Sistema de Suspensión 2
Índice Tema
Página
Función autonivelante
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Construcción
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Principio de funcionamiento
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Servicio y diagnóstico
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Suspensión electrónicamente controlada, generalidades
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Fuerza de amortiguación ECS
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Entradas y salidas
Desarrollado por Kia Motors. Todos los derechos reservados
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Sistema de Suspensión 2 Características de control
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Amortiguador y válvula de fuerza de amortiguación
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Rev:0 01.01.2007
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Sistema de Suspensión 2 Función auto nivelante
Los sistemas de suspensión desarrollados para los vehículos siempre están comprometidos entre la seguridad de conducción y la comodidad de conducción. Cuando se pone una carga en el maletero o cuando se sientan ocupantes, la altura y la conducta de conducción del vehículo cambian. Para suplir esta conducta puede aplicarse el sistema de función auto nivelante del vehículo (por ejemplo, Sorento). La finalidad de la función auto nivelante es regular la altura del vehículo, de acuerdo con la carga, mejorando por lo tanto la seguridad y la comodidad en la conducción.
El auto nivelante es se utilizado en el eje trasero en lugar de amortiguadores
convencionales a gas presurizado.
La unidad compacta incorpora todos los componentes del
sistema requeridos como los elementos de montaje y la bomba. La función auto nivelante también cumple las funciones de suspensión y amortiguación. Una característica del sistema de función auto nivelante, es que la energía producida por el movimiento relativo del eje y el cuerpo del vehículo mientras se conduce se utiliza para ajustar la altura óptima de la carrocería.
Esto
significa que no es necesario el suministro de energía externa.
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Sistema de Suspensión 2 Construcción
La figura A muestra los principales componentes del amortiguador de la función auto nivelante. El acumulador de alta presión (8) esta ubicado en dirección radial al cilindro y esta cargado con gas y aceite. Debido a este esquema, puede reducirse el largo del amortiguador. El diafragma (6) separa el aceite del gas. De ahora en adelante nos guiaremos por el dibujo esquemático y simplificado (figura B) se utilizara para entender la construcción y el principio de funcionamiento del amortiguador auto nivelante. La figura B muestra los componentes principales dentro del amortiguador para la función auto nivelante. El depósito de aceite (3) cargado con gas y aceite esta conectado a la varilla de la bomba (2) mediante una tubería de entrada de aceite (1). El pistón amortiguador (4), el regulador de altura (7) y la varilla de la bomba (2) son una unidad y se mueven juntos con la varilla del pistón (11). Las válvulas de entrada de la bomba (9) y de salida de la bomba (12) controlan el flujo de aceite hacia y desde la cámara de la bomba (10). Una línea de control (5) se abre dependiendo de la posición del regulador de altura (7).
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Sistema de Suspensión 2 Principio de Funcionamiento
Vehículo descargado #1: Con el vehículo descargado, la línea de control (5) esta abierta y el lado de presión del depósito de aceite (3) y el acumulador de alta presión (8) son iguales. Vehículo cargado #2 / #3: Cuando el vehículo se carga, el movimiento de la carrocería del vehículo empuja la varilla del pistón (11) conectado al brazo de la bomba (2), el regulador de altura (7) y el pistón amortiguador (4) hacia el depósito de aceite (3) y el acumulador de alta presión (8). Como el regulador de presión se mueve hacia arriba (7) la línea de control (5) esta cerrada, el aceite desde la cámara de la bomba (10) es empujado hacia el acumulador de alta presión (8) a través de la válvula de salida de la bomba (12). Esto genera un aumento de presión dentro del acumulador (8). Mientras más se carga el vehículo como se muestra en el vehículo cargado #3 se produce un mayor incremento de presión dentro del acumulador de alta presión (8).
