Sospensioni Lift: un’assoluta rivoluzione del concetto di “sospensione”

Noi di Vehicle Close-up Engineering abbiamo più volte trattato l’argomento relativo alle sospensioni; a fine articolo è disponibile il sommario generale. Tuttavia, quello che tratterò oggi è un vero e proprio passo avanti nel mondo dell’ingegneria legata alla dinamica dei veicoli e delle sospensioni. Ricordiamo innanzitutto una principale distinzione nel mondo delle sospensioni: Sospensioni di tipo attivo/adattivo/semi-attive e passive. Con il termine attivo/adattivo si intende una sospensione in grado di controllare (generalmente elettro-idraulicamente o elettro-magneticamente) il movimento verticale delle ruote mediante un sistema di bordo che analizza la strada, l’inclinazione del veicolo, velocità e il carico complessivo sul veicolo.

Nelle sospensioni passive, più comuni e diffuse al giorno d’oggi, invece, è la superficie stradale a determinare il movimento delle ruote: la sospensione subisce il movimento come risposta alla sollecitazione; da qui il termine passivo.

• In cosa consiste la «rivoluzione» e dove nasce?

L’idea nasce in Gran Bretagna da un consorzio formato da Ariel Motor Company (sviluppo e applicazione della tecnologia ai veicoli), Simpact e Warwick Manufacturing Group.

La tecnologia è chiamata LIFT, come acronimo di Lightweight Innovative Flexible Technology. Lift rivoluziona il concetto classico di sospensione, in quanto non utilizza molle e ammortizzatori (camere idrauliche o pneumatiche) elettro-idrauliche o elettro-magnetiche.

•Come si realizza lo «Smorzamento» allora?

Lift, come suggerisce anche l’acronimo, è in grado di realizzare lo smorzamento mediante semplici bracci flessibili collegati al telaio: insomma, una sorta di architettura a Quadrilatero, costituito da soli bracci, che fungono da collegamento tra l’asse anteriore della vettura. La differenza?
Saranno esclusivamente i bracci a creare l’effetto di smorzamento nella vettura grazie al particolare materiale elettro-sensibile di cui sono costituiti.

• Principi fisici di funzionamento:

L’Università di Warwick, mediante sofisticati sistemi di calcolo ed elaborazione dati, è stata in grado di misurare tutti i parametri necessari per garantire efficienza di smorzamento ad una sospensione che non può definirsi né attiva, né passiva. I dati elaborati dalla serie di sensori di ultima generazione (circa una dozzina) sono in grado di simulare il comportamento della sospensione tradizionale: un risultato stupefacente!

Il materiale di cui sono costituiti i bracci meccanici è molto particolare in quanto deve integrare fibre piezoelettriche, vale a dire fibre di materiale in grado di variare la propria forma e resistenza alla sollecitazione a seconda della corrente elettrica che le attraversa. Per questioni di sicurezza questa corrente è realizzata mediante induzione magnetica sul materiale.

• La sospensione potrebbe alimentare il veicolo?!

Ariel rivela che in un futuro non molto lontano le sospensioni piezoelettriche saranno un Must Have, di conseguenza anche Audi si è mossa: eROT. Sarà l’energia accumulata dal movimento della sospensione (con ammortizzatore elettromeccanico) a ricaricare, mediante un alternatore, l’unità elettrica della vettura. Per approfondire l’interessante argomento, a voi il mio articolo in merito: date un’occhiata qui.

Tornando a noi:
Le fibre piezoelettriche modificano asimmetricamente la resistenza a flessione dei bracci: ciò assicura un assetto indipendente della sospensione, come nel caso della MacPherson.

• Non è finita..

Pregi:

• Secondo i tecnici Ariel si parla del ben 40% in meno di peso rispetto alle sospensioni tradizionali: le vetture legate al mondo delle competizioni sono molto interessante, come ovvio che sia. Il tutto unito ad un minor ingombro laterale.

• Manutenzione? Praticamente infinita: si parla di pura meccanica, niente aria, stantuffi idraulici/pneumatici, molle e giunti. I dati rivelano tagliandi ogni milione di Km. A fine sviluppo sarà effettivamente così?

• Applicazioni infinite: Ne sono coinvolti sia i mezzi pesanti, sia quelli leggeri.

Difetti:

• Ariel ha sviluppato e applicato tale tecnologia alla Atom di serie. I risultati sono promettenti, tuttavia al momento il consorzio richiede maggiore precisione nelle situazioni di guida estrema.

• La struttura interna controlla i movimenti verticali e laterali delle ruote, il che è molto complesso da analizzare.

• Gli strumenti di calcolo devono essere estremamente efficaci e potenti.
• Assemblaggio necessariamente manuale: è richiesta una precisione quasi chirurgica.

Sommario:

• Sospensioni a bracci oscillanti: Tilting Vehicles
• Sospensioni elettromagnetiche
• Assetto e angoli
• Sospensioni attive oleodinamiche
• Sospensioni indipendenti
•Ponte rigido
•Ammortizzatori