Funcionamento e detalhes das suspensão ativa

No desenvolvimento da suspensão de um automóvel, o escopo do projeto deve ser bem desenvolvido para que o time de projeto da suspensão possa transformar os objetivos em métricas no desenvolvimento da suspensão. É uma tarefa complicada, visto que a própria suspensão é um sistema com suas limitações, a principal, é a difícil tarefa de lidar com objetivos bastante opostos, conforto e dirigibilidade.

Uma suspensão é desenvolvida de forma a equilibrar esses dois fatores, a tendência para um destes varia de acordo com o projeto e com as filosofias da marca. Contudo, percebeu-se que esse equilíbrio não é benéfico quando se trata de projetos de alto orçamento. O suposto veículo deveria ter condições ótimas em qualquer situação, para isso foi desenvolvido um novo conceito de suspensão, a Suspensão Ativa.

Não tem como falar de suspensão ativa sem falar de nomes como Citroën, Lotus e Williams. Em uma época que a criatividade dos projetista podia voar mais alto do que nos dias atuais, um sistema de suspensão capaz de diferenciar um quebra-mola em uma estrada perfeita de um buraco em uma estrada completamente irregular pôde ser idealizado, desenvolvido e reconhecido no mais tradicional campeonato de corrida de carros, a Fórmula 1.

Histórico

Tudo começou no período da Segunda Guerra Mundial, como é de conhecimento geral, a grande maioria das indústrias dos países envolvidos se voltaram para a produção material bélico, motores e veículos militares. Nesse cenário, Paul Magès, um engenheiro da marca francesa Citroën, desenvolveu um peculiar sistema de suspensão que utilizava a pressão de óleo dentro de molas hidropneumáticas. O tal sistema, até então secreto, era capaz de alterar a distância do veículo em relação ao solo e a rigidez da suspensão. Nasciam os primeiros protótipos do que viria a ser a Suspensão Semi-Ativa e mais precisamente, o sistema Hydractive da Citroën.

Em 1954 a Citroën colocava o tal sistema de suspensão hidropneumática em um de seus veículos. O famoso Traction Avant, pioneiro em muitas tecnologias utilizadas atualmente, utilizava um eixo traseiro com suspensão hidropneumática projetada por Paul Magès. Contudo, foi com o lançamento do DS 19 em 1955, no Salão Internacional do Automóvel de Paris, que o sistema ganhou notoriedade, pois o DS 19 foi e é, até hoje, um carro atemporal esteticamente e tecnologicamente falando.

Desenhado por Flamínio Bertone, o DS 19 exibia um perfil esticado, tinha aparência séria, e uma curiosa variação de bitola entre os eixos dianteiro e traseiro, que buscava equilibrar as cargas sobre as quatro rodas. O DS 19 foi equipado com itens incomuns em carros da época, mesmo os luxuosos. Dispunha de cambio manual sem embreagem, algo muito próximo aos atuais automatizados, direção hidráulica, powertrain com motor e tração dianteiros. Além disso, o DS 19 foi equipado com a evolução do sistema de suspensão hidropneumático desenvolvido durante o período guerra.

Entretanto, no DS 19 sistema equipava os dois eixos do veículo e era capaz de variar a altura em relação ao solo do DS de acordo com a superfície. O que deu a este desenvoltura para trafegar nas irregulares estradas francesas, bem como uma excelente estabilidade em condições de asfalto ideal. Para isso, o motor era utilizado como fonte de trabalho para uma bomba hidráulica, que era encarregada de pressurizar a suspensão de acordo com a carga sobre esta.

O DS 19 praticamente abriu a porta para o desenvolvimento da suspensão Hydractive da própria Citroën e motivou marcas como Rolls Royce e Mercedes-Benz a desenvolverem seus próprios projetos. Contudo, foi na Fórmula 1 que o sistema de suspensão ativa se ganhou um pouco mais de fama e passou a ser conhecido no mundo todo.

Na década de 80, o certame da Fórmula 1 viveu um momento de muitos desafios para os engenheiros. Era o auge dos carros com efeito solo, que eram capazes de gerar um downforce cerca de quatro vezes maior em relação aos carros do fim da década de 70. Contudo, muitas equipes experimentaram alguns problemas com relação a esse downforce.

Para garantir que o veículo estivesse na altura em relação ao solo adequada para gerar o efeito, nada podia excitar demais a suspensão. Nesse ponto começavam os problemas, ela precisava ser bastante rígida, para não prejudicar a canalização do ar por debaixo do veículo, mas por outro lado, nos carros haviam diversos efeitos cotovelos devido a rigidez e o baixo curso da suspensão. Foi nesse cenário que a Lotus, por acaso, bolou uma saída inovadora.

A Lotus teve que lidar com uma consequência do efeito solo e das configurações da suspensão necessárias para fazer os sistema funcionar, o modelo em questão era o belo Lotus 80, da temporada de 1979. O aerodinamicista da época era Peter Writgh, que estava tendo sérios problemas devido o grande downforce gerado pelo efeito solo do Lotus 80. No caso, o veículo sofria com uma perigosa ressonância quando a suspensão era excitada, apresentando uma oscilação em torno do eixo transversal do veículo, ou seja, arfagem. O Lotus 80 variava o ângulo de arfagem, ora apontando a dianteira para cima, ora para baixo violentamente, de modo que para sanar a oscilação o piloto era obrigado a aliviar o acelerador ou frear.

