@ Max 147
La sospensione con assale rigido, ovvero che collega tramite un elemento rigido le due ruote disposte sullo stesso asse, è senza dubbio la più semplice e robusta, ma ha una scarsa attitudine ad assorbire le asperità del terreno e non garantisce la necessaria tenuta di strada del veicolo. Sulle vetture specialmente di classe media ed alta, l'assale rigido ha lasciato il posto alle sospensioni con bracci longitudinali, sulle quali ogni ruota ha un comportamento indipendente (ovvero possiede i suoi elementi portanti). Anche questa sospensione è molto semplice e riesce a mantenere la ruota perfettamente parallela al piano stradale, almeno nella marcia rettilinea. Ha invece difficoltà a sostenere i carichi trasversali che si generano durante la percorrenza di una curva, durante la quale perciò la tenuta di strada del veicolo non è esemplare.
Anche questa è a ruote indipendenti e in essa l'ammortizzatore svolge la funzione portante superiore del perno ruota. Inferiormente il mozzo è invece supportato da un braccio trasversale. Questo schema ha un ingombro ridotto e può essere definito con cura in funzione delle necessità, ma le escursioni di tale sospensione provocano una variazione consistente della geometria della ruota, compromettendo la tenuta di strada in alcune condizioni di guida al limite. I suoi pregi superano comunque di gran lunga i suoi difetti. La sospensione migliore è però rappresentata dallo schema a quadrilatero deformabile. È senza dubbio molto efficace poiché riesce a mantenere sempre la ruota parallela al terreno, in qualsiasi assetto dinamico del veicolo; purtroppo è ingombrante e ad esempio difficilmente applicabile nel caso in cui il gruppo motopropulsore sia montato trasversalmente. È sostanzialmente costituita da due bracci triangolari sovrapposti, da un lato fissati al telaio e con il vertice vincolato al mozzo che sostiene il perno ruota.
Dal sistema a quadrilatero deformabile nascono poi i più recenti "multilink" e "quadrilatero alto", che su alcune vetture di gamma alta stanno progressivamente sostituendo lo schema MacPherson. Il primo viene realizzato utilizzando più bracci, in modo da rendere possibile l'installazione anche in spazi piccoli e per garantire movimenti più precisi e controllati della ruota. Nel sistema a quadrilatero alto, il braccio superiore della sospensione assume una posizione molto alta, prossima all'estremità superiore dell'ammortizzatore. In questo modo è stato possibile utilizzarla anche con motorizzazioni aventi disposizione trasversale, con le quali era invece universalmente applicata la soluzione MacPherson. Ovviamente l'elettronica ha poi permesso di raggiungere livelli di tenuta di strada veramente elevati, poiché con essa è possibile intervenire sull'assetto della vettura e sull'intensità dello smorzamento degli ammortizzatori, adattando queste caratteristiche in tempo reale alle condizioni di guida.
In questa sintetica descrizione tecnica delle sospensioni automobilistiche non si può non citare lo schema Citroën, con il quale, secondo i tecnici francesi, è stata dimostrata l'infondatezza del seguente assioma: "la dolcezza di una sospensione è incompatibile con una buona tenuta di strada". Una sospensione passiva (tradizionale), montata sulla maggior parte delle vetture, è essenzialmente costituita dall'ammortizzatore e dalla molla, ai quali è appoggiata la massa sospesa (carrozzeria e telaio). Questi due elementi sono a loro volta collegati alla massa non sospesa e cioè al perno fuso, al cerchio ruota e al pneumatico (che sostanzialmente si comporta come una molla a causa della sua elasticità caratteristica), quest'ultimo appoggiato al terreno. Nella sospensione idropneumatica della Citroën, sparisce la molla sostituita dal gas azoto contenuto in sfere, nelle quali, separato da una specifica membrana, è presente anche un olio idraulico particolare chiamato LHM. Il gas ovviamente è comprimibile, mentre l'olio è incomprimibile.
La sfera è collegata ad un cilindro nel quale si muove uno stantuffo, azionato dal movimento verticale della ruota del veicolo. Tale stantuffo agisce sul fluido LHM e perciò indirettamente sulla membrana comprimendo o decomprimendo il gas azoto. Se la vettura è ferma sulle due superfici della membrana esiste la stessa pressione, determinata dal peso della scocca. Quando la ruota affronta un ostacolo il pistone si muove nel cilindro: se sale aumenta la pressione del gas che perciò diminuisce il suo volume, se scende la pressione si abbassa poiché il gas si espande (aumenta il suo volume). Il gas dunque assorbe l'energia che si genera quando la ruota incontra l'ostacolo e perciò evita che la perturbazione venga trasmessa in modo violento alla scocca. La sua funzione sostituisce perciò quella svolta dall'elemento elastico nella sospensione passiva. Inoltre modulando la pressione del fluido LHM nelle sfere con uno specifico elemento detto "correttore d'altezza", è possibile mantenere costante la distanza della scocca dal suolo, indipendentemente dal carico che grava su di essa.
