Suspensión Neumática: Función, Partes, Tipos y Fallas Comunes

El número de vehículos con suspensión neumática ha aumentado en los últimos años. Se estima que alrededor del 85% de los vehículos de motor, el 100% de los autobuses, el 60% de los remolques de dirección delantera y el 95% de los semirremolques están equipados con suspensión neumática.

Este aumento se debe a las múltiples ventajas de este sistema. Repasaremos los principios teóricos del sistema, el diseño y funciones de los elementos así como las posibilidades de control adicionales, como por ejemplo el chasis para plataformas móviles, las funciones de ejes elevadores y los sistemas especiales que facilitan el uso, y aumentar la seguridad.

Suspensión Neumática
Kit de Suspensión Neumática
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    ¿Qué es una Suspensión Neumática?

    Si estás buscando un automóvil de lujo nuevo o usado, es probable que hayas visto la suspensión neumática en la lista de características estándar u opcionales.

    La suspensión neumática es un sistema accionado por aire, que complementa la suspensión mecánica del vehículo. Permite una mayor comodidad de conducción, más confort, además de darle mucho más estabilidad al vehículo.

    La suspensión neumática es totalmente adaptable, siendo de gran versatilidad y ampliando su campo de aplicaciones. Actualmente se está usando en casi todos los tipos de vehículos.

    La suspensión neumática utiliza el principio de elasticidad de un gas, el aire se comprime para ajustar la dureza de la suspensión.

    ¿Cuál es la Función de la Suspensión Neumática?

    Se dice que una suspensión es “neumática” cuando un mínimo del 75% de su funcionamiento se obtiene utilizando un elemento neumático. La función de una suspensión es absorber los golpes provocados por las condiciones de la carretera que se transmiten al chasis durante la conducción.

    Esta función se puede realizar perfectamente mediante la suspensión neumática. Todos los tipos de cojines de suspensión se utilizan para soportar la masa de vehículos tractores o remolques. Se hace una diferencia entre una suspensión primaria o secundaria.

    La suspensión primaria soporta la masa del vehículo en todo momento, mientras que la secundaria solo se usa en caso de conducción extremadamente difícil o falla de la suspensión primaria.

    Estas dos funciones deben coincidir adecuadamente entre sí, con la prioridad de garantizar la comodidad y el uso de los pasajeros (por ejemplo, levantar y bajar la suspensión), para el transporte de mercancías.

    La suspensión secundaria generalmente consiste en absorbentes hechos de material compuesto. Como la suspensión neumática no permite la amortiguación, es necesario agregar amortiguadores de compresión / rebote con fuerzas mayores que en las suspensiones de ballestas.

    Además, los cojines de suspensión no están diseñados para resistir fuerzas laterales y la guía debe proporcionarse por medios como brazos de suspensión, barras de unión o dispositivos estabilizadores.

    Partes de la Suspensión Neumática

    La suspensión consta de los siguientes elementos:

    • El compresor: que suministra la presión de aire. Es eléctrico y a menudo está controlado por una computadora.
    • Muelles de Aire: ellos son los que reciben la presión del aire. Su constitución es la misma que la de los gatos neumáticos. Sustituyen ventajosamente a resortes u hojas.
    • Las líneas neumáticas: aseguran el suministro de aire comprimido.
    • El control de solenoide y escape: modulan la presión de aire para cada resorte neumático.
    • Los sensores de altura: ubicados debajo del vehículo, envían a la ECU una señal eléctrica proporcional a la altura del chasis.
    Suspensión Neumática
    Amortiguador neumático o Bolsa de Aire

    Asignación de la Suspensión Neumática

    La mayoría de los vehículos equipados son vehículos utilitarios, vehículos de emergencia, ambulancias, 4X4, furgonetas camper, buses y vehículos pesados. Sin embargo, hay algunos vehículos de pasajeros equipados con este sistema.

    La principal ventaja de la suspensión neumática es su capacidad para entregar mucha estabilidad al automóvil:

    • Vehículos de Carga: sea cual sea el peso de la carga, el acabado del vehículo es el mismo. Durante la descarga, el vehículo se puede bajar lo máximo posible para facilitarlas.
    • Ambulancias: la ventaja de esta suspensión es que es suave y confortable, elemento imprescindible para el transporte de personas. Aquí también se puede bajar la suspensión para cargar la camilla.
    • Turismos: en monovolúmenes de 8 plazas, la suspensión neumática, además de su comodidad, permite una actitud constante.
    • 4X4: franqueamiento de obstáculos.
    • Autocaravanas: compensación del gran peso del vehículo, nivelación para aparcar, paso de obstáculos y comodidad.

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    Tipos de Suspensión Neumática

    Veamos la clasificación de la suspensión neumática, por el tipo de circuito de construcción.

