Los sistemas de amortiguación adaptativa: ¿cómo funcionan y qué ventajas tienen?

La tecnología de suspensión es una de las partes fundamentales para lograr una conducción más cómoda y eficaz de ahí que buena parte de los esfuerzos en evolución de vehículos se centren en este componente.

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.

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 cuatro 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

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 cuatro 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.

Corriente por flujo

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.

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

Para diseñar e implementar dicha tecnología para el mercado, 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.