Sospensioni Idrauliche: Funzionamento, Vantaggi e Manutenzione

Apparse a metà del ventesimo secolo, le sospensioni ad aria, anche note come sospensioni idrauliche o pneumatiche, rappresentano uno dei sistemi di impianto più costosi e delicati per la vostra auto, ma hanno numerosi vantaggi rispetto alle sospensioni tradizionali. Sempre più automobilisti scelgono di acquistare questo tipo di sospensioni per gli innumerevoli vantaggi che comporta.

Funzionamento delle Sospensioni Idrauliche

Il funzionamento di questo tipo di sospensioni è molto semplice: a differenza di quanto accade con le sospensioni tradizionali, non è presente la molla, che invece è sostituita da un soffietto ad aria, che mantiene il vostro veicolo a una determinata altezza.

Quando si parla di sospensioni pneumatiche si intende un intero sistema ad aria, formato da diverse componenti. L’impianto è inclusivo anche di un sistema elettronico, collegato agli interruttori e ai sensori del veicolo, al fine di regolare l’assetto dell’aria regolando la pressione dell’aria nei soffietti, e di tubazioni, che incanalano l’aria compressa.

Per quanto riguarda il funzionamento delle sospensioni pneumatiche per auto, si basa essenzialmente sul soffietto ad aria che sostituisce la molla. Si tratta di una sorta di “polmone” piuttosto resistente fatto in elastomero, al cui interno viene conservata una variabile quantità di aria. I compiti del soffietto sono i medesimi della molla, mentre l’ammortizzatore pneumatico smorza le sollecitazioni tipiche della strada, così come un tradizionale ammortizzatore a olio o a gas.

La sospensione pneumatica risulta un po’ più complessa rispetto a quella tradizionale, in quanto l’assetto e lo smorzamento di quest’ultima è connessa alla reazione meccanica della molla. Infatti, la quantità d’aria presente nella molla ad aria viene regolata da un sistema elettronico, che agisce in base all’assetto di cui si necessita e al terreno che si attraversa. Parliamo quasi di una molla regolabile, capace di assumere forme diverse rispetto alle necessità, così da adattare al meglio la vettura allo stile di guida del conducente e alla strada.

In questo modo, è come se la molla elicoidale fosse in grado di cambiare in ogni momento il suo diametro, la rigidezza, il numero di spire e il loro spessore.

Componenti Principali

Ammortizzatore olio-gas: Permette di ammortizzare le oscillazioni dell’automobile mentre si è alla guida.
Compressore elettrico: Ha la funzione di mantenere costante la pressione dell’aria.
Valvole: Servono a spostare l’aria all’interno del compressore.
Accumulatore: Gestisce l’attivazione dell’accumulatore di aria.

Vantaggi delle Sospensioni Idrauliche

L’importanza delle sospensioni ad aria è dovuta principalmente al fatto che garantiscano una sicurezza maggiore mentre si è alla guida. Tutti i vantaggi che si traggono dal loro acquisto, infatti, hanno come obiettivo quello di assicurare un tipo di guida migliore, migliorando il comfort.

Le sospensioni pneumatiche sono una particolare tipologia utilizzata soprattutto nei marchi automobilistici di fascia alta, come Audi, BMW, Mercedes, Land Rover e Tesla. I vantaggi relativi all’impiego di sospensioni pneumatiche sono innegabili. Innanzitutto permettono la regolazione dell’altezza da terra del veicolo, in base alle condizioni di carico, che variano in base al modello. Oltre a questo, abbiamo un migliore comfort di guida, con l’auto che subirà di meno le conseguenze delle asperità del terreno, riducendo i sobbalzi. Infine, sottolineiamo il miglior rendimento in frenata e la maggiore tenuta di strada, grazie alla continua regolazione dell’assetto, così da godere di più sicurezza.

Tipologie di Sospensioni

L’obiettivo che accomuna tutte le tipologie di sospensioni è di mantenere sospesa la massa del veicolo che grava sugli pneumatici, con assetto neutro, così da eliminare beccheggio e rollio il più possibile, indipendentemente dalle asperità della strada e dalle condizioni di guida.

Attive: Sono costituite da sistemi automatici che regolano e monitorano il movimento delle masse sospese e di quelle non sospese in maniera costante, a prescindere dallo stato del manto stradale. Non sono dotate di molla tradizionale, quindi è possibile regolarle in termini di smorzamento e rigidezza.
Passive: Sono quella tipologia in cui il movimento delle masse sospese e della ruota è condizionato solamente dal terreno. Parliamo, dunque, del sistema molla-ammortizzatore, in cui le diverse caratteristiche di questi due componenti sono fisse e non è possibile regolarle in nessun modo successivamente, come capacità di smorzamento, rigidezza della molla e numero di spire.
Adattative o semiattive: Rappresentano una sorta di via di mezzo tra le passive e le attive, considerando che sono dotate di una molla convenzionale, la cui rigidezza è immodificabile, e di un ammortizzatore ad olio, che è controllabile attraverso la regolazione della sezione di passaggio dei fori, quindi è possibile cambiare lo smorzamento.
Selettive: Sono la tipologia più semplice, in quanto permettono di modificare lo smorzamento in base alle condizioni della superficie stradale, ma, a causa della presenza della molla elicoidale, la rigidezza è fissa.

