Suspensión Neumática: Cómo Funciona, Componentes, Tipos Y Más

La suspensión neumática soporta la carga en cada eje con una bolsa de aire presurizada muy parecida a un globo de alta presión. Las bolsas de aire modernas se construyen utilizando el mismo proceso que un neumático, utilizando cuerdas de alta resistencia que luego se envuelven en caucho. Estas unidades son muy duraderas en servicio y tienen una vida útil probada de muchos años.

¿Que es la suspensión neumática?

Como punto de partida, es importante discutir qué es la suspensión neumática y en qué se diferencia de los sistemas de suspensión tradicionales.

La principal diferencia entre un amortiguador tradicional es que tienen un mecanismo de amortiguación ajustado a una cierta sensación de control de la suspensión, mientras que un sistema de suspensión neumática utiliza un compresor de aire en combinación con struts de aire y bolsas de aire de suspensión para controlar la sensación de la suspensión.

Importancia y funcionamiento de una suspensión neumática

Por muy versátiles y convenientes que sean los coches, es fácil pasar por alto las pequeñas comodidades incorporadas que ofrecen, como una conducción suave. Si no fuera por los sistemas de suspensión, nuestros viajes serían definitivamente un poco más agitados.

La suspensión por bolsa de aire, llamada tambien Air Suspension es una mejora con respecto a los sistemas tradicionales; sin embargo, el diseño básico de la suspensión neumática simplemente sustituye a las piezas utilizadas en el diseño anterior. Un sistema de suspensión tradicional consiste en muelles de acero y amortiguadores.

El mecanismo en sí está formado por una bobina, o resorte de láminas, que contiene un pistón. A medida que los pistones suben y bajan, el gas o el líquido contenido en la cámara actúa como amortiguador del impacto del pistón.

Este es el mecanismo de amortiguación en funcionamiento. El resorte y el pistón se mueven juntos en cada posición de las ruedas para absorber el choque cuando el coche se balancea sobre un bache.

Dado que los muelles helicoidales están diseñados para resistir la compresión, mejoran aún más el efecto del amortiguador. La suspensión de las bolsas de aire lleva este efecto mejorado un par de pasos más allá, utilizando bolsas de aire en el lugar de la configuración de pistón de resorte.

Función

En lugar del mecanismo de resorte metálico, las fuertes bolsas de goma actúan como contenedores de aire. Las bolsas se conectan a un compresor de aire y a un depósito de aire.

El compresor hace el trabajo de inflar y desinflar las bolsas, que es como el coche sube y baja. Los efectos resultantes son una conducción más suave y una mayor versatilidad en el rendimiento.

Estos sistemas vienen con una unidad de control que se encuentra dentro del coche para dar al conductor un control total sobre el sistema. Como esta configuración es sólo una modificación de un sistema tradicional, cambiar el rendimiento de tu coche es sólo cuestión de comprar un kit.

Los kits de suspensión de bolsas de aire pueden oscilar entre $400 y $1,000, dependiendo de cuán sofisticada sea la configuración. Los sistemas más complejos permiten al conductor adaptarse a las diferentes condiciones de la carretera o a la conducción en ciudad.

Componentes de la suspensión neumática

El sistema comprende

• Un amortiguador de aire de goma vulcanizada en cada rueda
• Un compresor de aire, que normalmente se encuentra en el maletero o debajo del capó
• Se puede incluir un tanque de almacenamiento de aire comprimido para una rodilla rápida, que almacena aire a ~150 psi (1000 kPa), nota(1 psi=6.89kPa)
• Un bloque de válvulas que dirige el aire desde el tanque de almacenamiento hasta los cuatro fuelles de aire a través de una serie de solenoides, válvulas y muchos anillos tóricos
• Un ordenador ECAS que comunica con el ordenador principal del coche, el BeCM, y decide dónde dirigir la presión atmosférica
• Una serie de tubos de aire de 6 mm que canalizan el aire a través del sistema (principalmente desde el tanque de almacenamiento hasta los amortiguadores de aire a través del bloque de válvulas)
• Un bote secador de aire que contiene desecante
• Idealmente en las 4 esquinas del vehículo, basados, típicamente, en la detección de contacto resistivo para dar una referencia absoluta de altura para cada esquina del vehículo.