Foi então que a fábrica de Colin Chapman requisitou uma análise do problema do Lotus 80 por um professor da escola técnica da cidade de Cranfield, Inglaterra. Tal professor era David Williams, que a partir de uma pesquisa com base em uma asa de avião, comparou ao carro, que utilizava conceito aerodinâmico bastante semelhante e identificou uma certa excitação que ocorria na asa e, aparentemente também, no carro. A sugestão que talvez pudesse ser aplicada ao carro e estava sendo estudada para a asa de uma suposta aeronave, era um atuador hidráulico controlado por um módulo que recebia sinais de sensores.

No caso, o atuador era uma mola hidráulica, que ao ser aplicada no veículo tomaria o lugar de ambos amortecedores e molas do veículo. Controlada por uma ECU, as molas hidráulicas eram capazes de variar em tempo real a altura do veículo em relação ao solo de acordo com a carga. Surgia então, um obscuro sistema de suspensão “ativa”. Nesse período de pesquisa o sistema de suspensão eletrônica da Lotus apenas foi cogitado em 1981 para o Lotus Type 88, que a princípio não precisava de tal sistema. O seu engenhoso chassi duplo havia sanado as dificuldades com o efeito solo.

Entretanto, a FIA sob pressão das demais equipes do certame decidiu que a alegação destas era válida e o Type 88 era um carro fora do regulamento, sendo portanto, banido. A alegação em questão, era que o chassi duplo seria uma brecha no regulamento, que proibia as saias laterais e fixou uma altura de 6 cm em relação ao solo, e feria a regra de que nenhum componente aerodinâmico móvel poderia ser utilizado no carro.

Foi por conta desse episódio que as atenções da Lotus se viraram para o sistema de suspensão eletrônica, que até então estava em segundo plano. O desenvolvimento do sistema durou cerca de 12 meses, sendo 6 meses de experiência com um Lotus Esprit, um carro esporte da marca, para verificar se o sistema poderia ser implementado em Fórmula 1 para temporada de 1983.

Apesar do sistema ter obtido êxito na aplicação em um veículo de rua (Esprit) e o conceito ter sido aplicado no Lotus Type 92 para 1983, os ânimos para seguir com o projeto esfriaram com o falecimento de Colin Chapman, que além de Writgh, motivaram o projeto.

Some isso ao fato dos resultados do projeto na pista terem sido apenas medianos, e as constantes reclamações de Nigel Mansell, que alegava que os 20 kg extras e a potência utilizada para mover o sistema hidráulico penalizavam parte do desempenho, e o sistema foi descontinuado na mesma temporada. Mesmo após isso, desempenho do Type 92, ainda assim, continuou bem abaixo da expectativa.

Depois disso, Peter Writgh passou a trabalhar na fábrica da Lotus e o sistema de suspensão ativa foi esquecido até 1987, quando a equipe utilizou o sistema no modelo 99T, da respectiva temporada.  O projeto do 99T foi liderado por Gérard Ducarouge, tinha como pilotos o brasileiro Ayrton Senna e o japonês Satoru Nakagima, e da mesma forma como o Type 92, o 99T sofreu com o acréscimo de peso e consumo de potência do motor que o sistema de suspensão ativa necessitava.

O sistema era capaz de adaptar a altura do veículo às variações de carga em tempo real, eliminando a arfagem e a rolagem e foi muito mais bem sucedido que o seu antecessor, o Type 92, obtendo duas vitórias com Ayrton Senna na temporada de 1987.

Mesmo assim, o resultado da equipe Lotus foi ofuscado pelos resultados obtidos pela equipe Williams. Naquele ano o time inglês também utilizou um sistema de suspensão ativa em seus carros. A frente do projeto estava o engenheiro Frank Dernie, que com parceria da empresa Automotive Product (AP), desenvolveu um sistema de suspensão “ativa” com um objetivo muito específico: Manter a altura em relação ao solo controlada.

A relação da Williams com AP já era de longa data. Em 1984 a AP já colaborava com a equipe inglesa fornecendo discos de freio e sistemas de embreagem. A ideia de instalar um sistema de suspensão ativa partiu de um projeto da própria AP, que acreditava que este poderia render bons resultados em corridas.

A Lotus buscou a suspensão ativa como meios de garantir o efeito solo em seus carros, mas mesmo com o fim do efeito solo, os carros de Fórmula 1 continuaram muito dependentes de aerodinâmica. E um dos quesitos importantes nessa área, é manter a altura em relação ao solo o mais constante e próxima possível do ponto ideal.

Foi esse detalhe que Dernie e a AP buscaram, diferente da Lotus que tinha um projeto mais sofisticado e capaz de controlar todo o movimento da roda. Em outras palavras, a suspensão utilizada pela equipe Williams era bem mais simples, além disso era baseado em um sistema já utilizado em veículos de rua, no caso, Citroën.

O primeiro carro da Williams a ter suspensão ativa, foi um FW09 adaptado em 1985, mas o sistema apenas entrou nas corridas em 1987. Por ser uma tecnologia experimental, o time não quis arriscar a disputa do campeonato de 1986 com um sistema que ainda não tinha se provado. O sistema começou a ser usado no ano seguinte no FW11, também em parceria com a AP.

Tratava-se de um circuito hidráulico composto por conjuntos amortecedores-molas hidráulicos, válvulas, atuadores, reservatório e bomba. Pela forma que o sistema funcionava, não se tratava de uma suspensão ativa, pois o sistema não era capaz de aplicar forças na carroceria e nas rodas. O sistema foi pensado para auxiliar e garantir a boa aerodinâmica do veículo, não houve preocupação com a dinâmica e ou conforto do piloto, foi um sistema simples para fazer o carro ser mais eficiente aerodinamicamente.

