A medida que la industria automotriz continúa mejorando la capacidad de conducción y haciendo que la conducción sea más cómoda, la tecnología de suspensión es una piedra angular para lograrlo. Los sistemas de suspensión se han equipado con una configuración clásica de muelles helicoidales y amortiguadores durante mucho tiempo. La evolución ha dado un salto desde los sistemas convencionales de ballestas y muelles helicoidales a innovadores sistemas de suspensión neumática y amortiguadores hidráulicos regulares a sistemas de amortiguación adaptativa muy avanzados que pueden combinarse con sistemas de suspensión helicoidales y neumáticos. Todas las innovaciones están hechas para optimizar la marcha y el manejo en función de las diferentes condiciones de conducción. En este artículo, Arnott explicará cómo funcionan los sistemas de amortiguación adaptativa, brindándole una mejor comprensión de cómo funciona esta tecnología de suspensión.
Componentes del Sistema
Un sistema de control de conducción adaptativo moderno típico contiene los siguientes componentes: amortiguadores adaptativos, una unidad de control electrónico (ECU), un conjunto de sensores y un controlador para el conductor. El conjunto de sensores generalmente es una combinación de acelerómetros ubicados en la carrocería y sensores de posición ubicados cerca de la suspensión en las 4 esquinas del vehículo. La mayoría de los vehículos con un sistema de amortiguación adaptable cuentan con un controlador para el conductor. Este es un botón en el tablero para seleccionar un modo de conducción preferido, como Comfort o Sport.
En este boletín técnico, el «amortiguador adaptativo» puede ser cualquier amortiguador ajustable controlado electrónicamente (incluido Magnetic Ride, es decir, Amortiguadores Magnéticos) porque los principios básicos de funcionamiento del sistema son los mismos
Funcionamiento del Sistema
Los sistemas de amortiguación adaptativa comenzaron usando amortiguadores variables con dos o más configuraciones. En los últimos tiempos, los sistemas adaptativos más modernos utilizan amortiguadores «continuamente variables». El principio de funcionamiento entre el ajuste discreto (más antiguo) y los amortiguadores continuamente variables (modernos) es esencialmente el mismo. La diferencia es que en un choque de ajuste discreto, la válvula está ON/OFF (completamente abierta o completamente cerrada), por lo que una válvula de variación continua permite que el ajuste del amortiguador se ajuste a cualquier valor entre los límites de ajuste firme y suave preestablecidos.
La Centralita de Suspensión Adaptiva (ECU) es el cerebro de un sistema de amortiguación adaptable. La ECU está conectada a sensores ubicados en el cuerpo y la suspensión en las 4 esquinas del vehículo. Además, la ECU también está conectada a la centralita de datos principal del vehículo para obtener datos como la velocidad del vehículo, la posición del acelerador, el ángulo de dirección, la transmisión y las aplicaciones de los frenos.
La ECU recibe estos diferentes flujos de datos y los utiliza como entradas para un algoritmo que calcula continuamente la magnitud y la dirección de los movimientos de la carrocería del vehículo en elevación, cabeceo y balanceo, así como el movimiento de cada rueda en relación con la carrocería del vehículo. Luego, los resultados del cálculo de movimiento se usan para determinar la fuerza de amortiguación requerida en cada esquina individual del vehículo para proporcionar las características deseadas de conducción y manejo, según lo define el algoritmo y la posición del interruptor de preferencia del conductor.
Una vez que se ha calculado la fuerza de amortiguación ideal, la ECU proporciona la cantidad adecuada de corriente eléctrica a cada amortiguador para obtener la característica de amortiguación deseada. Todo este proceso ocurre en milisegundos, ¡más que lo suficientemente rápido como para reaccionar a casi cualquier entrada de datos de la condición de la carretera!
A excepción de los sistemas Magnetic Ride, la fuerza de amortiguación de los amortiguadores adaptativos se controla más o menos de la misma manera. Si desea saber más sobre el funcionamiento del sistema de Magnetic Ride, puede leer más aquí. Volviendo a los amortiguadores adaptativos: los límites de la fuerza de amortiguación firme y suave están controlados por pilas de cuñas instaladas en pasajes de flujo separados dentro del amortiguador. El ajuste de la fuerza de amortiguación generalmente se logra abriendo o cerrando una válvula de control de flujo de fluido para regular la cantidad de fluido que fluye a través de cada paso de flujo.
Por ejemplo, si se necesita una característica de amortiguación más suave en un amortiguador adaptativo de variación continua, la válvula de control de flujo se ajustará de modo que pase más flujo de fluido dentro del amortiguador a través de la pila de cuñas que define el ajuste suave, y fluirá menos fluido a través del amortiguador.
Tecnología Arnott eRide
El equipo de I+D de Arnott eRide en los EE. UU. se centra en una colaboración perfecta con los sistemas Ride Control de variación continua que utilizan actualmente los diferentes fabricantes de automóviles. Hacerlo bien es un proceso bastante delicado porque la estrategia de control electrónico y su ejecución es una combinación entre los requisitos del fabricante de automóviles y las ofertas del proveedor. La realidad es que cada diseño de ECU funciona un poco diferente y además los algoritmos pueden ser significativamente diferentes, incluso si se utiliza el mismo diseño de amortiguador.
Para diseñar e implementar dicha tecnología para el mercado aftermarket, era crucial para Arnott hacer que el diseño de la válvula eRide fuera funcional y funcionara de acuerdo con la variedad de configuraciones de ECU y diseños de válvulas. Por ejemplo, la velocidad de cambio, que es el tiempo de reacción para cambiar entre los ajustes de la compuerta, puede variar mucho. Un cambio realizado en la velocidad de conmutación para una aplicación en particular puede funcionar como una mejora para ese modelo específico, pero en realidad podría causar problemas de rendimiento para otras aplicaciones del vehículo. La tecnología Arnott eRide se puede utilizar para reemplazar cualquier amortiguador continuamente variable con una válvula interna. Actualmente se están desarrollando otras válvulas con diseños alternativos y Arnott lanzará las soluciones eRide para estas en una etapa posterior.
¡El compromiso continuo y el arduo trabajo de todos los equipos ha llevado a un diseño de válvula que permite igualar o superar la conducción y el manejo del equipo original en todas las diversas aplicaciones!