La tecnología de doble tope hidráulico, un nuevo concepto de suspensión pasiva desarrollado conjuntamente entre KYB y PSA, presente en el Citroën C5 Aircross, ha demostrado ser un sistema de suspensión que mejora la comodidad a un coste moderado. “Éste es otro ejemplo de investigación pionera en desarrollo que ha contribuido a consolidar la reputación de nuestros ingenieros de primer equipo. Estoy deseoso de ver cómo se desarrolla esta nueva tecnología en nuestro mercado”, comenta Jean François Huan, director general de de Gestión de Producto Posventa de KYB Europe.
En un momento en que la suspensión activa empieza a ser una realidad en ciertos vehículos y en que las soluciones semi-activas conquistan nuevos segmentos, este nuevo concepto de suspensión pasiva aúna altos niveles de funcionamiento con precios competitivos. Esta solución, implementada en el Citroën C5 Aircross, es el denominado sistema de «Amortiguadores hidráulicos progresivos» por la marca francesa.
La clave de este concepto revolucionario es un sistema de dobles topes hidráulicos. Para conseguir el objetivo deseado se divide la carrera del amortiguador en tres partes diferenciadas para cada una de las cuales el amortiguador aporta un modo de funcionamiento específico. La primera parte corresponde a la posición central del amortiguador. En esta área de trabajo, el esfuerzo de amortiguación es realizado por las válvulas convencionales del pistón y el soporte válvula. La segunda y la tercera parte se corresponden a las posiciones próximas a los finales de carrera, tanto de tracción como de compresión. En estas posiciones la absorción de energía se realiza por los mecanismos de topes de rebote y compresión hidráulicos respectivamente.
La división comentada anteriormente permite que la valvulería convencional del amortiguador se ajuste para conseguir altos niveles de confort, mientras que se deja a topes hidráulicos la responsabilidad de la función en situaciones de mayor exigencia de comportamiento. Para lograr este objetivo ambos topes deben ser capaces de combinar una elevada absorción de energía con una alta flexibilidad de respuesta.
Mediante el uso de los topes hidráulicos es posible alcanzar un nivel de comodidad sin precedentes y obtener lo que Citroën describe como «efecto de alfombra voladora», ya que el vehículo parece estar sobrevolando las irregularidades de la carretera.
Funcionamiento de la tecnología de doble tope hidráulico
Los desafíos a los que tuvo que enfrentarse KYB durante el desarrollo de este sistema de doble tope hidráulico fueron enormes. Uno de los más importantes, consistió en evitar que la ley principal del amortiguador fuera afectada por los componentes que constituyen los mecanismos del doble tope. Esto fue posible gracias a cálculos hidráulicos y al análisis por elementos finitos (FEA), posteriormente validados en pruebas en vehículo. Otro punto clave fue la consecución de un diseño robusto de los distintos componentes, de modo que fueran capaces de soportar las fuertes exigencias del vehículo, teniendo en cuenta las solicitaciones más extremas. Para llegar a la solución óptima, KYB estudió distintas opciones de materiales y geometrías que fueron validadas en diversas condiciones. Para conseguir el funcionamiento correcto de los topes, los componentes deben de fabricarse con los más altos niveles de precisión.
El principio de funcionamiento del tope de rebote hidráulico se basa en un segmento de plástico reforzado, que se ubica en el tubo interior del amortiguador mediante una deformación que define su área de trabajo. Cuando la arandela tope de rebote entra en contacto dicho segmento plástico, se crea una nueva cámara de aceite. El aceite sólo puede salir de esta cámara por una apertura del segmento que se regula en función de la carrera del amortiguador, lo se traduce en un incremento de fuerza hidráulica, ajustable con la apertura del segmento. El rango de funcionamiento de este tope puede ajustarse adicionalmente mediante el cambio de la longitud de la deformación del tubo interior del amortiguador.
En el caso del tope de compresión hidráulico se utiliza un principio similar. En este caso, la nueva cámara de aceite se crea mediante la interacción de un componente polímerico fijado al pistón del amortiguador y un tubo metálico ensamblado a presión en el soporte de válvula. El componente plástico posee unos orificios que permiten el paso de aceite y posibilitan el ajuste de los esfuerzos aportados por el sistema. El esfuerzo máximo se regula mediante una válvula sometida a una pre-compresión que se encuentra en el subconjunto soporte válvula. El empleo del tope de compresión hidráulico permite al fabricante del vehículo simplificar otros componentes de la suspensión, así como redefinir algunas partes estructurales ya que se reduce el esfuerzo soportado por el chasis del vehículo.
KYB ha desarrollado un sistema que combina alta robustez con una amplia gama de ajustes, lo que permite que el vehículo posea una amortiguación suave cuando se necesita comodidad y un excelente comportamiento cuando se requiere control. Es importante subrayar que estas características se han obtenido mediante un sistema pasivo, lo que permite un tiempo de respuesta imbatible a un precio competitivo. KYB ha empezado a implementar el sistema de tope hidráulico doble en otros vehículos que pronto llegarán al mercado europeo, como el Citroën C4 Cactus.
