Sospensioni Idrauliche Auto: Funzionamento e Manutenzione
Quando si parla di comfort di un’autovettura, spesso si tende a percepire solamente l’aspetto legato a fattori “interni”: come si sta al volante, quanti optional si hanno a disposizione, quali di essi sono rivolti a migliorare la sensazione di benessere del guidatore, o ad intrattenerlo durante la guida (sedili riscaldabili o con massaggio lombare, infotainment, bluetooth…).
Unitamente ai precedenti ci sono anche aspetti connessi con fattori esterni, legati a disturbi provenienti appunto dall’esterno, in primis lo smorzamento delle asperità stradali, quindi la qualità delle sospensioni. Generalmente la sospensione “non standard” può essere di due tipologie, pneumatica o idraulica.
Sospensione Idrattiva 3+ nella Citroen C5
La scelta di Citroen è stata quella, se vogliamo anche legata al retaggio del costruttore stesso, di equipaggiare alcuni veicoli con la sospensione “Idrattiva”, che nella sua ultima versione prende il nome di “Idrattiva 3+”. Un veicolo tra tutti che monta la sospensione in oggetto è la Citroen C5, di cui andiamo ad illustrarne il funzionamento.
La sospensione Idrattiva 3+ è stata concepita con la finalità di minimizzare il disturbo arrecato al guidatore da fondi sconnessi, oltre che permettere la guida in fuoristrada (entro certi limiti). I settaggi che questa sospensione di tipo elettroidraulico a controllo elettronico permette, sono infatti legati all’altezza di marcia del veicolo e alla taratura regolabile degli ammortizzatori.
In modo molto semplice, le sospensioni possono essere azionate agendo sulla pulsantiera centrale appena sotto la leva marce: tasto centrale per settare la risposta degli ammortizzatori su “sport”, freccia su per aumentare la distanza del veicolo da terra, freccia giù per ridurre tale altezza.
Componenti Chiave del Sistema
A livello costruttivo il sistema presenta dei componenti chiave che andiamo a descrivere. Per quanto riguarda il vano motore, sollevando il cofano notiamo subito il serbatoio dell’olio idraulico, lo stesso impiegato per il servosterzo. La capacità del serbatoio è di 5,3 litri. Al di sotto di questo è presente il blocco elettroidraulico, ovvero la parte che include il gruppo elettrovalvole e la pompa per mettere in pressione l’olio idraulico.
Osservando invece subito sotto il parabrezza, lato sinistro e destro, sono presenti gli accumulatori di pressione olio. Circa questi ultimi, occorre essere più precisi: il veicolo ne equipaggia in totale otto, due per ogni sospensione. Riassumendo, ogni ammortizzatore è dotato di due accumulatori, uno superiore e uno inferiore. Il primo gestisce l’altezza delle sospensioni, il secondo gestisce invece la rigidità.
In base a quello che il guidatore decide mediante pulsantiera interna, la centralina delle sospensioni gestisce sia l’altezza delle sospensioni che la rigidità degli ammortizzatori. L’altezza delle sospensioni è monitorata, anteriormente e posteriormente, da due captatori d’altezza ubicati in corrispondenza delle barre antirollio.
Gli stessi sensori sono anche impiegati per la gestione dell’altezza del fascio di luce dei proiettori.
Utilizzo Corretto e Modalità
In merito al corretto utilizzo di questo sistema, va prestata molta attenzione. Innanzitutto il sistema prevede le quattro seguenti posizioni di altezza, selezionabili col tastierino di cui sopra:
- Modalità manutenzione: è la posizione più alta, da utilizzare per il sollevamento del veicolo. Può essere mantenuta solo per spostamenti a velocità molto bassa, superati i 10 km/h la vettura si abbassa automaticamente.
- Modalità fuoristrada: è la posizione mediamente alta, da utilizzare per affrontare terreni sconnessi. In maniera del tutto similare alla modalità precedente, anche qui, una volta superata una soglia di 40 km/h, la vettura si abbassa.
