Sistemas de suspensão automotiva: absorvedores de choque, suspensão a ar e análise dos componentes-chave

Sistemas de Suspensão Automotiva: Amortecedores, Suspensão a Ar e Análise de Componentes Chave

   Os sistemas de suspensão veicular estão no cerne da segurança, conforto e manobrabilidade do veículo, com amortecedores, suspensão a ar e componentes relacionados desempenhando um papel vital. Compreender como eles funcionam e o que fazem tem um significado de longo alcance para garantir o desempenho do veículo e a experiência de condução.

Amortecedores: Guardiões de um Passeio Suave

   O amortecedor é o componente mais comum e indispensável de um sistema de suspensão. Sua principal função é amortecer as vibrações das molas. Quando o veículo é conduzido em superfícies irregulares, as rodas saltam para cima e para baixo e as molas comprimem e estendem. Sem amortecedores, as molas continuarão a oscilar, fazendo com que a carroceria se incline e se torne instável, ou até mesmo fora de controle. Os amortecedores, amplamente utilizados em automóveis, são projetados para acelerar a atenuação das vibrações na estrutura e na carroceria para melhorar a suavidade do passeio do carro.

Princípio de Funcionamento:

   A maioria dos amortecedores são amortecedores hidráulicos. Geralmente consiste em um pistão, óleo e válvulas internas. À medida que a roda se move para cima e para baixo, o pistão se move dentro do cilindro, forçando o óleo através de pequenos orifícios e válvulas. Devido à viscosidade do óleo e à resistência dos orifícios, o movimento do pistão é impedido, convertendo assim a energia da vibração em calor e irradiando-a, suprimindo efetivamente a oscilação excessiva da mola. De acordo com a estrutura interna e a forma de controlar o fluxo de óleo, o amortecedor pode ser ainda dividido em vários tipos, como cilindro único e duplo, híbrido óleo e gás.

Amplamente utilizado em sistemas de suspensão automotiva é o amortecedor de cartucho, o amortecedor no curso de compressão e extensão pode desempenhar um papel na absorção de choque, por isso também é chamado de amortecedor de ação bidirecional. Os amortecedores cilíndricos podem ser divididos em amortecedores de cilindro único e duplo, bem como o uso de um novo tipo de amortecedor, que inclui amortecedores infláveis e amortecedores de resistência ajustável.

Tipo de cilindro único

   Em comparação com o tipo de cilindro duplo, a estrutura do amortecedor de cilindro único é simples, reduzindo um conjunto de sistema de válvulas . É equipado com um pistão flutuante na parte inferior do cilindro, (o chamado flutuante, ou seja, sem haste de pistão para controlar seu movimento), na formação de um câmara de gás fechada abaixo do pistão flutuante, preenchida com nitrogênio de alta pressão. Acima mencionado como resultado da haste do pistão entrando e saindo do óleo causado por mudanças na altura do nível do líquido através do pistão flutuante flutuando para se adaptar automaticamente a ele. Além dos dois tipos de amortecedores mencionados acima, existe também o amortecedor de resistência ajustável. Ele pode ser operado externamente para alterar o tamanho do orifício do acelerador. Os carros recentes têm amortecedores controlados eletronicamente como equipamento padrão, que detectam a condição de condução por sensores e calculam a força de amortecimento ideal por um computador, de modo que o mecanismo de ajuste da força de amortecimento no amortecedor funcione automaticamente.

Tipo de cilindro duplo

   Significa que o amortecedor tem dois barris, um interno e outro externo, e o pistão se move no barril interno. Devido à entrada e retirada da haste do pistão, o volume de óleo no barril interno aumenta e encolhe, por isso é necessário manter o equilíbrio do óleo no barril interno trocando-o com o barril externo. Portanto, deve haver quatro válvulas no amortecedor de cilindro duplo, ou seja, além das duas válvulas de estrangulamento no pistão mencionadas acima, também existem válvulas de circulação e válvulas de compensação instaladas entre os cilindros interno e externo para completar a função de troca.

Hidráulico

   Os amortecedores hidráulicos são amplamente utilizados em sistemas de suspensão automotiva. O princípio é que, quando a estrutura e o eixo fazem um movimento relativo recíproco e o pistão no barril do cilindro do amortecedor faz um movimento recíproco, o fluido da carcaça do amortecedor repetidamente da cavidade interna através de alguma abertura estreita para outra cavidade. Neste momento, o atrito entre o líquido e a parede interna e o atrito interno das moléculas do líquido formarão uma força de amortecimento na vibração.

Inflável

   O amortecedor inflável é um novo tipo de amortecedor desenvolvido desde os anos 60. Sua estrutura é caracterizada por um pistão flutuante na parte inferior do cilindro, e uma câmara de gás fechada formada em uma extremidade do pistão flutuante e do cilindro é preenchida com nitrogênio de alta pressão. No pistão flutuante está equipado com uma vedação de anel O de grande seção transversal, que separa completamente o óleo e o gás. O pistão de trabalho é equipado com uma válvula de compressão e uma válvula de extensão que alteram a área da seção transversal do canal com o tamanho de sua velocidade de movimento. Quando a roda pula para cima e para baixo, o pistão de trabalho do amortecedor faz um movimento recíproco no óleo, de modo que o pistão de trabalho da câmara superior e a câmara inferior da diferença de pressão do óleo entre o óleo de pressão é empurrado para longe da válvula de compressão e da válvula de extensão e flui para frente e para trás. À medida que a válvula produz maior força de amortecimento no óleo de pressão, a atenuação da vibração.