    Suspensión neumática de doble circuito

    En este tipo de suspensión, los circuitos derecho e izquierdo están conectados neumáticamente, pero delimitados por un limitador de flujo en la válvula de nivelación, y separados en las Colas.

    Para la mayoría de las suspensiones actuales en vehículos remolcados, el manejo y la protección de la carga están relacionados con las características de flexibilidad de los cojines de suspensión.

    Esta característica así como el tipo de construcción del eje permiten obtener la rigidez al balanceo, que influye directamente en la estabilidad lateral del vehículo, y que asegura el comportamiento dinámico del vehículo en las curvas.

    La peculiaridad de las suspensiones de aire modernas proviene del uso de una sola válvula de nivelación, que permite un circuito de suspensión doble. En estas versiones de circuito doble con limitador de flujo, los amortiguadores de suspensión del lado izquierdo y derecho están conectados neumáticamente, pero los circuitos están separados por un limitador de flujo.

    En línea recta, los cojines son alimentados por los orificios de la válvula niveladora, y en las curvas el aire tenderá a moverse desde los cojines exteriores durante el giro (en compresión), hacia los cojines interiores (en relajación).

    El limitador de flujo ralentiza este movimiento de aire entre los dos lados, con el efecto de evitar que el vehículo se deslice o rape. En el caso de una suspensión neumática, aproximadamente el 80% de la rigidez del balanceo proviene de las características mecánicas del eje y el 20% de los cojines de suspensión.

    En comparación con todo el tren de rodaje, incluidas las ruedas, la suspensión y el eje, la proporción de rigidez de balanceo del cojín de suspensión ahora es solo del 10%, porque la flexibilidad del neumático también influye en el efecto de balanceo general.

    Suspensión neumática de circuito simple

    Los lados izquierdo y derecho están conectados neumáticamente, sin limitador de flujo. En una versión de circuito único sin limitador de caudal, los cojines izquierdo y derecho están conectados directamente de forma neumática.

    En una curva, el aire puede por lo tanto, moverse libremente entre los circuitos izquierdo y derecho. Esto significa que los cojines de suspensión no contrarrestan el balanceo de la carrocería del vehículo. La estabilidad de balanceo se reduce en comparación con una disposición de circuito doble y, por lo tanto, también la seguridad del vehículo.

    Por otro lado, los esfuerzos mecánicos en el tren de rodaje son mayores, porque si no hay estabilización del balanceo a nivel de los cojines de suspensión, el eje y los brazos de suspensión deben poder absorber y compensar este efecto.

    El uso de una válvula niveladora de circuito único puede, en ciertos casos, provocar daños en los ejes debido a estas mayores tensiones. Por este motivo, es necesario cumplir con las especificaciones técnicas de los fabricantes de ejes.

    Para garantizar un funcionamiento óptimo y un comportamiento en carretera seguro, especialmente en situaciones peligrosas, se recomienda por lo tanto, utilizar una válvula de suspensión de doble circuito con limitador de caudal.

    Los ejes elevadores son la única excepción a esta recomendación. En este caso, se permite utilizar un solo circuito para un eje elevable máximo, en vehículos de tres o cuatro ejes.

    Beneficios de la Suspensión Neumática

    Aparte del costo, obtendrás agarre a la carretera, comodidad, reducción del ruido del recorrido de la suspensión, actitud constante sea cual sea la carga, posibilidad de ajustar manualmente la altura para descargar, pasar un obstáculo, etc.

    • Distancia al suelo constante y, por lo tanto, altura de carga constante.
    • Mayor comodidad de conducción, mejor protección de la mercancía transportada, y el remolque no rebota cuando está vacío, con menos daño por los baches de carretera.
    • Comportamiento de conducción estable, porque el contacto del neumático con la carretera es constante.
    • Estabilidad de curva.
    • Mejor control de las funciones de corrección (Corrector de freno neumático, EBS).
    • Los autobuses pueden bajar su suspensión en un solo lado para facilitar el acceso de las personas.
    • Los marcos para plataformas móviles se pueden adaptar a los diferentes tipos de cargas.
    • Posibilidad de controlar electrónicamente la suspensión, por ejemplo memorizando varias alturas de chasis.
    • Posibilidad de control de elevación del eje.
    • Menor desgaste mecánico de los componentes.
    • Facilidad de mantenimiento y reparación, menores costos operativos.
    • Aumenta la facilidad de uso.
    • Características Principales de la Suspensión Neumática
    • La suspensión neumática, puede dotar de características adicionales al coche, que pueden ser bastante ventajosas.

    Finalmente, todas estas ventajas se traducirán en una conducción más eficiente, menos fatiga y menos consumo de combustible.