Naturale evoluzione della sospensione idropneumatica progettata e sviluppata da Citroën, è la sospensione idrattiva sempre utilizzata sulle vetture della Casa automobilistica francese. La sua sostanziale differenza rispetto alla idropneumatica, è rappresentata dalla capacità di variare la caratteristica di funzionamento a seconda della condizione di guida. In linea di principio infatti la sospensione dovrebbe essere rigida per limitare le oscillazioni della scocca, permettendo ai pneumatici di esprimere al meglio le loro caratteristiche di aderenza e riducendo i trasferimenti di carico, ma per garantire il necessario comfort è necessario isolare l'abitacolo dalle asperità del terreno. Per fare questo la sospensione deve comunque sempre consentire una oscillazione della scocca con una specifica frequenza. Il sistema idrattivo permette in definitiva di variare il comportamento della sospensione in modalità "comfort" (taratura morbida) o in modalità "sport" (taratura rigida). La commutazione tra i due diversi comportamenti può avvenire in modo manuale o automaticamente, monitorando con specifici sensori alcune grandezze come ad esempio il movimento del volante e l'azionamento dei freni (se infatti questi comandi, impartiti dal pilota, sono bruschi, significa che esiste una situazione di emergenza ed in questo caso automaticamente la sospensione diventa rigida per garantire la migliore tenuta di strada del veicolo).
La sospensione idrattiva può inoltre anche controllare il rollio, cosa che non è invece possibile fare con la sospensione idropneumatica se non con la sola applicazione della barra specifica (la barra antirollio). ■
La massa sospesa è data dall'abitacolo, dal telaio e dal gruppo motopropulsore (motore - cambio), quella non sospesa è data dalla ruota e da una parte della trasmissione. Le due masse sono unite tramite la sospensione La sospensione a quadrilatero deformabile, senza dubbio la migliore, viene adottata praticamente su tutte le vetture sportive. Nella immagine si nota anche l'ammortizzatore con gestione elettronica della sua capacità smorzante La sospensione di tipo MacPherson che è stata adottata in modo massiccio sugli avantreni delle vetture con disposizione trasversale della motorizzazione, in alcune applicazioni viene impiegata anche sul retrotreno Il disegno mostra il principio di funzionamento della rivoluzionaria sospensione idropneumatica della Citroën. La sospensione (1) di ciascuna ruota ha la sfera (4) nella quale ci sono l'azoto (6) e il liquido LHM (5).
Nel cilindro (3) si muove lo stantuffo (2), collegato alla sospensione stessa. L'azoto e il fluido LHM sono separati da una membrana (visibile all'interno di ciascuna sfera)Al ponte rigido posteriore, possono essere collegate anche sospensioni con molla ed ammortizzatore, come mostrato nel disegno
L'immagine e il disegno mostrano una classica applicazione della balestra ad una sospensione posteriore con ponte rigido
Quando il veicolo sale su un ostacolo presente sul piano stradale, la sospensione inizia ad oscillare con una frequenza e una ampiezza stabilite dalle caratteristiche fisiche del sistema meccanico. L'ammortizzatore viene utilizzato per controllare e smorzare queste oscillazioni I disegni mostrano le parti principali di un ammortizzatore e il suo principio di funzionamento. Gli occhielli superiore ed inferiore permettono di fissare l'ammortizzatore al telaio e alla sospensione. L'olio dell'ammortizzatore viene compresso nella parte superiore o inferiore del volume, in funzione del movimento dello stelo e passa attraverso le valvole che si trovano sul pistone.
Con questo particolare funzionamento, l'ammortizzatore è in grado di smorzare le oscillazioni dell'elemento elasticoIl disegno mostra il classico schema della sospensione Citroën. Si notano le "bocce" all'interno delle quali si trova il gas comprimibile, che svolge l'effetto elastico della sospensione stessa Il disegno mostra una sospensione anteriore con quadrilatero deformabile. In questa applicazione l'azione elastica è svolta dalle due barre di torsione
La sospensione usata sulla Citroën C5 prima serie, era del tipo Idrattiva terza generazione. Il suo smorzamento veniva gestito elettronicamente tramite un centralina, che riceveva informazioni da specifici sensori. Poteva funzionare in modalità "confort" (poco rigida) o modalità "dinamica" (rigida)