Implementado durante o campeonato de 1987, o sistema se mostrou útil mesmo em sua forma “passiva” de funcionamento, quando Nelson Piquet venceu o grande prêmio de Monza. O projeto foi bem sucedido, apresentando nove vitórias contra apenas duas vitórias da Lotus, com Ayrton Senna e ainda colocando Nelson Piquet e Nigel Mansell como os dois melhores da temporada, sendo Piquet o campeão e a Williams campeã de construtores.

Entretanto, o sucesso na temporada de 87 não sei repetiu em 1988, o FW12 se mostrou instável e pouco veloz. O FW12 foi todo pensado para funcionar com suspensão ativa, mas a saída da Honda e de Nelson Piquet pareciam ter tirado time do caminho, que como propulsor, usou os motores Judd de 3,5 l. O sistema de suspensão ativa foi descontinuado no meio da temporada.

Enquanto que na Lotus, a equipe dedicada a trabalhar no sistema que se mostrou vencedor, parecia perdido a motivação com a ida de seu principal piloto para Mclaren.

Mesmo com o sistema de suspensão ativa da Williams tendo sido descontinuado, em 1990 o time dedicou uma parte do seu pessoal para trabalhar desenvolvimento de uma nova suspensão ativa. Nomes como Paddy Lowe, Adrian Newey, Damon Hill, Mark Blundell e Steve Wise foram responsáveis pelos resultados do tão cultuado FW14, guiado por Nigel Mansell. Antes disso, o sistema experimental desenvolvido foi utilizado no modelo FW13B com fins de teste, e embora os resultados em termos de desempenho na pista tenham se mostrado animadores, o sistema carecia de confiabilidade.

Utilizar o sistema no FW13B, carro da temporada em vigor (1990) seria um erro devido às pendências com o desempenho do mesmo, o foco passou a ser no modelo da temporada seguinte, o FW14. A Williams foi além, e não possuía apenas com a suspensão ativa, o FW14 foi um carro carregado de controles eletrônicos como controle de tração e câmbio semi-automático, todos os sistemas funcionando em conjunto com a suspensão ativa. Some isso a aerodinâmica aprimorada por Adrian Newey, e o FW14 já dava sinais de que seria um carro imbatível nas temporadas seguintes, mesmo com o motivado Ayrton Senna e sua Mclaren – Honda V12 levando o título de 1991.

Na verdade, a temporada de 1991 parecia mais um desenvolvimento de todo o sistema eletrônico do FW14, que aos poucos melhorava sua confiabilidade para no ano seguinte ser o carro tão dominante que foi. Nas mãos de Nigel Mansell, o FW14 foi pole position em 15 das 16 corridas, obteve 10 vitórias e 10 voltas rápidas. Para se ter ideia domínio do FW14, o bólido chegou a cravar uma pole position em Silverstone, com Nigel Mansell colocando cerca de dois segundos de diferença para sobre segundo colocado, Ricardo Pattrese, e liderou todas as voltas da prova.

Ainda com tanta superioridade, o FW14 sofreu alterações e tornou-se o FW15, pilotado por Alain Prost na temporada de 1993. Novamente, o sistema de suspensão ativa da Williams mostrou sua superioridade técnica perante aos rivais, que já tinham seus projetos efetivos, mas não conseguiram fazer frente a Alain Prost e o FW15 com motor Renault V10. Prost sagrou-se tetra campeão no fim da temporada, e a Williams novamente campeã de construtores.

Para 1994, nós sabemos a história. A FIA baniu os controles eletrônicos dos veículos no fim de 1993, sem dar tempo para as equipes converterem seus projetos para sistemas mecânicos convencionais, o que teve que ser feito as pressas. A Renault queria Senna na Williams em 1994, e este por sua vez queria um carro vencedor. Decidido a não trabalhar mais com Ayrton, Prost deixou a Williams. Foi o fim de uma era, e o fim dos sistemas de suspensão ativa na Fórmula Um, mas foi o suficiente para aumentar o know-how em cima deste.

Carros

Existiram muitos carros importantes para o desenvolvimento deste sistema, carros que estiveram a frente de seu tempo e por isso, alguns destes não foram devidamente reconhecidos. Mas foram bem sucedidos em seus projetos de suspensão controlada eletronicamente.

Citroën DS

Ainda que o sistema de suspensão hidropneumática tenha aparecido antes no Traction Avant, e experimentalmente no 2 Cv, ambos da Citroën, foi no DS 19 de 1955 que o sistema ficou realmente conhecido.

De certa forma não apenas pelo desempenho da suspensão, mas sim também pelo apelo tecnológico e que pela quebra de padrões que DS trouxe em sua época. Neste caso, o período de pós-guerra no qual os países da Europa estavam ainda se reerguendo.

O DS 19 apareceu com um design inovador, esguio, com powertrain dianteiro e um curioso conjunto de sistemas hidráulicos. Basicamente, era um sedã, quatro portas com design exótico que escondia tecnologias até hoje utilizadas. Diferente dos carros daquela época, e mesmo os atuais, o DS 19 tinha sistema hidráulico único para freios, embreagem e suspensão.