Manutenzione e Durata

Naturalmente, è importante sapere ogni quanto è necessario cambiare questo tipo di sospensioni: in generale, per evitare una sua rottura, si deve evitare la rottura delle molle e fare una revisione regolare degli ammortizzatori. Per accorgersi se le molle sono rotte basterà valutare l’altezza dell’auto da terra: la loro rottura, infatti, comporta il fatto che il veicolo non riesca più a mantenere l’elevazione. Nel caso della revisione degli ammortizzatori, invece, è fondamentale che vengano sostituiti prima che il veicolo percorra i 60 mila chilometri. Il prezzo per la sostituzione di un singolo ammortizzatore si aggira intorno ai settanta euro.

La prima revisione deve essere fatta obbligatoriamente dopo quattro anni dalla prima immatricolazione, entro il termine del mese di rilascio della carta di circolazione. In generale è consigliabile controllare lo stato di salute delle sospensioni almeno una volta all’anno, o comunque ogni qual volta si osserva un comportamento anomalo dell’assetto dell’auto durante la marcia.

In definitiva, le sospensioni pneumatiche costituiscono probabilmente la migliore tipologia, ma sono decisamente delicate e costose. Parliamo di dispositivi che risultano in uso ogni qualvolta guidate, ma comunque sono in grado di garantirvi una certa longevità, che si aggira intorno agli 80.000 km. Le parti di gomma sono quelle soggette più velocemente all’usura, infatti tendono ad asciugarsi e, successivamente, creparsi, risultando più fragili nel lungo periodo. Se ciò si verifica, è importante sostituire le molle pneumatiche al più presto. Per accorgersi di questa necessità, è bene fare attenzione a una serie di segnali, come un andamento poco confortevole o una scarsa manovrabilità.

Costi delle Sospensioni Pneumatiche

Passiamo ora alla questione economica, che non è assolutamente da sottovalutare, considerando che le sospensioni pneumatiche costituiscono un impianto ben più complesso rispetto a quelle meccaniche, quindi, in caso di rottura, aspettatevi delle spese non indifferenti. I prezzi dei vari componenti, quindi gruppo valvole, compressore, ammortizzatori e soffietti, cambiano in base alla marca e al modello di auto sui cui montarli.

Ecco una stima dei costi dei componenti:

Gruppo di valvole: tra i 200 e i 250 euro
Ammortizzatori dotati anche di soffietto: tra i 400 e i 500 euro
Compressore: una cifra compresa tra i 300 e i 350 euro
Soffietto singolo: non meno di 200 euro

Chiaramente, se intendi acquistare dei ricambi originali, dovrai necessariamente rivolgerti a un concessionario e mettere in preventivo che le suddette cifre saranno raddoppiate se non quadruplicate.

L'Innovazione Citroën: La DS e le Sospensioni Idropneumatiche

Insieme ad un team composto da altri due luminari come Flaminio Bertoni e Andrè Lefèbvre, si studia la fattibilità di questo sistema partendo da un serbatoio di olio idraulico, una pompa monopistone azionata dal motore e delle sfere in ghisa che possono separare un gas inerte comprimibile (Azoto) dall’olio idraulico, permettendo ad esso di agire sul gas tramite una membrana flessibile.

I primi prototipi vengono realizzati proprio su una Citroën Traction Avant, dove si era pensato di risolvere il problema del confort per i passeggeri seduti dietro. Ma, grazie ad una valvola che, in base alla flessione della barra stabilizzatrice posteriore, aumenta il passaggio dell’olio, si può compensare l’abbassamento della sospensione, riportando la vettura a livello.

Tutto questo viene poi messo in pratica sulla nuova nata di casa Citroën, la DS. Una vettura talmente avanti da sembrare futuristica ancora oggi. Servosterzo idraulico, cambio semiautomatico, freni a disco sulle ruote anteriori, servofreno idraulico, sospensioni idropneumatiche sulle quattro ruote, autolivellanti e ad altezza variabile.

Sulla Dea il sistema è azionato da una pompa idraulica rotativa a 7 pistoni, tarata a circa 170 bar, che preleva l’olio idraulico da un serbatoio presente nel vano motore, e lo invia ad una valvola di regolazione della pressione chiamata “congiuntore” che permette di dare e togliere pressione all’impianto quando serve, mantenendo la pressione all’interno di un range definito.

Altra caratteristica affascinante delle sospensioni idropneumatiche è che il sistema ha una condizione di riposo ed una di marcia. A vettura spenta, il sistema idraulico subisce il peso del veicolo, e l’olio “fugge” dagli ammortizzatori, tornando nel serbatoio. Così, l’auto piano piano scende verso terra, arrivando a toccare i tamponi di fine corsa degli ammortizzatori. Quando si accende la macchina, bisogna aspettare circa 5-10 secondi che l’auto si risollevi all’altezza normale di marcia prima di partire.

