conducción cuando el ve*+culo se encuentra su/eto a e
"ig) *< E>ecto de /arras esta/ili8adoras
5a ausencia de inclinación del coc*e proporciona al conductor más in-ormación acerca del estado del ve*+culo, 5as -uerzas laterales act4an so0re Otra venta/a es )ue el sistema activo permite una me/or ad*erencia de los neumáticos a la carretera. me/orando as+ la manio0ra0ilidad 1 la seguridad, 5o )ue se consigue es reducir el deslizamiento,
;i/liogra>ía
Recuperado de3 KKK,ve*icle,me,0eBele1Dedu,*tm. el d+a %' de Enero del #'%7
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"escripción del -uncionamiento del control activo de la carrocer+a. Mercedes&Cenz 9"aimler*r1sler A=:
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