Era um carro caro para a época, mas suas inovações técnicas permitiram que este permanecesse no mercado por 15 anos. Essas inovações o colocavam em condições de rodar nas irregulares estradas da França pós-guerra, o sistema de suspensão hidropneumática era capaz de se auto-ajustar de acordo com a carga aplicada sobre a suspensão, também permitia que o motorista regulasse a altura em relação ao solo de dentro do veículo.

Além disso, sua caixa de marchas era semi-automática, com uma embreagem hidráulica que dispensava o pedal de embreagem. Ou seja, o câmbio era manual, mas bastava movimentar a alavanca para posição da marcha desejada, que um sistema hidráulico se encarregava de embrear e debrear o cambio do motor.  Esse sistema hidráulico era alimentado pelo mesmo circuito da suspensão e freios.

O DS 19 também ficou conhecido pelos seu faróis direcionais, onde o sistema de direção hidráulica possuía uma derivação que acionava os faróis, fazendo com que estes rotacionasse cerca de 80°.

Citroën XM

Embora o XM não tenha sido, literalmente, o sucessor do DS 19, este Citroën é lembrado pelo legado na tecnologia de suspensão hidropneumática. Lançado em 1989, o XM possui design com linha retas, cheias de vincos, grande área envidraçada e um traseira do estilo fastback.

O sistema de suspensão hidropneumática atualizado ganhava um nome, Hydractive, que no XM passava a ter auxílio da eletrônica. Diversos sensores espalhados pelo carro, como sensores de aceleração e ângulo de esterçamento do volante eram responsáveis por monitorar o comportamento do veículo. Uma ECU comandava os atuadores a fim de pressurizar o sistema, que funcionava com um gás e um fluído, nesse caso nitrogênio e óleo mineral hidrofóbico.

No XM, a suspensão Hydractive era capaz de interpretar a situação que o veículo se encontrava, realizando alterações na altura do veículo e rigidez da suspensão em situações de transferência de carga, seja ela abrupta ou não. Além disso, também reconhecia situações de estacionamento, reduzindo eliminando a oscilação da carroceria e proporcionando maior conforto, também era capaz de identificar uma superfície realmente irregular de apenas um buraco na pista.

O XM é lembrado no contexto do desenvolvimento da suspensão ativa por ter dado continuidade a tecnologia inovadora do sistema iniciado no DS 19. Contudo, acabou não atingindo a meta de vendas esperada pela marca, que era 160.000 unidades, embora ao longo do seus 11 anos de vida tenha sido reconhecido por revistas e críticos especializados pelo seu excelente comportamento dinâmico e ganhando o prêmio de carro europeu do ano.

Aliás, referente às suas capacidade dinâmicas, já foi levantado que o seu sistema era capaz provocar uma rolagem positiva em curvas, como um moto, mas que a própria Citroën não permitiu que o carro atingisse esse nível de comportamento, pois seus motoristas não estariam preparados.

Lotus Esprit Turbo (s3)

Embora o Lotus Esprit não seja um carro conhecido por utilizar sistema de suspensão ativa, o que de fato a Lotus não utilizou em seus carros de produção, a terceira geração do modelo serviu como cobaia para o sistema que estava sendo desenvolvido por Peter Wright (da Lotus) em parceria com o Cranfield Tecnology Institute.

Algumas unidades do Esprit de 1982 foram adaptadas com o sistema, que consistia de uma ECU, sensores de aceleração e carga e válvulas eletrohidráulicas. O resultado foi um carro com comportamento muito mais rígido em relação às transferências de carga, o que resultou em um carro que passava mais segurança para o piloto ao mesmo tempo que lidava muito melhor com as irregularidades do pista, tendo então uma melhor qualidade de tráfego. Além disso, a ECU do sistema era capaz de receber comandos para ajuste dos parâmetros das suspensão e alterar seu funcionamento.

No geral a aplicação no Esprit foi bem sucedida, o que credenciou o sistema a ser utilizado no modelo Type 92 da temporada de 1983. Porém, neste o resultado foi bem diferente.

Lotus Type 92 (1983)

Após o bem sucedido Esprit com suspensão ativa, foi a vez de aplicar o conceito em um chassi de competição. Com o fracasso do Lotus 88, o carro do chassi duplo, a Lotus decidiu investir de vez na suspensão ativa, e em 1983 estreou no Grande Prêmio do Brasil o Type 92.

O Type 92 era equipado com motor Ford-Cosworth DFY V8 3.0 acoplado a um câmbio Hewland  de cinco marchas, o chassi inteiramente feito de fibra de carbono, pesava apenas 580 kg. Contudo, o sistema de suspensão ativa pesava 20 kg e consumia potência do motor em valores significativos para essa configuração de carro.

O problema se deu pois suas fraquezas não foram superadas pelos resultados do carro, que obteve resultados medianos, e diante das frequentes reclamações de Nigel Mansell, o sistema foi descontinuado após duas corridas.

Lotus 99T (1987)

O 99T representou o ponto mais alto que a Lotus chegou com relação a suspensão ativa na Fórmula 1. É importante frisar, que detalhadamente, o sistema da Lotus foi o único verdadeiramente ativo. O carro foi pilotado por Ayrton Senna e Satoru Nakagima, este último, uma exigência da Honda, o fornecedor de motores.

O propulsor japonês, o RA166-E, V6 de 1,5 litro, produzia cerca de 900 cv com 4 BAR de pressão do turbo. Montado no chassi de fibra de carbono e acoplado a manual de seis marchas, resultava em um conjunto de 540 kg.