Tipos de suspensión neumática

3 Tipos de suspensiones neumáticas para vehículos: 

Suspensión neumática doble

Este tipo de suspensiones se utilizan principalmente en automóviles con suspensión delantera. Estos sistemas de suspensión pueden soportar más peso en comparación con otras suspensiones y, por lo tanto, se utilizan generalmente en vehículos pesados. La suspensión se llama así porque las dos bolsas de aire están conectadas por una carrera corta y el diseño se parece a un reloj de arena.

Suspensión neumática de manga cónica

Las suspensiones neumáticas de manga cónica se utilizan en vehículos que tienen una suspensión trasera y requieren una conducción más suave, como los automóviles de lujo. Estos sistemas son cónicos y proporcionan un mayor ajuste en la altura de la suspensión.

Suspensión neumática de camisa rodante

Estos tipos de sistemas de suspensión neumática se utilizan en vehículos con suspensión trasera. Se emplean en automóviles que requieren un manejo más fino, como los automóviles deportivos.

¿Que significa la luz de advertencia de suspensión de aire?

La computadora del automóvil encenderá la luz de advertencia de la suspensión neumática si detecta cualquier actividad anormal. Típicamente, esto ocurrirá si el compresor no está proporcionando tanto aire como debería o si hay una fuga en una de las bolsas.

Una fuga en una de las bolsas hará que la altura del viaje sea menor, lo cual es detectado por la computadora usando el sensor de altura. Antes de sustituir una bolsa, comprueba siempre los sensores de altura, ya que pueden funcionar mal y dar una lectura errónea, lo que provoca que se encienda la luz de advertencia.

¿Qué hacer cuando la luz de advertencia está encendida?

Cuando esta luz se enciende, la computadora guardará un código para identificar cualquier problema que haya detectado.

Sin una herramienta de escaneo para leer el código, podría ser muy difícil identificar qué es lo que está causando el problema, por lo que siempre es mejor escanear el coche en busca de códigos.

Puedes quitar las ruedas e inspeccionar las bolsas para ver si hay grietas o fugas excesivas, pero aún así debes escanear el auto en caso de que haya varios códigos almacenados.

¿Es seguro conducir el auto cuando la luz de advertencia está encendida?

Dependiendo de la gravedad del problema, puede o no ser seguro conducir el vehículo cuando se enciende esta luz. Si hay una bolsa que gotea lentamente, el compresor tendrá que trabajar un poco más para intentar mantener el coche a la altura correcta.

En este caso, el coche no funcionará muy bien, así que sólo conduce el vehículo si es completamente necesario. Ten especial cuidado en los baches y en las carreteras irregulares, ya que la suspensión no será capaz de absorber los impactos.

Ahora, digamos que el compresor no funciona y todas las bolsas están completamente desinfladas. En esta situación, no debes conducir el vehiculo en absoluto.

No sólo el coche tendrá un manejo terrible, sin la suspensión para absorber los golpes, sino que todos los impactos se transferirán a la carrocería del coche, que no está diseñada para este tipo de cosas.

Problemas comunes de la suspensión de aire

La falla de las bolsas de aire o del puntal de aire generalmente es causada por óxido húmedo, debido al tiempo de uso, o por la humedad dentro del sistema de aire que lo daña desde el interior.

Las partes de la suspensión neumática pueden fallar porque el caucho se seca. Las perforaciones en la bolsa de aire pueden ser causadas por escombros en el camino.

Con aplicaciones personalizadas, la instalación incorrecta puede causar que las bolsas de aire rocen contra el bastidor del vehículo u otras partes circundantes, dañandolo.

La sobre-extracción de un muelle de aire que no está suficientemente limitado por otros componentes de la suspensión, como un amortiguador, también puede provocar el fallo prematuro de un muelle de aire a través del desgarro de las capas flexibles.

La falla de un resorte neumático también puede resultar en la inmovilización completa del vehículo, ya que el vehículo rozará contra el suelo o estará demasiado alto para moverse. Sin embargo, la mayoría de los sistemas automotrices modernos han superado muchos de estos problemas.

La falla de la línea de aire es una falla de la tubería que conecta las bolsas de aire o struts al resto del sistema de aire, y es típicamente una línea de freno de aire de nylon aprobada por el DOT.

Esto generalmente pasa cuando las líneas de aire, que deben ser conducidas a las bolsas de aire a través del chasis del vehículo, rozan contra un borde afilado de un miembro del chasis o un componente móvil de la suspensión, causando la formación de un agujero.

