SOSPENSIONI PNEUMATICHE e Idropneumatiche.

Le sospensioni pneumatiche, nelle quali l'elemento elastico è costituito da aria compressa, presentano una notevole capacità di smorzamento delle oscillazioni e consentono di mantenere invariata la posizione del veicolo rispetto alla superficie stradale indipendentemente dal carico. Quest’ultima caratteristica, particolarmente importante per gli autobus e gli autocarri, è dovuta alla presenza nel sistema di apposite valvole automatiche livellatrici capaci di variare la pressione dell'aria negli elementi molleggianti con il variare del carico .

MOLLE PNEUMATICHE

In questo tipo di molle l'elemento elastico è costituito da aria che, in relazione alle sue condizioni di pressione e temperatura offre certe caratteristiche di comprimibilità. Uno dei tipi più diffusi è quello detto a diaframma rotante che è costituito da un cilindro nel quale può entrare con molto gioco, uno stantuffo sigillato al cilindro da un diaframma di gomma rinforzato da fibre tessili. In funzione della forza agente sullo stantuffo questo penetrerà in misura maggiore o minore nel cilindro a seconda delle condizioni fisiche a cui si trova l'aria nel suo interno. La rigidezza della molla può essere ricavata con alcune considerazioni sulle trasformazioni che subisce l'aria all'interno del cilindro.

 

SOSPENSIONE PNEUMOIDRAULICA

 La struttura del veicolo è sospesa da quattro sospensioni indipendenti che equipaggiano le quattro ruote del veicolo. Ciascuna sospensione si compone essenzialmente di una sfera, contenente azoto ad alta pressione, e di un pistone che si muove all'interno di un cilindro separato dalla sfera da una membrana deformabile. Il cilindro, contenente olio, è fissato alla sospensione per mezzo di una biella. Infine un ammortizzatore, costituito da fori e valvole per il passaggio dell'olio, è presente nella zona di separazione tra la sfera e il cilindro. La pressione dell'azoto contenuto nella sfera è , a riposo, diversa a seconda del peso gravante sulla ruota. Quando una ruota incontra un ostacolo, il pistone subisce un innalzamento che causa una maggiore pressione del gas contenuto nella sfera; se la ruota incontra un avvallamento , il pistone subisce un abbassamento causando una minor pressione del gas. La compressione o

l'espansione del gas contenuto nella sfera impedisce che un urto venga trasmesso alla struttura del veicolo e quando l 'ostacolo è superato la pressione del gas e la posizione del pistone riprendono i loro valori normali. L'ammortizzatore presente in ogni blocco sospensione opera regolando il flusso d'olio fra il cilindro e la sfera e viceversa per mezzo di lamelle che agiscono sui fori di passaggio da una camera all'altra. La caratteristica principale di questo tipo di sospensione consiste nelle possibilità di mantenere costante la distanza del veicolo da terra al variare del carico. Ciò è ottenuto per mezzo di due correttori, uno posto sull'assale anteriore e uno su quello posteriore alimentati da olio ad alta pressione. Ogni correttore è costituito da un distributore a tre vie che, a seconda della posizione relativa ruota- struttura regola la alimentazione idraulica del cilindro della sospensione. In particolare, quando la distanza ruota- struttura è minore di una certa quantità prefissata, il distributore mette in comunicazione il cilindro con una sorgente ad alta pressione (pompa idraulica azionata dal motore). Quando la distanza è superiore alla quantità prefissata il distributore mette, invece, in comunicazione il cilindro con lo scarico a bassa pressione; quando la distanza è uguale alla quantità prefissata, isola il cilindro sia dalla bassa che dall'alta pressione. Inoltre un comando manuale può cambiare la posizione di riferimento prefissata e quindi possono essere realizzate diverse altezze da terra del veicolo a secondo delle esigenze del guidatore.

 

SOSPENSIONE HIDROLASTIC

 Questo tipo di sospensione è basato su elementi elastici in gomma azionati idraulicamente e su smorzatori idraulici a doppio effetto. Ad ogni ruota è applicato un gruppo che è costituito da un contenitore chiuso superiormente da un blocco di gomma dal quale esce un condotto di collegamento con il gruppo posto dallo stesso lato del veicolo ( anteriore- posteriore ). La parte interna del contenitore è costituita da due camere divise da un diaframma metallico dotato di fori e valvole che regolano il flusso di un liquido attraverso le camere stessa. La parte inferiore del contenitore e chiusa da una membrana sulla quale agisce un pistone conico collegato con la ruota. La forma conica del pistone ha lo scopo di irrigidire sempre di più la sospensione man mano che la ruota si avvicina alla struttura. Durante i moti di beccheggio ( abbassamento dell'avantreno e innalzamento del retrotreno o viceversa ) il pistone conico con il suo spostamento fa in modo che una certa quantità di liquido passi da un gruppo all'altro dello stesso lato attraverso il condotto di collegamento. Lo stesso liquido deve passare attraverso le due camere di ogni gruppo e quindi si verifica l'azione ammortizzante come nelle sospensioni tradizionali. Durante questo tipo di moto, l'effetto elastico è assicurato dal blocco di gomma che la funzione di molla e il trasferimento di liquido provoca anche l'innalzamento della ruota collegata limitando il moto di beccheggio del veicolo. Nei moti di rollio ( abbassamento di una ruota e innalzamento dell'altra dello stesso assale ) o negli scuotimenti ( movimenti verticali contemporanei delle ruote ), non si verifica trasferimento di liquido e il blocco di gomma assicura contemporaneamente effetto elastico ed effetto ammortizzante per la sua isteresi interna. Un altro tipo particolare di sospensione è quella detta Hydragas che deriva direttamente dalla Hydrolastic e ne differisce per l'elemento elastico e per il comportamento nei moti di rollio. Costruttivamente il gruppo è realizzato in due parti divise da una valvola che ha le funzioni di un ammortizzatore. L'elemento elastico è realizzato mediante molla pneumatica contenuta nella parte superiore e il collegamento fra le sospensioni delle due ruote dello stesso lato del veicolo è ricavato nella parte inferiore. Quindi nei moti di beccheggio il comportamento di questo tipo di sospensione è simile a quello descritto per il tipo Hydrolastic. Nei moti di rollio, invece, l'ammortizzatore fa risentire il suo effetto al contrario di quel che accade nel tipo Hydrolastic.

 

 

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