O sistema de suspensão ativa do 99T era um circuito hidráulico composto por dezoito sensores espalhados pelo carro e mais dois tubos de pitot, que informavam a velocidade do veículo, quatro amortecedores/mola com unidades de controle hidráulico no topo e uma ECU, que era localizada atrás do banco do piloto.

Com o 99T, Ayrton Senna venceu duas corridas, Mônaco e Detroit. Curiosamente as duas das pistas mais irregulares do campeonato. O sistema de suspensão ativa do 99T parecia ser bem nascido.

Contudo, diferente de 1983, a Lotus teve a concorrência da Williams, que no mesmo ano, disputou o campeonato com FW11 equipado com suspensão reativa. A equipe inglesa teve um desempenho muito superior, levou seus dois pilotos para as duas primeiras posições, bem como ganhou o título de construtores. Mesmo assim, o Lotus 99T provou ter um sistema com potencial para vencer campeonatos, mas a marca decidiu estancar o investimento na tecnologia. Não à toa, o 99T foi o último Lotus a vencer uma corrida.

Williams FW14

O FW14 é considerado por muitos engenheiros, jornalistas e entusiastas do automobilismo como sendo um dos carros de corridas mais avançados, não apenas da Fórmula 1, mas de todas as categorias de automobilismo. A frente de seu projeto estavam os engenheiros Patrick Head, Paddy Lowe e Adrian Newey.

O projeto em si não contava com o sistema de suspensão ativa, e sim, convencional com amortecedores telescópicos instalados dentro do carro, ou seja, a suspensão ativa utilizada no FW14, que gerou o FW14B, foi resultado de uma adaptação. Mesmo assim, na época, já era evidente que o carro estava entre os mais modernos do grid. Porém, o sistema de transmissão automática carecia de confiabilidade e isso tirou muitos pontos do time durante a temporada apresentando quebras e abandonos.

O FW14B foi a versão equipada com sistema de suspensão ativa, além disso o veículo também teve pequenas alterações na aerodinâmica, como bico mais longo e ressaltos próximo a região dos braços de suspensão para adaptação da suspensão ativa. Essa suspensão também conservava a configuração dupla A pushrod, porém, com um conjunto amortecedor-mola hidráulicos controlados pelo acionamento de eletroválvulas.

Um módulo eletrohidráulico acionava as eletroválvulas com base nas informações dos sensores, que identificavam a situação do veículo e alteravam a rigidez da suspensão e a altura em relação ao solo.

O FW14 e o FW14B foram pilotados por Nigel Mansell e Riccardo Patrese nas temporadas de 1991 e 1992, respectivamente. Nessas duas temporadas, disputou 32 corridas, vencendo 17 destas e fazendo 21 pole positions e 19 voltas rápidas. Além disso, Nigel Mansell foi campeão da temporada de 1992 e a Williams campeã de construtores.

Williams FW15

O FW15 foi um carro desenvolvido para a temporada de 1992, o objetivo deste era ser um chassi totalmente feito para receber a suspensão ativa e os demais controles eletrônicos que este viria a ter.

Como o FW14B estava sendo muito bem sucedido nas pistas, não fazia sentido substituí-lo pelo FW15. O time converteu esse chassi para o regulamento da temporada de 1993, de forma que este passaria a se chamar FW15B. Entretanto, a equipe Williams não entrou em acordo com Nigel Mansell, que mesmo campeão saiu do time. Alain Prost foi o substituto e Damon Hill foi promovido a piloto titular, fazendo dupla com Prost.

Por isso o carro teve que sofrer algumas alterações para acomodar os novos pilotos, passando a se chamar FW15C. Embora este parecesse bastante com o FW14, o FW15C escondia diversas mudanças e melhorias feitas pela engenharia da Williams.

Esteticamente, asas, bico e a posição das suspensões foram alterados de forma discreta, mas o bastante para melhorar a aerodinâmica. O FW15C possuía 12% menos arrasto aerodinâmico que o seu antecessor.

O motor Renault RS5 V10 3.5, versão atualizada do RS4, agora produzia cerca de 780 Bhp e possuía sistema pneumático de acionamento de válvulas. Uma tecnologia bastante superior ao acionamento mecânico, por árvore de cames. Não à toa, o motor Renault era cerca de 80 cv mais potente que o segundo mais potente motor, o Ford Zetec.

O sistema de transmissão, mais moderno, também utilizava a mesma caixa semi-automática de seis velocidade. Porém, incluía um sistema automático de embreagem acionado por botão, o que facilitava o arranque do veículo nas largadas. Além disso também estava presente a função auto-up, no qual o câmbio trocava de marchas automaticamente até que o piloto utilizasse os botões (paddle shift) de troca manual.

Em termos de controles eletrônicos, o carro agora contava com telemetria, freios ABS e controle fly-by-wire, além dos já existentes controle de tração e a própria suspensão ativa. O FW15C contava com três módulos, a PCM, a telemetria e o módulo da suspensão ativa, que se comunicavam. Isso permitia que novas funções pudessem ser criadas, como o botão open-up, que funcionava como um “push to pass”. Quando acionado, a suspensão traseira se erguia, ficando mais alta que a dianteira para reduzir o arrasto devido ao difusor traseiro, e o motor esticava seu ponto de troca em 300 rpm.

O carro também apresentou alguns pontos fracos, como a dificuldade de se adaptar em condições de chuva, nas quais as rodas traseiras travavam nas freadas. Isso ocorria devido a um pequena falta de sincronia entre o cambio e motor nesses momentos. A interpretação errônea dos sinais dos sensores pelo módulo e a entrada de ar no sistema hidráulico devido a rápida variação de nível, contribuíram para situações de comportamento inconsistente do veículo.