Uso do produto: Para acelerar a atenuação da vibração da estrutura e da carroceria para melhorar o conforto do carro no processo de viagem, os amortecedores são instalados dentro do sistema de suspensão da maioria dos carros.

O sistema de amortecedores de um automóvel é composto por molas e amortecedores. Os amortecedores não são usados para suportar o peso da carroceria, mas sim para amortecer o choque do rebote da mola e absorver a energia do impacto da estrada. A mola atua como um amortecedor, transformando um "impacto de grande energia" em um "impacto múltiplo de pequena energia", enquanto o amortecedor reduz gradualmente o "impacto múltiplo de pequena energia". O objetivo dos amortecedores é amortecer o salto que ocorre quando o carro é conduzido em más condições de estrada. Sem amortecedores, é impossível controlar o rebote das molas, e o carro saltará fortemente quando encontrar superfícies de estrada irregulares, bem como perder a aderência e tração dos pneus ao fazer curvas devido à vibração para cima e para baixo das molas.

Importância:

Melhora o conforto de condução: Reduz solavancos e proporciona uma condução suave e confortável.

Melhora a estabilidade de manuseio: Mantém o contato constante entre o pneu e a superfície da estrada, melhorando a aderência e a resposta da direção.

Prolonga a vida útil dos pneus: Reduz o desgaste anormal dos pneus causado por saltos.

Garante a segurança na condução: Evita a perda de controle devido à vibração excessiva em altas velocidades ou durante a frenagem de emergência.

Suspensão a Ar: Conforto Ajustável Inteligente

   A Suspensão a Ar é um sistema de suspensão mais avançado que usa molas pneumáticas em vez de molas helicoidais tradicionais ou molas de lâmina de aço. Usando um compressor de ar, um reservatório de ar, uma unidade de controle e uma série de sensores, o sistema de Suspensão a Ar é capaz de ajustar a altura da carroceria e a rigidez da suspensão em tempo real.

Como funciona:

     No coração de um sistema de suspensão a ar está a mola pneumática, que é um airbag de borracha selado preenchido com ar comprimido. Ao aumentar ou diminuir a quantidade de ar no airbag, a rigidez (dureza) da mola e a altura do veículo podem ser alteradas.

Ajuste de altura: Quando o veículo precisa ser levantado, o compressor de ar bombeia ar para o airbag; quando precisa ser abaixado, o ar é expelido do airbag. Isso permite que o veículo se adapte a diferentes condições de estrada (por exemplo, levantado ao viajar sobre solavancos, abaixado em altas velocidades para reduzir a resistência ao vento).

Ajuste de rigidez: Ao alterar a pressão do ar nos airbags, a rigidez da suspensão pode ser ajustada. No modo Conforto, a menor pressão de ar resulta em uma suspensão mais macia; no modo Sport, a maior pressão de ar resulta em uma suspensão mais rígida.

Auto-Equilíbrio: Os sensores monitoram a atitude da carroceria e as cargas em tempo real, e a unidade de controle ajusta automaticamente a pressão das molas pneumáticas individuais de acordo com os dados para manter a carroceria nivelada.

Importância:

Excelente conforto de condução: Absorve os impactos da estrada de forma eficaz, proporcionando um passeio de "tapete mágico".

Forte adaptabilidade: A altura da carroceria e a rigidez e maciez da suspensão podem ser ajustadas automática ou manualmente de acordo com as condições da estrada, velocidade do veículo e carga, melhorando a capacidade de passagem e a estabilidade.

Capacidade de carga aprimorada: Sob cargas pesadas, a suspensão a ar pode suportar melhor a carroceria e manter a atitude do veículo.

Melhor desempenho NVH: Ajuda a reduzir o ruído, a vibração e a suavidade do veículo.

Componentes Chave dos Sistemas de Suspensão

Além de amortecedores e molas pneumáticas, um sistema de suspensão completo consiste em uma série de componentes importantes que trabalham juntos para garantir a operação eficiente do sistema de suspensão:

Braço de controle: Conecta a roda à estrutura e é um componente chave na transmissão de torque e no posicionamento da roda em movimento.

Junta esférica: Conecta o braço de controle ao munhão da direção e permite que a roda gire livremente em diferentes direções.

Borrachas: Geralmente feitas de borracha ou poliuretano, são instaladas entre as peças de conexão para absorver a vibração, reduzir o ruído e permitir um certo grau de movimento.

Barra estabilizadora/Barra anti-rolamento: Conecta as rodas esquerda e direita para limitar a rolagem da carroceria durante as curvas, melhorando a estabilidade e o manuseio.

Munhão da direção: Conecta as rodas, rolamentos, freios e componentes da suspensão, e é um componente chave na direção da roda e no transporte de carga.

Mola helicoidal: Um elemento elástico tradicional usado em conjunto com amortecedores para suportar o peso da carroceria e absorver os impactos da estrada.

Resumo

    Amortecedores, suspensão a ar e componentes relacionados juntos constituem os "ossos e músculos" do carro, e seu princípio de funcionamento e função afetam diretamente a qualidade de condução, segurança e confiabilidade do veículo. À medida que a tecnologia automotiva continua a evoluir, os sistemas de suspensão estão se tornando mais inteligentes e versáteis para atender às crescentes demandas dos consumidores por uma melhor experiência de condução. A compreensão dessas tecnologias principais ajudará os consumidores a escolher e manter melhor seus carros e desfrutar de uma jornada de condução mais segura e confortável.