Este modo de falla típicamente tomará algún tiempo para ocurrir después de la instalación inicial del sistema, ya que la integridad de una sección de la línea de aire está comprometida hasta el punto de fallar debido a la fricción y abrasión resultante del material.

También puede ocurrir una falla en una línea aérea si un trozo de escombros de la carretera golpea una línea aérea y la perfora o rompe, aunque es poco probable que esto ocurra en el uso normal de la carretera. Ocurre en condiciones duras fuera de la carretera, pero aún no es común si se instala correctamente.

Las fallas del ajuste de aire generalmente ocurren cuando se instalan por primera vez o cuando se usan muy raramente. Los componentes baratos de baja calidad tienden a ser muy poco fiables.

Los accesorios de aire se utilizan para conectar componentes como bolsas, válvulas y solenoides a la aerolínea que transfiere el aire. Se atornillan en el componente y, en su mayor parte, se insertan en el racor.

La falla del compresor cuando hay fugas en los amortiguadores de aire o en los puntales de aire. El compresor sufrirá por el sobre esfuerzo en mantener la presión de aire correcta en un sistema de aire con fugas.

El compresor también puede quemarse por la humedad en el interior del sistema que al entrar en contacto con sus partes electrónicas causa daños graves.

Esto es mucho más probable que ocurra con compresores de baja especificación con un ciclo de trabajo insuficiente que a menudo se compran debido a su bajo costo. Para la redundancia en el sistema, dos compresores son a menudo una mejor opción.

En la falla del secador, la función de este secador es eliminar la humedad del sistema de aire, a veces se satura y no puede trabajar correctamente. Esto hace que se acumule humedad en el sistema y puede causar daños en las bolsas de aire o en el compresor.

Problemas de ECAS

El ordenador ECAS puede, utilizando criterios preprogramados para detectar un fallo, desactivar el sistema en "Hard Fault Mode" que baja el vehículo a los topes de suspensión, dejándolo utilizable con un rendimiento radicalmente reducido hasta su reparación.

Muchos entusiastas utilizan dispositivos de diagnóstico como computadoras portátiles y de mano con software especialmente desarrollado para eliminar fallas espurias y evitar la necesidad de reparaciones. Algunos manipulan los sensores para ajustar el vehículo a una determinada altura de marcha en todo momento ajustando la relación de palanca en los dispositivos de detección de altura, o una ECU suplementaria para "engañar" al sistema.

Las fugas en el sistema, a menudo debido al desgaste del sello principal causado por un ciclo de trabajo excesivo, pueden causar una falla prematura del compresor.

Ventajas de la suspensión neumática

La mayoría de los camiones nuevos vienen con una opción de suspensión neumática (si no es estándar), y también está disponible en remolques. Si estás considerando la suspensión neumática en un camión o remolque, estas son las ventajas.

Reducción del ruido, las vibraciones y la dureza

Es mucho más cómodo para el conductor, el ruido, la vibración y la dureza causan fatiga y molestias al conductor, así que si puede reducir esto, es más seguro.

Es más fácil para los componentes, la reducción de la vibración y la dureza significa un mejor desgaste de otros componentes del camión. Los remolques tienden a durar más cuando están en suspensión neumática, ya que los componentes no sufren tanta vibración.

En los camiones con distancia entre ejes corta, reduce la tendencia a rebotar en terrenos accidentados cuando el camión está vacío.

Consumo de combustible mejorado

Algunos sistemas de suspensión neumática pueden optimizar la altura de la suspensión en función de la velocidad del camión y de si está cargado o vacío. Los camiones sin carga generalmente se sientan más alto porque hay menos peso empujando la suspensión hacia abajo, pero esto es malo para la resistencia al viento. Una menor altura de marcha significa una mejor aerodinámica, ya que reduce la resistencia al viento.

Debido a que la suspensión se adapta mejor a la superficie de la carretera, se pueden conseguir mayores velocidades en las curvas, lo que supone un ahorro de tiempo en las rutas con muchas curvas.

Los beneficios del combustible se compensan con una pequeña cantidad de combustible adicional que se utiliza para hacer funcionar el compresor de suspensión neumática cuando es necesario.

Más versátil en ciertos tipos de terreno

A veces es ajustable en altura, la posibilidad de ajuste puede ayudar con diferentes tipos de cargas, además la suspensión neumática a veces viene con un modo de "rodillas" para ayudar con la carga, y un modo de "elevación" para ayudar a despejar los baches y el terreno áspero.