O FW15C dominou a temporada de 1993, coroando Alain Prost como tetracampeão e a equipe Williams como campeã de construtores. Em uma temporada o carro obteve 10 vitórias, 15 pole positions e fez 10 voltas rápidas.

Propósito do sistema

A suspensão convencional tem o duro trabalho de lidar com um conflito de metas, que traduzidas em atributos, são completamente opostas. Uma dessas metas é prover um rodar o mais suave possível, obtendo o máximo de conforto, a outra é conferir o máximo de rigidez possível de forma a extrair o mínimo rolagem e oscilação da carroceria, bem como de variação de parâmetros de alinhamento da roda.

Acontece que se obtemos uma suspensão muito suave, o veículo irá apresentar muita rolagem e oscilação da carroceria, as rodas alterariam seu posicionamento a cada transferência de carga e em situações de veículo completamente carregado, a suspensão estará completamente comprimida. Enquanto que uma suspensão muito rígida não absorveria as vibrações da roda, penalizando o conforto do motorista e dos ocupantes.

Com a evolução dos automóveis, novos tipos de carro foram surgindo devido aos novos requisitos do consumidor. Assim, marcas de catálogo sofisticado como Porsche, Lamborghini, Ferrari, Mercedes-Benz e BMW preenchem suas vitrines com esportivos, SUVs e sedãs de luxo, categorias que naturalmente demandam projetos de alto orçamento.

Projetos desse tipo não podem se limitar a utilizar em seus carros sistemas de suspensão convencionais. O motivo, tecnicamente falando, é que a suspensão convencional ou passiva não consegue lidar com dois parâmetros de trabalho de suspensão automobilística, a aceleração vertical da carroceria e a variação de forças verticais na roda. Pois uma suspensão as tratam com apenas um parâmetro, o coeficiente de amortecimento. O problema disso é, que esse coeficiente possui valor completamente diferente para atender a aceleração vertical e a força vertical, ou favorece um ou outro.

O surgimento da suspensão ativa, embora tenha suas raízes ligadas aos conflitos da segunda guerra mundial, proporcionou aos automóveis a solução do problema da suspensão. O sistema consegue identificar situações e determinar o melhor coeficiente de amortecimento para cada situação. Em outras palavras, consegue oferecer o melhor desempenho dinâmico com o máximo de conforto em qualquer situação.

Funções

Uma suspensão ativa tem algumas funções básicas ou controles, que possibilitam seu funcionamento:

  • Controle de altura;
  • Controle de amortecimento;
  • Controle de rolagem;
  • Controle de rodagem.

Controle de altura

A altura em relação ao solo é um parâmetro do veículo que está bastante ligado a uniformidade da superfície. É fácil perceber que quanto menos rugosa for a superfície que o veículo está trafegando, mais baixo ele poderá rodar. Enquanto que quanto mais irregular a superfície, mais alto deverá estar a carroceria do solo.

Entretanto, outros fatores também são importante na definição da altura em relação ao solo, a carga sobre o veículo, velocidade, rotação do motor e a marcha utilizada são alguns exemplos de dados utilizados pela ECU do controle ativo da suspensão. Essa ECU é capaz de

identificar a situação na qual o veículo se encontra, se este está viajando em velocidade de cruzeiro por uma rodovia bem asfaltada, trafegando por ruas de perímetro urbano e com certa irregularidade, bem como se o veículo está carregado ou não.

O controle de altura é realizado por atuadores, que neste caso podem ser bomba e eletroválvulas que pressuriza e liberam a passagem de óleo para o conjunto mola-amortecedor, de forma que o veículo fique mais alto.

Controle de amortecimento

O controle do amortecimento é, talvez, o mais importante controle de um sistema de suspensão não passivo, pois atua diretamente sobre um parâmetro importante, o coeficiente de amortecimento. Nessa função o objetivo é variar o coeficiente de amortecimento com base nas informações obtidas através de sensores que a ECU monitora.

O controle de amortecimento, portanto, tem que lidar com situações de arfagem e/ou rolagem da carroceria. A arfagem é oscilação devido a momentos em torno do eixo transversal do veículo, ocorrem em situações de squat (agachamento) e dive (mergulho), ou seja, quando aceleramos ou freamos o veículo. É controlada por efeitos anti-squat e anti-dive que o controle de amortecimento proporciona.

A rolagem é a oscilação em torno do eixo longitudinal do veículo, ocorrem em situações de contorno de curvas e mudanças de faixa ou desvios, ou seja, quando ocorre transferência lateral de carga. O controle de amortecimento também é capaz de proporcionar um efeito anti-roll (anti-rolagem) no veículo, mantendo o veículo estável nessas situações. Contudo, esse efeito está mais relacionado ao uso de barras anti-rolagem ativas.

O controle de amortecimento é feito por mola-amortecedores semi-ativos ou ativos, que funcionam de acordo com os sinais obtidos por acelerômetros, sensores de velocidade (geralmente aproveitados do ABS), sensor do pedal do acelerador, sensor do pedal de freio e indicador de marcha utilizada. Além disso, o controle de amortecimento também proporciona uma certa simplicidade no projeto mecânico da suspensão, evitando que o projeto tenha a preocupação de definir arranjos braços que reduzam os efeitos de squat e dive.

Controle de rolagem

Lexus LS400 como sistema de suspensão ativa Bose. O sistema, contudo, não vingou, era caro e pesado demais para ser viável.

