A maioria dos sistemas de suspensão ativa vem em vários estilos com nomes sofisticados como airmatic, dynamic ou advanced. E não importa se é um BMW, Mercedes ou Jaguar, uma suspensão ativa deve ser capaz de reagir a três informações críticas.
Primeiro, ele deve atuar com base nas informações do ABS e do sistema de controle de estabilidade. Em segundo lugar, deve medir o movimento corporal. Terceiro, deve detectar a extensão e a taxa do movimento da suspensão. Com estas três informações, a suspensão pode ajustar ativamente a compressão e o rebote do amortecedor ou suporte.
Por que um engenheiro ou montadora incluiria esse recurso em um veículo? Um amortecedor ativo permite um passeio sem concessões. As três entradas podem ser usadas para detectar uma estrada irregular ou uma situação de emergência onde o movimento da carroceria possa alterar a estabilidade do veículo.
Choques/Suportes Eletrônicos
Amortecedores e amortecedores ajustáveis eletronicamente usam amortecedores convencionais cheios de óleo de tubo único e tubo duplo. As hastes, câmaras de gás e pistão possuem a construção de unidades passivas. Como uma unidade passiva, eles podem falhar se vazarem, se o gás escapar ou se as hastes estiverem dobradas. Eles também podem se desgastar como uma unidade convencional, à medida que o óleo interno se quebra e as superfícies do furo se desgastam.
O que torna estas unidades únicas são as válvulas com orifícios variáveis. Estas válvulas regulam o fluxo entre as câmaras de cada lado do pistão. O pistão em algumas unidades, entretanto, não possui válvulas.
O tamanho dos orifícios controlados por solenóides eletromagnéticos pode controlar as válvulas muito rapidamente. As conexões elétricas e solenóides normalmente são encontradas fora do corpo e atuam nas válvulas dentro da unidade por meio de magnetismo. O sinal para o solenóide é modulado por largura de pulso e varia a tensão para alterar o tamanho do orifício.
As válvulas e solenóides não podem ser reparadas ou separadas do amortecedor ou suporte. Se for detectado um problema no sistema, as válvulas entram em uma posição fixa à prova de falhas e o sistema se torna passivo. O motorista é então alertado com uma mensagem ou luz no painel de instrumentos ou centro de mensagens.
A maioria dos sistemas realizará uma verificação de circuito quando o sistema for ativado. Isso normalmente envolve o envio de um sinal para abrir e fechar totalmente a válvula. Se o sistema detectar uma tensão aberta, curta ou fora das especificações, ele definirá um código.
Medindo o Movimento da Roda
Os sensores de altura não medem apenas a posição da suspensão, mas também a taxa de movimento. Eles são alimentados com uma tensão de cerca de 5 volts. A tensão do sinal é alterada à medida que um ímã passa por uma bobina. A maioria dos sensores possui três fios – terra, alimentação e sinal.
Internamente, é difícil danificar um destes sensores. Externamente, entretanto, a ligação que conecta o sensor ao braço de suspensão pode ser danificada. Além disso, o conector pode ser danificado e causar um curto-circuito ou abertura que define um código. Se um desses sensores for substituído, ele deverá ser calibrado após a instalação.
Os sensores de altura do passeio são às vezes chamados de sensores de posição da suspensão ou de deslocamento das rodas. Os dados do sensor são usados para medir o movimento da suspensão. Ao saber a distância e a rapidez com que a suspensão se move, o módulo pode utilizar a informação para determinar o tamanho do orifício no amortecedor para controlar a compressão e o ressalto. Esses sensores devem ser calibrados se um sensor for substituído, um módulo for reprogramado ou se a bateria acabar.
Medindo o Movimento Corporal
Acelerômetros montados no corpo medem as mudanças no percurso. Esses acelerômetros são normalmente montados nas torres de suporte. Esses sensores enviam informações como forças gravitacionais, ou “força G”, para um módulo. Mudanças na rotação da carroceria devido às curvas produzirão uma força G menor do que um buraco produziria.