    Flexibilidad

    La curva de flexibilidad puede ser lineal, progresiva o decreciente, con comportamientos diferentes para cada caso. El rango dinámico de uso es más amplio que en estático, dependiendo de la carrera útil del resorte.

    La deflexión total del resorte incluye el recorrido estático, que se mide con el vehículo parado, y el recorrido dinámico, hasta los topes de suspensión. Para una baja flexibilidad, con una gran masa de vehículo, hay un mínimo de aceleración vertical del chasis y un mejor confort de conducción.

    Podemos decir entonces que:

    • Para lograr el confort de conducción en todas las condiciones, la relación entre la flexibilidad de la suspensión y la masa suspendida debe permanecer constante.
    • La frecuencia natural de la suspensión debe ser lo más baja posible si el principal criterio a respetar es la comodidad.
    • Esta frecuencia se cambia dependiendo de la flexibilidad de la suspensión y la masa suspendida del vehículo.
    • Si la frecuencia debe permanecer constante a pesar de las variaciones de carga, la flexibilidad debe variar para mantener constante la relación flexibilidad / masa. Por lo tanto, el aumento de construcciones ligeras con diferencias muy importantes entre las condiciones de vacío / carga de los vehículos, requerirá poder variar la flexibilidad de la suspensión con el desarrollo de sistemas de suspensión variable.

    Producción y almacenamiento del aire comprimido

    Por razones de seguridad, el aire comprimido para el sistema de frenado debe estar aislado del destinado a la suspensión. En los sistemas de suspensión para remolques y semirremolques, el nivel de presión es idéntico al del sistema de frenado, ya que es alimentado por la misma línea de suministro.

    Son posibles varios sistemas en los vehículos:

    • La presión en el sistema de suspensión = presión en el sistema de frenado, en el caso de remolques y semirremolques.
    • La presión en la suspensión es menor o mayor que en el sistema de frenado, sobre todo en tractores y autobuses.
    • En vehículos remolcados, el suministro al tanque de suspensión se toma de la línea de suministro del sistema de frenos. Los dos circuitos deben estar aislados entre sí mediante una válvula de protección, con retorno o retorno limitado. La presión de apertura es de aproximadamente 6 bar, con un cierre a 5,2 bar definido por la normativa.

    Corrección de frenado en función de la carga / funciones EBS

    Otra ventaja de la suspensión neumática es que la presión en los cojines, que depende de la carga, se puede utilizar para controlar la corrección automática de frenado de los correctores de aire o un EBS.

    Por ejemplo, el esquema de suspensión con corrector neumático de doble circuito, en caso de avería en uno de los dos circuitos de suspensión, con la corrección de frenado que siempre proporciona el corrector.

    Dependiendo del tipo de circuito, la eficiencia de frenado aún se puede obtener incluso con un funcionamiento parcial debido a la falla en la suspensión.

    Dos posibles modos de operación

    A menudo son posibles 2 modos de funcionamiento:

    • Modo automático: el ordenador gestiona la altura constante de las suspensiones. Controla el compresor de aire para subir el nivel de equipamiento y las válvulas solenoides para bajarlo, la información de altura real la proporcionan los sensores de altura.
    • Modo manual: se instala un módulo de control manual en el puesto del conductor, que le permite ajustar la altura a voluntad y para determinadas aplicaciones controlar la altura individual en cada lado. Este modo se ve mucho en las Autocaravanas.

    Inconvenientes de la Suspensión Neumática

    Si bien la suspensión neumática puede ser tentadora, existen dos desventajas, ambas relacionadas con el costo. Una es el costo de comprarla en primer lugar. En la mayoría de los vehículos, incluso en los modelos de lujo, tiene un costo adicional.

    Solo los automóviles y SUV de muy alta gama como el Mercedes Clase S y el Range Rover lo incluyen de serie. En otros autos, puede ser una opción costosa.

    Para los compradores interesados en un automóvil usado, el mayor inconveniente de la función son los costos de mantenimiento. Si bien la suspensión neumática es excelente cuando funciona, su reparación es costosa.

    Y no es una característica que simplemente pueda olvidarse: si se daña, el automóvil puede inclinarse hacia un lado mientras se mueve. Dicho esto, muchos conductores reemplazan los sistemas dañados con resortes de acero más tradicionales, una solución más barata, pero que elimina una característica importante del vehículo.

    Síntomas de Fallas en la Suspensión Neumática

    Cuando la suspensión neumática se daña, el viaje ya no es cómodo y el vehículo deja de ser potente. El vehículo pierde todo su encanto porque se inclina hacia un lado, y además, es muy inseguro de conducir.

    Repasemos los cinco síntomas de falla en la suspensión neumática

    1. Terrible flacidez

    Este es el síntoma más obvio de una suspensión neumática dañada. Echa un vistazo al vehículo. ¿Notaste que una de las esquinas traseras está hundida? Y ¿Sientes el hundimiento mientras conduces? Si es así, debes revisar la suspensión neumática de inmediato.