A transferência lateral de carga é um momento crítico, onde as rodas estão em posições completamente diferentes, bem como a carroceria apresenta-se prejudicialmente inclinada. Essa situação ocorre durante contornos de curvas, mudanças de faixa ou desvios, momentos onde o componente que mais trabalha é a barra anti-rolagem.

Entretanto, em sistemas de suspensão com controle dinâmico, a rolagem é quase eliminada por completo, sendo imperceptível. As rodas, não tem seu posicionamento prejudicado, o que proporciona maior contato destas com o solo de forma que situações de sobresterço ou substerço devido a rolagem são bastante minimizadas. Além disso, o sistema é capaz de permitir que ocorra determinado grau de rolagem, visando tornar o comportamento do veículo previsível e seguro.

O controle de rolagem é realizado por barras anti-rolagem, também chamadas de estabilizadores, do tipo ativo. Essas barras, em geral, não são inteiriças, e sim separadas, sendo uma para cada roda. Cada barra possui um circuito hidráulico que exercem nestas um força, que age como momento anti-rolagem estabilizando o veículo.

Controle de rodagem

O controle de rodagem é a função que promove as melhorias na rodagem do veículo, sejam elas dinâmicas, sejam elas em termos de conforto para os ocupantes. Essa  controle pode ser obtido indiretamente pelas demais funções acima mencionadas.

Entretanto, é o controle de rodagem que promove as melhorias em relação as oscilações de arfagem e ruídos devido a pequenas irregularidades da pista. Como uma suspensão deve lidar com os dois extremos, conforto ao rodar ou comportamento dinâmico, situações corriqueiras como manobras de estacionamento ou o simples tráfego do veículo em linha reta a velocidade constante pode revelar um carro com comportamentos distintos.

Esse controle, é obtido pelos componentes ativos da suspensão, por isso indiretamente está ligado às outras funções, bem como também é auxiliado pelos componentes passivos como buchas elásticas e pneus.

Funcionamento

Para compreender o funcionamento de uma suspensão eletronicamente controlada é interessante ter noção da relação entre os movimentos da roda e a força ou aceleração que age sobre a carroceria. Essa relação é representada por um plano cartesiano, um gráfico que relaciona a força sobre a carroceria e o deslocamento da roda.

Neste plano o eixo das ordenadas representa a força (F), enquanto que o eixo das abcissas representa o deslocamento (z), ambos podem admitir valores positivos ou negativos, quando estão direcionados para cima ou para baixo, respectivamente. Percebe-se então, que representar a relação força x deslocamento em gráfico cartesiano nos mostra quatro quadrantes, onde estes caracterizam as mais variadas situações onde força e deslocamento estão relacionados.

Um sistema de suspensão convencional não trabalha em todos os quadrantes, e sim em apenas dois, os quadrantes 1 e 3. Isso significa que a suspensão reage apenas quando carroceria e roda se deslocam em direções opostas. Além disso, devido ao coeficiente de amortecimento único, trabalham apenas em uma faixa dentro dos respectivos quadrantes. Por esse motivo o sistema de suspensão convencional é tão limitado.

A forma para melhorar uma suspensão convencional seria fazendo com que esta possa variar a faixa de trabalho, reagindo melhor a algumas situações. Esse tipo de suspensão é chamada Adaptativa, mas algumas literaturas já a classificam como semi-ativa. Contudo, a diferença entre estes dois tipos encontra-se, basicamente, na sua faixa de trabalho. Enquanto que o conceito adaptativo possui uma faixa relativamente ampla de valores dentro dos quadrantes 1 e 3, o conceito semi-ativo detém praticamente todos os quadrantes 1 e 3 como faixa de trabalho. Ou seja, são capaz de prover ainda mais variações do coeficiente de amortecimento.

Para sistemas de suspensão ativos, a faixa de trabalho se estende a todos os quadrantes do plano cartesiano. Isso é possível graças à estratégia de trabalho Skyhook. Portanto, uma suspensão ativa pode executar diversas estratégias de funcionamento para se adequar às situações.

Então, é possível perceber que sistemas de suspensão adaptativa e semi-ativa reagem as excitações que pista provoca sobre as rodas, eles conseguem variar o coeficiente de amortecimento, adaptar altura e a rigidez da suspensão a situação que o veículo se encontra. Mais completos, os sistemas de suspensão ativa vão além dos sistemas adaptativos e semi-ativos, sendo capazes de gerar forças entre a carroceria e a suspensão que permitem as rodas estarem sempre em contato com o solo. Uma forma fácil de entender o funcionamento da suspensão ativa, é imaginar um esquiador em deslocamento. As pernas do esquiador se deslocam para cima ou para baixo de acordo com o relevo do terreno, o cérebro automaticamente comanda o movimento das pernas de forma que o esquiador deslize sem vibrar sobre a trilha.

O mesmo acontece com a suspensão ativa, o cérebro é a ECU, os nervos são os sensores e as pernas são as rodas. Dessa forma o sistema consegue manter pleno contato das rodas com a pista, seja qual for a situação, a rolagem, oscilação da carroceria e pequenas vibrações, são completamente eliminadas.

Tipos

Não existem variações do conceito de suspensão ativa, este conceito é único, porém existem tipos de suspensão controladas eletronicamente, nos quais a suspensão ativa é uma delas.

  • Suspensão adaptativa;
  • Suspensão semi-ativa;
  • Suspensão ativa.