As informações dos acelerômetros são acopladas aos dados do sensor de altura, sensor de direção e outras entradas por um processador de computador em um módulo. O módulo pode determinar se o veículo está virando uma esquina ou viajando por uma estrada acidentada. Com esse fluxo de dados, as válvulas dentro do amortecedor podem ser ajustadas em milissegundos para melhor controle e qualidade de condução.
Os acelerômetros na carroceria diferem de veículo para veículo. Alguns fabricantes montam os sensores sob os faróis, nas torres de suporte e perto das lanternas traseiras. Sistemas mais sofisticados utilizam mais de dois acelerômetros montados em vários locais.
Módulo de controle
O módulo de controle dos amortecedores eletrônicos precisa de mais do que o movimento das rodas e da carroceria para determinar as configurações corretas dos amortecedores. O módulo usa e compartilha informações com o sistema de frenagem antibloqueio, módulo de controle do motor e painel de instrumentos. Essas informações normalmente são compartilhadas no barramento de dados serial CAN de alta velocidade. Em alguns modelos BMW Série 7, as informações são compartilhadas no barramento de fibra óptica Flex Ray.
Com todas essas informações, o módulo pode fazer coisas incríveis com os amortecedores ajustáveis. Problemas como queda livre durante a frenagem, direção de torque e subviragem em veículos FWD podem ser minimizados. Se o veículo tiver condução pneumática, o volume e a pressão dentro das molas pneumáticas também podem ser ajustados junto com as válvulas nos amortecedores para otimizar a qualidade e o controle da condução.
A maioria dos sistemas de suspensão ativa realizará uma verificação do circuito quando o sistema for ativado. O sistema enviará de 5 a 12 volts aos atuadores e sensores de altura de deslocamento. O sistema também analisa a resistência do circuito e a quantidade de tensão que caiu. Se o sistema detectar uma abertura, curto ou tensão fora das especificações, ele definirá um código. A seguir, o módulo de controle abrirá e fechará totalmente as válvulas nos amortecedores. Se o sistema não detectar nenhuma irregularidade, o sistema entrará no modo ativo.
A busca por esses sinais de autodiagnóstico pode ser realizada usando um medidor. Talvez seja necessário usar um chicote de bypass ou sondar o conector. Se o sistema detectar algum problema, o sistema entrará no modo passivo.
Às vezes, a manutenção de uma suspensão ativa é como reconstruir um motor com um novo virabrequim e reutilizar os rolamentos e molas de válvula antigos. Quando um novo suporte ativo é remontado com a mola e a placa de suporte velhas e cansadas, os resultados podem ser inferiores aos desejáveis.
Os suportes e rolamentos superiores podem ser martelados até a morte. O suporte superior suporta essencialmente o peso do veículo e contrabalança o torque de frenagem e aceleração. A maioria dos suportes são sanduíches de borracha, metal e rolamentos. Com o tempo, a borracha pode perder a capacidade de isolar a suspensão da carroceria. Os rolamentos também podem emperrar e prender, fazendo com que o veículo tenha problemas de direção.
onsulte as especificações de altura de deslocamento e meça a altura de deslocamento dianteira e traseira e em ambos os lados do veículo. Se a altura do percurso for inferior às especificações, o problema provavelmente é uma ou mais molas fracas que devem ser substituídas. As molas normalmente devem ser substituídas em pares para manter a mesma altura de deslocamento lado a lado.
Molas fracas também têm maior probabilidade de falhar. As molas de muitos veículos de modelos recentes são mais finas para reduzir o peso e possuem um revestimento externo de plástico para proteger o metal da corrosão. Se este revestimento externo estiver rachado ou danificado, a corrosão pode formar um ponto quente que corrói a mola, enfraquece-a e eventualmente faz com que a mola se quebre.