- Modalità standard: è la posizione di marcia settata di default dall’elettronica del sistema, la sola utilizzabile per velocità superiori a 40 km/h, quindi quella in uso praticamente sempre.
- Modalità carico: è la posizione più bassa, selezionandola il veicolo si abbassa fino a sfiorare il terreno, favorendo le operazioni di carico e scarico bagagli. La vettura automaticamente abbandona questa modalità non appena si sposta.
Detto questo, occorre tenere ben presente che qualora si dovesse sollevare il veicolo da terra, sia con il crick che con il ponte elevatore, bisogna avere l’accortezza di posizionare sempre il veicolo nella posizione di altezza massima (modalità manutenzione). Il non rispetto di questa regola potrebbe portare a problematiche di tenuta dell’impianto idraulico, dovute a squilibri di pressione indotti dal peso delle ruote e delle sospensioni stesse nella fase di elongazione delle sospensioni.
Ancorpiù, per evitare scompensi di pressione nel circuito, il costruttore raccomanda anche di aprire il tappo del serbatoio dell’olio idraulico prima di sollevare il veicolo.
Sistema Hydrolastic della Mini
Il sistema di sospensioni Hydrolastic è stato progettato da Moulton e si basa sul concetto dell'incomprimibilità di un liquido. L'impianto utilizzato dalla Mini è composto da quattro "boccioni" Hydrolastic interconnessi longitudinalmente tramite un tubo di collegamento. Il circuito è caricato a pressione con un liquido specifico con caratteristiche antigelo.
Questi "boccioni" sono in gomma con un'armatura metallica esterna. Le interconnessioni all'uscita dei "boccioni" sono con flessibili in gomma e giunzioni idrauliche in metallo adatte alle elevate pressioni in gioco. Il collegamento tra anteriore e posteriore avviene con due tubi di rame che passano sotto il pianale della vettura. Il sistema lavora, nel caso della Mini, ad oltre 20 bar.
I quattro elementi Hydrolastic sono identici sulle 4 ruote. Il maggior peso sull'assale anteriore è controbilanciato da due molle di richiamo sulle sospensioni posteriori. Caricato tutto l'impianto a pressione la vettura risulterà perfettamente bilanciata.
Funzionamento del Sistema Hydrolastic
Il funzionamento è molto semplice. Collegando i due elementi Hydrolastic dello stesso lato dell'auto tra di loro, il passaggio su un'asperità delle ruote anteriori porta a comprimere l'elemento elastico Hydrolastic che trasferirà la pressione tramite il tubo di collegamento all'Hydrolastic posteriore che si caricherà ulteriormente e creando una contropressione che ristabilizzerà la vettura. Al passaggio della ruota posteriore sull'asperità il sistema funzionerà allo stesso modo trasferendo la pressione sull'anteriore. La vettura rimarrà perfettamente in piano.
Quando la vettura affronta una curva la pressione esercitata contemporaneamente sui due Hydrolastic dello stesso lato non permetterà la compressione e quindi nessun trasferimento di liquido. La vettura non avrà rollio, non coricandosi, e quindi effettuerà la curva con una buona stabilità e tenuta di strada.
Pronunciato invece il beccheggio poiché ogni accelerazione e frenata faranno si che il trasferimento di carico si ripercuota maggiormente all'anteriore o al posteriore. Quindi se in curva a velocità costante la tenuta è ottima, in caso di accelerazioni o decelerazioni (tiro o rilascio) la vettura avrà sensibili variazioni di comportamento che la porteranno ad essere eccessivamente sovrasterzante in rilascio e sottosterzante in accelerazione. Queste caratteristiche possono però essere ben sfruttate da un pilota smaliziato.
Manutenzione del Sistema Hydrolastic
Le sospensioni vanno ricaricate periodicamente. La tendenza a perdere pressione, che si accentua negli anni, porta la Mini ad abbassarsi fino ad arrivare sui tamponi di fine corsa. I tamponi sono progettati anche per permettere la circolazione della Mini a basse velocità (max 50 km/h) in caso di avaria degli Hydrolastic.