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El movimiento relativo de la carrocería del vehículo y el eje mientras se conduce se utilizan para nivelar el vehículo. Nota: Debido a la construcción interna del amortiguador, el vehículo permanece en la posición nivelada por un periodo definido de tiempo aunque esté detenido. Auto Nivelación #1: Como el vehículo esta cargado, el regulador de altura (7) no abrirá la línea de control (5), separando así el depósito de aceite (3) del acumulador de alta presión (8). La barra de la bomba (2) se mueve hacia abajo durante el rechazo (rebote). El aceite es arrastrado a la cámara de la bomba (10) a través de la válvula de entrada de la bomba (9). Esto produce una caída de presión dentro del depósito de aceite (3). La válvula de salida de la bomba (12) y la línea de control (5) están cerradas en esta condición. Auto Nivelación #2: La barra de la bomba (2) se mueve hacia arriba durante la compresión. El aceite es empujado hacia el acumulador de alta presión (8) a través de la válvula de salida de la bomba que esta abierta (12) lo que genera un aumento de presión dentro del acumulador (8). La válvula de entrada de la bomba (9) y la línea de control (5) están cerradas en esta condición.
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Auto Nivelación #3: El incremento de presión dentro del acumulador (8) ahora actúa contra la superficie del pistón amortiguador (4) que esta conectado a la varilla del pistón (11). La presión actúa contra el pistón amortiguador (4) tratando de empujarlo hacia abajo. Como esto no es posible, en su lugar se levanta la carrocería del vehículo.
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Auto Nivelación #4: Una vez que el vehículo esta nivelado, el regulador de altura (7) abre la línea de control (5). El aceite ahora “circula” entre la cámara de la bomba (10) y el acumulador de alta presión (8). Vehículo Desnivelado #1: Como la contra fuerza (carga) ha sido retirada, la alta presión dentro del acumulador (8) levanta aún más el vehículo. Bajo esta condición la línea de control (5) así como también un desvió dentro de la cámara de la bomba se abren permitiendo al aceite fluir desde el acumulador de alta presión (8) al depósito de aceite (3). Esto continúa hasta que la presión en el depósito de aceite (3) y el acumulador (8) son iguales. Vehículo Desnivelado #2: Una vez igualada la presión, el cuerpo del vehículo se mueve hacia abajo hasta que la válvula de control (5) así como el desvió estén cerrados. Con esto se obtiene la altura normal del vehículo.
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Sistema de Suspensión 2 Servicio y Diagnóstico
Fugas: Tirar la protección desde la fijación inferior y volverla hacia fuera. Comprobar si hay gotas de aceite dentro de la protección. Si es así, reemplazar el amortiguador. Ruidos: Prueba de conducción del vehículo. Revisar las siguientes fuentes posibles de ruido antes de reemplazar el amortiguador: Golpeteo del escape, bujes de brazos dañados, golpeteo del escudo protector de calor, bujes de la barra estabilizadora dañados, ruido en los resortes espirales, sacudida del cable del freno de mano, juego de herramientas sueltos, alojamiento de la rueda golpeteando, elementos sueltos en el maletero o en algún otro lugar. Blando: Realizar una inspección visual del amortiguador. Prueba de conducción del vehículo. Revisar lo siguiente antes de reemplazar el amortiguador: -¿Se ha conducido el vehículo sobre cargado? -¿Tiene el vehículo la presión de neumáticos correcta en todas las ruedas? -¿Están los bujes de goma y las barras estabilizadoras delantera y trasera en buen estado? -¿Están los bujes del brazo trasero gastados?
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Inclinación: Realizar una inspección visual a los amortiguadores.
Antes de reemplazar el amortiguador
realizar las siguientes revisiones: ¿Esta cargado un lado del vehículo? ¿Tiene el vehículo la presión correcta de neumático en todas las ruedas? Resorte espiral quebrado (revisar los traseros y delanteros) Nota Importante: Los bujes inferiores de los amortiguadores traseros son diferentes. El amortiguador del lado izquierdo esta marcado con dos puntos blancos, el amortiguador del lado derecho esta marcado con un punto. Los amortiguadores están instalados en cierto grado. La instalación incorrecta (por ejemplo, instalar el amortiguador del lado izquierdo al lado derecho, o el amortiguador del lado derecho al lado izquierdo) provocara una operación incorrecta de auto nivelación debido a que el orificio del regulador de altura esta fuera de su posición bajo esta condición.
