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Sistema de Suspensión 2
Índice
Tema Página
Función autonivelante 3
Construcción 4
Principio de funcionamiento 5
Servicio y diagnóstico 9
Suspensión electrónicamente controlada, generalidades 11
Fuerza de amortiguación ECS 12Desarrollado por Kia Motors. Todos los derechos reservados
Sistema de Suspensión 2
Entradas y salidas 13
Características de control 15
Amortiguador y válvula de fuerza de amortiguación 17
Rev:0 01.01.2007 2 SSSP-2ET6K
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.
Rev:0 01.01.2007 3 SSSP-2ET6K
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).
Rev:0 01.01.2007 4 SSSP-2ET6K
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).
Rev:0 01.01.2007 5 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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.
Rev:0 01.01.2007 6 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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.
Rev:0 01.01.2007 7 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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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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?
Rev:0 01.01.2007 9 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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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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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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.
Rev:0 01.01.2007 13 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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.
Rev:0 01.01.2007 14 SSSP-2ET6K
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.
Rev:0 01.01.2007 15 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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.
Rev:0 01.01.2007 16 SSSP-2ET6K
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”.
Rev:0 01.01.2007 17 SSSP-2ET6K
Sistema de Suspensión 2
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.
Rev:0 01.01.2007 18 SSSP-2ET6K