La autonivelación se refiere a un sistema de suspensión de automóvil que mantiene una altura constante del vehículo sobre la carretera, independientemente de la carga.
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Muchos sistemas de un vehículo convencional se ven afectados negativamente por el cambio de actitud que se produce cuando se modifica la carga, en concreto, una carga pesada en el asiento trasero o en el maletero. [1] Este cambio de actitud afecta a las propiedades aerodinámicas , la orientación de los faros , el frenado , los parachoques, la absorción de impactos de la suspensión y el rendimiento del vehículo en caso de colisión. [2]
La mayor parte de la potencia de frenado se concentra en las ruedas delanteras del vehículo, lo que significa que el frenado será más eficaz cuando haya más peso sobre las ruedas delanteras. Cuando la parte trasera tiene una carga pesada, el frenado no es tan eficaz. El peso se concentra en la parte trasera del vehículo y los frenos traseros deben hacer todo el trabajo. Al frenar rápidamente en esta situación, los frenos delanteros se bloquearán con mayor facilidad debido a la falta de transferencia de peso a la parte delantera del vehículo. La suspensión autonivelante eleva la parte trasera del vehículo para distribuir el peso de manera más uniforme. Esto vuelve a colocar el peso sobre la parte delantera del vehículo, lo que permite que los frenos hagan su trabajo de manera más eficaz. [3]
Existe un conflicto inherente en el diseño de la suspensión: si los resortes son blandos, el automóvil será cómodo, pero se verá afectado drásticamente por la carga. [4] Si los resortes son duros, el automóvil será incómodo, pero se verá menos afectado por la carga. [5]
Numerosos fabricantes son conscientes de este conflicto y han buscado diferentes vías para lograr comodidad y capacidad de carga simultáneamente.
En Francia, en 1954, Citroën introdujo la primera suspensión trasera autonivelante en un coche de producción y, en 1955, fue pionera en la autonivelación de las cuatro ruedas, utilizando su sistema hidroneumático . Estos coches mantienen una altura exacta sobre la carretera cuando el motor está en marcha: las válvulas de control de altura unidas a las barras antivuelco mediante varillajes se abren para añadir o drenar líquido de la suspensión y, cuando se alcanza la altura deseada, la válvula se cierra automáticamente debido a su diseño. [6] Los modelos posteriores utilizarían sensores de altura electrónicos y motores para que el ajuste se pudiera realizar con el motor apagado.
Este sistema permitió que la suspensión lograra una calidad de conducción inusualmente suave . [7]
Desde entonces, millones de coches Citroën bastante económicos han sido equipados con un sistema de nivelación automática como una característica de diseño discreta pero integral. El salpicadero del Citroën (posteriormente, los mandos montados en la consola o en el salpicadero) incluye una palanca de posición que permite al conductor seleccionar si el coche se situaría con la carrocería en posición alta, intermedia, normal o baja, las posiciones extremas utilizadas para tareas de mantenimiento, como el cambio de ruedas o el trabajo del sistema hidráulico. Hasta 1995, cuando añadieron el "antihundimiento" a la gama, cuando se apagaba el motor, la suspensión perdía presión lentamente hasta que el coche se apoyaba en los topes. Cuando se volvía a poner en marcha el motor, volvía a subir a su altura preseleccionada. La incorporación del antihundimiento supuso la incorporación de dos válvulas antirretorno y un acumulador adicional, de modo que cuando se perdía la presión hidráulica, las válvulas se cerraban y mantenían el líquido restante en el sistema, dejando el coche a una altura normal cuando estaba aparcado.
En los Estados Unidos , William D. Allison desarrolló la suspensión de nivel de torsión utilizada en los modelos Packard de 1955-1956 . Se trataba de una suspensión interconectada, con barras de torsión que corrían a lo largo de cada lado del bastidor, conectando la rueda delantera con la trasera (del mismo lado). Debido a que este sistema se ve tan afectado por la carga, se añadió un sistema de nivelación electrónico complementario, que utiliza un sensor de nivel y un solo motor para cargar/descargar un par de barras auxiliares para ajustar la actitud del vehículo, pero no la altura total del vehículo. [8] [9] Este primer intento fue un paso importante en el camino hacia la autonivelación, incluso si una carga completa haría que todo el coche bajara de manera uniforme, en lugar de mantener la altura.
En 1957, Cadillac presentó el Eldorado Brougham, un competidor del Rolls-Royce Silver Cloud , que incorporaba una nueva suspensión neumática con función de nivelación automática. [10]
En 1966, Rolls-Royce licenció el sistema hidroneumático de Citroën para que se instalara en el eje trasero del Silver Shadow . [11] Al principio, tanto la parte delantera como la trasera del coche estaban controladas por el sistema de nivelación; el nivelador delantero se eliminó en 1969, ya que se había determinado que el nivelador trasero hacía casi todo el trabajo. Rolls-Royce logró un alto grado de calidad de conducción con este sistema. [12]
Land Rover desarrolló un sistema diferente para el Range Rover a principios de la década de 1970. El Range Rover estaba pensado para ser tan cómodo en la carretera como un sedán normal, pero tan capaz de soportar un uso todoterreno pesado como un Land Rover tradicional. Esto puso de relieve la contradicción en el diseño de la suspensión, ya que el Range Rover utilizaba muelles helicoidales de largo recorrido en todas las direcciones . Si se mantuvieran blandos para mantener la comodidad, se comprimirían demasiado bajo una carga útil pesada, lo que restringiría el recorrido del eje fuera de la carretera y comprometería el manejo. Land Rover desarrolló una suspensión trasera autonivelante utilizando el puntal hidráulico autoenergizante "Boge Hydromat" . [13]
De construcción similar a un amortiguador hidráulico , el puntal utilizaba el movimiento de la suspensión al pasar sobre los baches para bombearse hasta una altura preestablecida. Era lo suficientemente potente como para recuperar hasta el 85% de la altura normal de marcha con una carga completa sobre el eje trasero, y tenía la ventaja de no requerir una fuente de energía externa o un sistema hidráulico dedicado en el vehículo. El mismo sistema se aplicó al Land Rover en la década de 1980 cuando estos vehículos adoptaron la suspensión de resortes helicoidales del Range Rover. En la década de 1990, Land Rover, en busca de la misma combinación de capacidad dentro y fuera de la carretera, desarrolló un sistema de suspensión neumática que era autonivelante y ajustable en altura . Originalmente, esto se combinaba con ejes rígidos , pero ahora se usa con suspensión completamente independiente mediante horquillas.
BMW , Ford , GMC , Jaguar , Mercedes-Benz , Scania AB , Subaru y Volvo han intentado numerosas soluciones para este problema, entre ellas la suspensión neumática y los dispositivos mecánicos del eje trasero.