    La flacidez ocurre cuando el compresor no envía suficiente aire para que las bolsas actúen en consecuencia. Como resultado, las bolsas de aire no se inflan completamente y, por lo tanto, el hundimiento es inevitable.

    Las causas de este inconveniente pueden ser diferentes, desde una fuga de aire hasta un desgaste excesivo del compresor. Cualquiera sea la razón, podemos estar de acuerdo que es una falla que se debe solucionar de inmediato.

    2. Conducción incómoda

    Cuando la suspensión neumática está dañada, la conducción de tu vehículo es incómoda. Sentirás el impacto de todos los hoyos y baches del camino, por pequeños o profundos que sean. Conducir por esas carreteras se vuelve tortuoso.

    La degradación del manejo de tu automóvil no es la única incomodidad. Otro factor molesto, que es un síntoma común, es la inclinación del vehículo durante las frenadas y las curvas. En tal situación, la única forma de restaurar la comodidad de tu coche es reparar o reemplazar la suspensión neumática.

    3. Posición baja

    Cuando la suspensión neumática está dañada, las cámaras de aire no se inflan al grado requerido. Es por eso que el automóvil se ve más hundido. Por lo tanto, los bordillos, los baches y otras imperfecciones de la carretera pueden dañar la parte delantera y la parte inferior de tu vehículo.

    Este daño puede resultar en costos de reparación significativos a corto plazo.

    4. El compresor no para

    Cuando las cámaras de aire no se llenan completamente de aire, el compresor funciona continuamente. Este signo es difícil de diagnosticar. Sin embargo, si escuchas con atención cuando apagas el vehículo, escucharás el sonido del compresor que continúa funcionando.

    5. El compresor no arranca

    El sistema de suspensión neumática de tu coche debe funcionar de forma automática. Entonces, cuando enciendes el coche y el sistema no se enciende en absoluto, esto es un signo de problemas graves.

    En este punto, ya no tienes otra opción: la revisión y la sustitución de algún componente es inevitable.

    Recomendaciones para el Montaje de una Suspensión Neumática

    El kit de adaptación se encuentra fácilmente en el mercado, o incluso entre los accesorios de vehículos utilitarios y autocaravanas. Es relativamente fácil de instalar aunque la recomendación es que lo instale un profesional.

    A continuación, se ofrecen algunas recomendaciones:

    • Retira el fusible del sistema de suspensión antes de trabajar en los componentes de la suspensión neumática. Si el fusible de la suspensión neumática no se retira, podría influir y cambiar la calibración del sensor de nivel de la suspensión neumática lo que provocará un mal funcionamiento de la suspensión neumática.
    • Despresuriza el sistema de suspensión neumático utilizando un escáner adecuado, sólo después de haber apoyado adecuadamente el vehículo.
    • Inspecciona si hay cortes o arañazos en las líneas de suministro de aire. Si las líneas de suministro de aire están dañadas, deben ser reemplazadas.
    • Un muelle neumático o bolsa de aire mal doblada, se puede romper, modificando las características de manejo del vehículo. Debes revisarla por completo.
    • Asegúrate de que el muelle neumático del vehículo está correctamente orientado antes de proceder a la instalación.
    • Para evitar que se dañe el muelle neumático de recambio, no dejes que la suspensión se comprima antes de inflarse.
    • En función de la aplicación, otro ciclo de encendido puede ser necesario para permitir la compresión de la suspensión neumática y poder inflar completamente el muelle neumático.
    • Seguir estrictamente las instrucciones contenidas en el kit.
    • Realizar el montaje con cuidado, en particular para:
      • Conexiones eléctricas y neumáticas.
      • El tendido de cables y tuberías debajo del vehículo, esto debe realizarse con mucho cuidado (fijaciones, teniendo en cuenta las deflexiones y la proximidad de la línea de escape, por ejemplo).
    • El apriete debe realizarse al par prescrito.
    • Cumplir con las instrucciones de seguridad para trabajar debajo del vehículo.

    Para Cerrar

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    Si estás interesado en un automóvil nuevo que ofrezca suspensión neumática opcional, asegúrate de probar los modelos de manejo con la función y sin ella. De esa manera, puedes decidir si vale la pena el costo adicional.

    Si estás buscando un automóvil usado con este sistema, asegúrate de obtener una inspección mecánica antes de firmar los documentos. Sin embargo, ten en cuenta que incluso un sistema bien inspeccionado puede romperse a medida que envejece, por lo que deberás dejar algo de espacio en tu presupuesto para una reparación si es necesario.

    Recuerda, este sistema es costoso.

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