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Sistema de Suspensión 2 Suspensión Electrónicamente Controlada, Generalidades
La Suspensión Controlada Electrónicamente (ECS) en general esta basada en la teoría Sky-Hook. Esta teoría fue establecida por el Dr. Karnopp en 1974. El consideraba que si el amortiguador esta acoplado al eje absoluto, la vibración de la masa será absorbida con mayor efectividad. También el encontró que puede conseguirse el mismo efecto utilizando un amortiguador variable. El ECS selecciona una fuerza de amortiguación óptima en el amortiguador dependiendo del funcionamiento y la condición de la superficie del camino. Como resultado, el sistema puede suministrar un control más preciso para un viaje más confortable y estabilidad direccional.
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Sistema de Suspensión 2 Fuerza de Amortiguación ECS
Los principales componentes de la Fuerza de Amortiguación de la Suspensión Electrónicamente Controlada (ECS) son los amortiguadores con Válvula Solenoide de Fuerza Variable de Amortiguación, Sensores G, Sensor de Ángulo de la Dirección (SAS) y el Módulo de Control. Los Sensores G detectan el movimiento hacia arriba y abajo de la carrocería y están montados en la masa con resortes. Adicionalmente, la información desde el Sensor de Posición del Estrangulador (TPS), Interruptor de Freno, Sensor de Velocidad del Vehículo (VSS) son ingresadas al Módulo de Control. De acuerdo con la información desde los sensores, el Módulo de Control del ECS decide la fuerza de amortiguación de cada amortiguador controlando la corriente a las Válvulas Solenoide de Fuerza Variable de amortiguación.
El sistema ECS de fuerza de amortiguación tiene un
interruptor selector, de forma que el conductor puede elegir entre modo normal o modo deportivo.
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Sistema de Suspensión 2 Entradas y Salidas
El diagrama del bloque muestra la interacción de entradas y salidas para el sistema ECS de Fuerza de Amortiguación. El sensor de ángulo de la dirección y los Sensores G detectan la velocidad de funcionamiento del volante de dirección y la aceleración lateral (G) de la carrocería, respectivamente. El sensor de ángulo de la dirección es un sensor óptico sin contactos. El sensor G es de tamaño reducido, de alta respuesta y utiliza un semiconductor. Son necesarios tres puntos para detectar un plano. En el sistema de fuerza de amortiguación ECS hay tres sensores G. El Módulo de Control del ECS envía la señal de activación de fuerza de amortiguación al amortiguador para modos individuales y hace que los actuadores de los amortiguadores funcionen apropiadamente. El Módulo de Control monitorea la carga de corriente. Si el voltaje de salida del generador esta bajo los especificado, el ECS dejara de funcionar. La señal del Sensor de Velocidad del Vehículo se utiliza para el control anti saltos (cabeceo), anti balanceo y alta velocidad para obtener estabilidad de conducción. La señal del interruptor de freno es necesaria para el control anti saltos (cabeceo) así como también la señal desde el Sensor de Posición del Estrangulador (TPS). El interruptor de modo del ECS así como las fallas en el sistema son desplegados a través de un indicador de modo localizado en el tablero.
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Válvula Solenoide de Fuerza Variable de Amortiguación: La corriente de la Válvula Solenoide de Fuerza Variable de Amortiguación es controlada por el Módulo de Control. Dependiendo del suministro de corriente, cambia la fuerza de amortiguación. Relé de Actuador ECS: El funcionamiento del Relé Actuador ECS es controlado por el Módulo de Control. A través del funcionamiento del relé actuador se suministra energía a las Válvulas Solenoide de Fuerza Variable de Amortiguación. El Módulo de Control desactivará el funcionamiento del relé cuando detecte un bajo voltaje en el sistema.