A veces es ajustable, lo que permite una mayor facilidad de conducción; el conductor puede elegir entre una conducción más suave para los cruceros en autopistas o una conducción más dura con un mejor manejo en las carreteras más exigentes.

La suspensión neumática es más consistente y uniforme para todas las ruedas. Los sistemas pueden asegurar que el camión esté nivelado de lado a lado en el caso de cargas que son difíciles de cargar uniformemente, y puede reducir el balanceo de la carrocería en las esquinas. Puede eliminar eficazmente el hundimiento de la suspensión.

Debido a que la suspensión se puede nivelar con cualquier carga (usando una válvula de control de altura), permite que el remolque se construya en un piso superior e inferior más alto mientras se mantiene la consistencia y se asegura que el remolque nunca esté sobreelevado.

Más versátil para algunas cargas

Las cargas frágiles, como los grandes cristales de vidrio, se benefician de ser transportadas en un camión o remolque con suspensión neumática, ya que el riesgo de rotura es menor. Otras cargas también se benefician de la suspensión neumática, lo que significa que el remolque se vuelve más versátil y, por lo tanto, es menos probable que funcione vacío.

La suspensión neumática puede aumentar la capacidad de transportar algunas cargas al crear un mejor agarre mediante la nivelación de la suspensión.

Vida útil de los neumáticos mejorada

Una suspensión más efectiva significa menos vibración que tiene que ser soportada por el neumático y esto conduce a un mejor desgaste del neumático.

Algunas suspensiones neumáticas pueden levantar ejes no utilizados, mejorando aún más la vida útil de los neumáticos.

Mejor reventa

Los remolques con suspensión neumática tienen mejor valor de reventa.

Menor daño a las superficies de las carreteras

Aunque para ti no hay ningún beneficio de la suspensión neumática en funcionamiento, hay beneficios reales para la red de carreteras, ya que causa menos daño a la carretera y a los puentes. Se transmiten menos vibraciones a los edificios y estructuras vecinas.

Menor desplazamiento de la carga y menos daños

Cuando hay menos vibración a través de la suspensión, es mejor para la carga. Mientras que las mejoras en el embalaje y la contención de la carga han reducido la cantidad de daños causados a las cargas en carreteras con baches, la conducción más suave de la suspensión neumática añade ese nivel adicional de amortiguación.

Desventajas de la suspensión neumática

También debes tener en cuenta las desventajas de esta suspensión a la hora de querer una para tu camión.

Durabilidad

La suspensión de resorte de hoja es más duradera que la suspensión neumática, es común ver camiones históricos con la misma configuración de suspensión de hoja con la que salieron de la fábrica hace 60 años.

La suspensión de resortes de hojas generalmente no necesita mucho mantenimiento -algunos retorques de las hojas- pero la suspensión neumática sí puede, y es más compleja.

Algunas compañías reportan que el mantenimiento de la suspensión neumática es tres veces el costo de la suspensión foliar en un período de 10 años.

Eventualmente necesitarán algún tipo de mantenimiento para arreglar cualquier fuga. Es posible que necesites mantener una línea de aire de repuesto y otras piezas en caso de que necesites hacer reparaciones en marcha.

Más costoso

Hay una pequeña sobrecarga de combustible al hacer funcionar el compresor ocasionalmente para bombearlo a la presión correcta, pero el costo principal es la compra inicial.

Sin embargo, los camiones con suspensión neumática tienen un mejor valor de reventa. Las compañías que manejan grandes flotas de pequeños camiones locales de reparto, donde los márgenes son muy delgados, no obtendrán la ventaja aerodinámica de la suspensión neumática, y los conductores entran y salen de la cabina durante todo el día y, por lo tanto, son menos sensibles a los tipos de largos períodos de vibraciones que experimentan los conductores de transporte de línea en las carreteras de Nueva Zelanda.

Operación

Los operadores necesitan saber cómo ajustar y utilizar la suspensión neumática para evitar daños. Los artículos que pueden ser dañados incluyen las mangueras de aire que pueden romperse y frotarse contra las bolsas de aire, lo que a su vez causa abrasiones y agujeros en ellas.

La suspensión neumática es más pesada que la suspensión de hoja y, por lo tanto, no siempre se obtienen beneficios de ahorro de combustible. En general, la economía de combustible también es una combinación de muchos factores.