Dopo il tutto esaurito degli ordini, i primi tempi sono però disastrosi. Rotture, esplosioni, episodi di ossidazione dovuta all’olio vegetale utilizzato sulle prime vetture pre-serie. Per ovviare a questo problema, viene utilizzato un olio sintetico idraulico di colore rosso, chiamato LHS (Liquide Hydraulique Synthétique) che aveva una composizione simile a quella del D.O.T. usato per freni e frizioni. Aveva però il piccolo problema di corrodere qualsiasi cosa incontrasse sul suo passaggio. Coloro che però possiedono le DS primissima serie, che funzionano con l’LHS, dicono conferisca un confort di marcia impareggiabile, proprio per la sua natura sintetica e la risposta uniforme alla compressione.

La Citroën DS ebbe un successo strepitoso assieme alla gemella meno accessoriata ID. Le sospensioni idropneumatiche garantivano, anche sulle strade Francesi distrutte dalla guerra, la possibilità di viaggiare senza preoccuparsi troppo delle buche, oltre che una tenuta di strada impareggiabile per qualsiasi auto dell’epoca. La geometria delle sospensioni permetteva infatti il perfetto contatto di tutte e quattro le ruote in ogni condizione. La capacità di assorbire le sollecitazioni più dure e l’autolivellamento rendevano l’auto quasi immune alle forature a qualsiasi velocità, permettendo di mantenere il controllo e accostare in sicurezza. La funzione autolivellante è talmente potente nella redistribuzione e compensazione della pressione sui quattro ammortizzatori che è possibile guidare su tre ruote.

Al volante una Citroën con le idropneumatiche è completamente diversa da tutto ciò che circola sulle strade con sospensioni convenzionali. Ogni reazione della vettura è estremamente controllata, composta, smussata. Ogni avvallamento viene assorbito e ogni buca viene praticamente eliminata. Ogni sollecitazione proveniente della strada viene ridotta di dieci volte, con un andamento da “tappeto volante”. Ci si avvicina a questo effetto solamente guidando vetture con sospensioni pneumatiche, ma comunque il comportamento è profondamente diverso.

Affidabilità e Manutenzione delle Sospensioni Idropneumatiche

In linea di massima si, ma dipende dalle versioni. Il sistema di sospensioni idropneumatiche montato fino alla fine degli anni 80 era puramente idraulico, perciò l’affidabilità è legata ai singoli componenti. Le sfere montate sugli ammortizzatori sono la prima cosa che si deteriora, perché la membrana che divide il gas dall’olio ha una naturale permeabilità che permette al gas di “scappare” perdendo pressione.

La pompa, a uno, cinque o sette pistoni, si può revisionare ed ha comunque una durata significativa, ma, se si danneggia, l’auto rimarrà a terra senza possibilità di muoversi. Lo stesso accade se si rompe un tubo o un raccordo idraulico. Il “congiuntore” è dotato di una “sfera” uguale a quella delle sospensioni e soggetta alla stessa usura, ma nella sostanza si tratta di una valvola di massima pressione molto semplice. Normalmente agisce aprendo o chiudendo il passaggio dell’olio ogni 10-15 secondi, oppure ogni volta che il sistema non è alla pressione operativa. Se il congiuntore è danneggiato o ci sono delle perdite di pressione significative, allora agirà in continuazione, cercando disperatamente di riportare in pressione il sistema.

Per ottenere l’effetto autolivellante, sono installati sui due assi dei correttori d’altezza, che agiscono sulle barre stabilizzatrici delle sospensioni. Quando l’auto viene caricata, la barra segue la compressione delle sfere e l’abbassamento dell’auto. I due correttori d’altezza hanno all’interno una valvola che si apre e chiude in base alla rotazione della barra, perciò una volta raggiunto nuovamente il livello, il correttore d’altezza sigilla gli ammortizzatori posteriori con il loro nuovo quantitativo d’olio idraulico.

Un punto debole, abbastanza impensabile ma letale, è situato sul serbatoio. Questo banale pezzo di plastica funge da deviatore delle varie linee idrauliche, che riportano l’olio non in pressione dai vari utilizzatori alla fine dell’impianto idraulico.

Dagli anni Novanta in poi, le sospensioni sono diventate Idrattive. Con l’aggiunta dei sensori e di una centralina, l’auto è capace di intuire e reagire alle sconnessioni e ai vari movimenti della scocca, adeguando le sospensioni per garantire una tenuta di strada perfetta. Tuttavia, il tempo, l’umidità, l’usura dei componenti elettrici e la difficoltà nel reperire i ricambi possono far diventare queste sospensioni un vero incubo dal quale non ci si sveglia mai.

Diffidate quindi da coloro che descrivono le sospensioni idropneumatiche come una idea stravagante mal realizzata o inaffidabile; spesso questi racconti provengono dagli anni in cui le auto erano nuove e gli unici a poterci mettere le mani erano gli autorizzati Citroën, con costi dei ricambi e della manodopera da capogiro, che spesso portavano il proprietario a far rottamare l’auto piuttosto che ripararla.

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