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Sistema de Suspensión 2 Características de Control
Dependiendo de la superficie del camino y las condiciones de funcionamiento, son controladas las características de fuerza de amortiguación. Fuerza de Amortiguación del Amortiguador: La fuerza de amortiguación del ECS tiene la posibilidad de ajustar la rigidez de la suspensión entre “Dura” y “Blanda”. Control Anti Balanceo: El control anti balanceo activa los modos de fuerza de amortiguación de acuerdo con la información de manejo del volante de dirección y refiriéndose al mapa de velocidad angular del volante con respecto a la velocidad del vehículo. Control de Oscilación/ Rebote: Cuando el sistema determina (basado en los valores de los Sensores G) que el vehículo esta en un modo de suspensión excesivamente blando, este activa el modo de fuerza de amortiguación variable, en un modo que asegure un viaje suave menos afectado por las vibraciones de la carrocería del vehículo.
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Control Anti Saltos (Cabeceo): Cuando el pedal de freno esta presionado y el contacto del interruptor de la luz de freno esta cerrado, el Módulo de Control ECS calcula la fuerza de amortiguación en base al cambio de velocidad del vehículo.
Si la desaceleración calculada dentro de un tiempo predeterminado
después de la desactivación del interruptor de la luz de freno es considerara que esta en exceso por el valor predeterminado G, el sistema activara la fuerza de amortiguación a “Dura”. Control de Alta Velocidad: Cuando la velocidad del vehículo excede un valor predeterminado, el control activa el modo de fuerza de amortiguación desde “Blando” a “Duro” para asegurar una estabilidad mayor en la conducción a alta velocidad.
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Sistema de Suspensión 2 Amortiguadores y Válvulas de Fuerza de Amortiguación
La válvula de control de fuerza de amortiguación esta ubicada en el costado del amortiguador. Esta conecta la cámara inferior del pistón con la cámara superior del pistón a través de orificios. Dependiendo de la corriente aplicada, la válvula de carrete en el actuador se mueve para cambiar la dimensión de los orificios, obteniendo así a la variación de la fuerza de amortiguación. La corriente aplicada a la Válvula Solenoide de Fuerza Variable de Amortiguación es controlada por el ECSCM. Fuerza de Amortiguación “Dura” La corriente suministrada al solenoide actuador aumenta. La válvula de carrete se mueve hacia la derecha. Cuando comprime; Como todos los orificios están bloqueados, el líquido fluye a la cámara superior, forzando la válvula en la parte superior del pistón a abrirse.
Una mayor fuerza de
amortiguación se obtiene debido a que la resistencia que el líquido encuentra cuando fluye a través de la válvula es mayor que cuando el fluye a través del orificio en el modo “Blando”. Cuando rebota; Todos los orificios están bloqueados y el líquido fluye hacia abajo mientras fuerza la válvula en la parte superior del pistón. Como la válvula ofrece mayor resistencia al líquido que lo haría el orificio en el modo “Blando”, la fuerza de amortiguación resultante también es mayor que en el modo “Blando”.
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Fuerza de Amortiguación “Blanda”: El suministro de corriente al solenoide actuador es reducido. La válvula carrete se mueve hacia la izquierda. Cuando comprime; En el lado de compresión se genera la fuerza de amortiguación a través de la válvula base en la parte inferior del amortiguador. El líquido fluye hacia arriba a través de la válvula de chequeo dentro de la tuerca del pistón en la cámara sobre el pistón sin ninguna resistencia. Por lo tanto la fuerza de amortiguación obtenida en este estado es pequeña. Cuando rebota; El líquido que fluye a través de los orificios pasa por a través de la válvula dentro de la tuerca del pistón en la cámara debajo del pistón.
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