Per ricaricare gli Hydrolastic è necessaria un'apparecchiatura specifica, esiste in varie versioni a seconda del produttore e vanno tutte bene. Gli elementi Hydrolastic venivano pubblicizzati come sospensioni senza manutenzione. Ma in realtà non è così.
Innanzitutto perdono pressione, e più sono vecchie, più è frequente il problema. Negli anni il liquido si deteriora e diviene rugginoso, perché decadono le caratteristiche per il quale è studiato. Poi le pressioni in gioco portano a mettere in crisi i raccordi di tipo idraulico.
Inoltre la Mini avendo una ridotta altezza da terra è esposta a danneggiamenti dei tubi di raccordo in metallo posti sotto il pianale. In caso di rottura dei tubi di raccordo è inevitabile la sostituzione, che comporta lo smontaggio e rimontaggio dei due semitelai, anteriore e posteriore. Vi sono anche casi di perdita dei raccordi, ma spesso è sufficiente stringerli.
In caso di perdita dall'elemento Hydrolastic bisogna prestare molta attenzione. Gli elementi Hydrolastic non sono più normalmente reperibili. Una eventuale perdita o danneggiamento della parte dei raccordi in gomma è risolvibile ma bisogna prepararsi ad un lungo lavoro, scaricare l'impianto e smontare il "boccione" incriminato dal telaietto. Se invece la perdita è all'interno dell'armatura di metallo, corrosione o screpolamento dell'elemento è di obbligo sostituirlo.
Modifiche e Assetto
A differenza di altri tipi di sospensioni, sugli Hydrolastic non è possibile effettuare interventi di assetto, ma solo delle piccole variazioni per modificarne il comportamento. Variando la pressione del circuito idraulico si può variare l'altezza dal suolo della Mini, ma aumentandola, oltre al rischio di danneggiamento degli elementi Hydrolastic, portano la Mini a saltellare in qualsiasi situazione. Diminuendo la pressione del circuito idraulico l'altezza della Mini si riduce, però lavorano troppo i fine corsa in compressione ed in caso di fondi sconnessi peggiora la guidabilità.
Se la Mini risulta invece bassa anche a pressione del circuito normale, bisogna verificare innanzitutto lo stato dello snodo sferico tra elemento e braccetto superiore (ball joint) perché potrebbe avere la sede usurata. Poi, per recuperare in altezza, inserire una rondella tra lo snodo sferico e l'elemento Hydrolastic. Pochi millimetri di spessore alzano oltre 1 centimetro l'altezza da terra.
Una modifica che si faceva per le competizioni era quella di montare dei fine corsa di compressione maggiorati. Permettono un comportamento più progressivi in caso di elevato carico e/o impiego gravoso-agonistico. I fine corsa maggiorati hanno una struttura in gomma a smorzamento progressivo e di maggior spessore rispetto gli originali.
L'idea di molti di risolvere il "problema" Hydrolastic è di sostituire gli elementi Hydrolastic con i più comuni tipi di sospensioni a coni in gomma delle versioni successive. A parte il lato tecnico, sostituzione integrale dei semitelai o modifica degli stessi (qualcuno sostiene che si possa fare nonostante ci siano molte parti differenti), bisogna tenere conto dell'originalità del mezzo.
Una Mini con gli Hydrolastic è una Mini storica, un'auto d'epoca. La sostituzione con le sospensioni a coni in gomma danneggia l'originalità del mezzo, il valore e di riflesso anche le agevolazioni economiche, seppur poche, che ha un'auto d'epoca.
Manutenzione Generale delle Sospensioni Auto
Per capire se qualcuna delle molle sospensioni auto ha ceduto occorre prestare attenzione a sintomi quali rumori metallici e colpi avvertibili percorrendo strade accidentate o irregolari. Le cause della rottura di una molla elicoidale possono essere varie ma una delle più probabili è la corrosione: le molle sono verniciate e sono spesso ricoperte da un rivestimento plastico che le protegge dalla corrosione.
Abbiamo quindi capito che le molle sospensioni auto possono rompersi: quanto costa sostituirle?
Ammortizzatori: Funzionamento e Importanza
“La macchina ben ammortizzata”. Espressione che oggi vale meno di un tempo, perché molte auto sono dotate di ottime sospensioni, con ammortizzatori certo migliori di quelli che generavano brutti scuotimenti per i passeggeri del secolo scorso. Non solo comfort però, gli ammortizzatori sono utili alla sicurezza dell’auto, oltre che alla sensazione di guida, quindi non vanno sottovalutati.
È già meglio che ignorarli del tutto, gli ammortizzatori auto, ma altre volte invece no, non vale proprio come metodo, per capire se gli ammortizzatori sono da sostituire. L’ammortizzatore è un dispositivo di natura meccanica, che supporta il compito delle sospensioni auto nel rispondere alle molte forze fisiche in gioco durante la marcia.
In principio l’ammortizzatore era fatto da una parte idraulica e molla a contrasto, evoluto poi negli anni fino a oggi dove, secondo i casi, può essere finemente controllato in modo elettromagnetico. Gli ammortizzatori aiutano a rendere stabile l’auto quando varia il carico, in accelerazione e frenata, ma anche in curva. Nella normale marcia poi, servono a minimizzare urti sull’insieme del corpo vettura e vibrazioni per gli occupanti.
Tra i vari tipi di ammortizzatori “classici” ci sono quelli a molla, spesso regolabili, nel precarico o per l’altezza da terra dell’auto; gli ammortizzatori monotubo, doppio tubo o con serbatoio, al cui interno si possono muovere pistoni (liquidi, oli o gas ne variano il tipo di risposta quando il pistone scorre in mezzo agli stessi).
I migliori ammortizzatori auto non esistono, in assoluto, dipende dall’applicazione. In genere le grandi Case equipaggiano ogni modello con l’ammortizzatore più adeguato per l’utilizzo medio dei clienti, lasciando a volte margine di miglioramento per certi usi, più intensi o sportivi (es.
Controllo e Sostituzione degli Ammortizzatori
È difficile per un automobilista controllare lo stato degli ammortizzatori, rendersi conto di un loro piccolo malfunzionamento. Si tratta di una verifica che molti autoriparatori nemmeno fanno, durante i tagliandi semplici. Eppure è sempre meglio avere certezza del loro regolare funzionamento, senza fidarsi troppo del classico “schiacciare” per vedere se il ritorno è uno solo e graduale (se i ritorni sono più di uno, o non uniformi, è segno di problemi).
Salvo casi particolari o danneggiamenti, gli ammortizzatori delle normali auto non richiedono sostituzione o revisione prima dei 50.000 km, anzi, spesso sono efficienti per durata doppia. Gli effetti di un guasto agli ammortizzatori possono essere anche seri. Dalla minore stabilità dell’auto alle vibrazioni, fino al rischio serio di incidente, per velocità elevate e risposte inattese o carenti degli stessi.
Per la sostituzione o anche il solo smontaggio di verifica degli ammortizzatori auto, è dovuto l’intervento di un autoriparatore, anche se per molte auto generaliste l’operazione non è complessa. L’auto deve essere sollevata, la viteria di fissaggio potrebbe necessitare di additivi, per la rimozione e il fissaggio, una certa forza potrebbe servire in ogni fase del lavoro, magari combinato di due persone.
Quando si smonta e rimonta anche un solo ammortizzatore, è spesso consigliato dare una visione e, in caso, calibrazione, alla parte di sospensioni in generale (es. integrità, fissaggi e convergenza).
Dato il grande evolversi di modelli e tecnologie negli ammortizzatori auto, è impossibile dare un preventivo di spesa certo oggi giorno, per la loro manutenzione o sostituzione. Il controllo è in genere molto economico, visivo e fisico, piuttosto che diagnostico, per quelli a controllo elettronico.
Il fai da te, generalmente non consigliato, può fare risparmiare molto ma è fattibile in sicurezza solo per modelli di ammortizzatore molto semplici. Nella scelta, pur volendo limitare il costo di sostituzione ammortizzatori auto, meglio non ricorrere ad ammortizzatori usati senza intendersene, senza garanzie degli stessi.
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