Suspensão Adaptativa

Curvas de força e deslocamento utilizadas pela suspensão adaptativa.

A suspensão adaptativa é o tipo de suspensão eletrônica mais próxima de suspensão convencional, possui componentes elásticos capazes de variar a altura do veículo em relação ao solo.

O sistema utiliza a informação de velocidade, massa do veículo, acelerômetros e demais sensores, que ajudam identificar as condições de rodagem do veículo para determinar a ação de atuadores, que fornecer óleo para os conjuntos molas-amortecedores. Com mais óleo, maior sustentação aumentando a distância para o solo.

Mesmo com nível relevante de eletrônica embarcada, a suspensão adaptativa possui tempo de reação alto, variando entre de 25 ms e 1 s, em sistemas rápidos, e podendo passar de 5 s em sistemas lentos.

A variação de ajustes também não é tão grande, visto que o sistema utiliza várias curvas no plano Força / Deslocamento, mas todas elas dentro do primeiro e terceiro quadrante apenas, sendo bastante limitado.

O sistema adaptativo não é capaz controlar totalmente a posição da roda, mas sim sua altura em relação ao solo, visto que muitas vezes é chamado de “self-leveling”. Um dos sistemas que fazem parte dessa categoria é o  famoso sistema Hydractive da Citroën.

Suspensão Semi-Ativa

Suspensão semi-ativa tem maior amplitude de trabalho, porém, ainda dentro dos quadrantes 1 e 3.

A suspensão semi-ativa, em relação a adaptativa, possui controle de amortecimento mais elaborado. É um sistema que funciona a partir da premissa, recebimento de dados (sensores), análise dos dados e ativação dos atuadores (ECU) e execução da ação (atuadores).

Porém, o sistema opera com uma amplitude de curvas Força / Deslocamento muito maior, mas ainda dentro do primeiro e terceiro quadrantes do gráfico.

Devido ao fato de ter um sistema eletrônico mais moderno, novas estratégias e componentes de menor inércia, o processamento de dados é mais rápido que o sistema adaptativo, cerca de 10 ms. Contudo, o sistema semi-ativo ainda não possui um tempo de reação consistente com o período de oscilações da suspensão.

O controle semi-ativo é, geralmente, feito sobre molas e amortecedores hidráulicos. Um circuito hidráulico contempla estes além de válvulas, módulo e bomba, que operam para aumentar o nível fluído ou retirar fluído de dentro do conjunto mola-amortecedor.

Suspensão Ativa

Suspensão ativa consegue operar em todo o plano cartesiano de força x deslocamento.

Uma suspensão é chamada de ativa quando possui a capacidade de gerar forças, devido a isso o sistema consegue operar dentro dos quatro quadrantes do gráfico Força x Deslocamento. Para chegar nesse nível, o sistema opera seguindo algumas estratégias:

  • Threshould;
  • Skyhook.

Threshould

Essa estratégia baseia-se nas informações obtidas pela ECU através dos acelerômetros dispostos no veículo, estes informam a aceleração vertical e lateral. A ECU analisa os dados e os compara com valores pré-estabelecidos em seu mapa, chamado também de “threshould values” (valores limites), para então determinar a ação dos atuadores.

Skyhook

Skyhook é uma palavra inglesa que está relacionada a linha do horizonte, no caso de um automóvel, a linha do horizonte vista pelo para-brisas. A estratégia skyhook tem como objetivo manter a carroceria plana em relação a linha do horizonte, ao invés da pista.

A estratégia emula um suposto amortecedor que conectaria a carroceria ao céu, ou seja, cria uma força que age sobre a carroceria do veículo. Essa força pode ser para baixo ( – ) ou para cima ( + ) e são aplicadas a carroceria através dos próprios conjuntos molas-amortecedores e barras anti-rolagem ativas.

O efeito no veículo é um rodar suave ausente de vibrações e oscilações da carroceria, independente das condições da pista ou do movimento do veículo.

Para que essas estratégia possam ser implementada, o veículo deve estar muito bem monitorado equipado com sensores. Sabendo que é uma teoria que leva em consideração apenas o amortecimento da carroceria, mas que na prática deve-se considerar as rodas, a ECU deve estar bem informada pelos sensores.

Dentro dos sistemas ativos, temos ainda duas subcategorias, os chamados:

  • Suspensão ativa lenta;
  • Suspensão completamente ativa.

Ambos requerem um alto nível de eletrônica embarcada para operar, podem atuar sobre componentes elásticos pneumáticos, hidropneumáticos e magnéticos, são consideravelmente mais pesadas que as suspensões convencionais e utilizam as mesmas estratégias de funcionamento.

Contudo, os sistemas ativos são classificados como lentos, pois tanto sua reação, quanto seu retorno ao estado de repouso são mais lentos em relação aos sistemas ativos por completo. Isso se deve ao fato do sistema ativo lento operar com molas e amortecedores passivos, tendo apenas as barras anti-rolagem ativas. Por outro lado, consomem menos energia no momento da ativação e da operação, em relação aos sistemas ativos.

Os sistemas completamente ativos são os únicos capazes de gerar forças entre a carroceria e as rodas. Utilizam tanto molas-amortecedores ativos, como barras anti-rolagem ativas. São sistemas ainda mais pesados e complexos, consomem mais potência do motor para funcionar, mas respondem de forma imediata às variações de carga sobre as rodas, bem como as variações devido a superfície.

Componentes

Os componentes básicos para um sistema de suspensão eletromecânico são:

  • Sensores;
  • Atuadores;
  • Unidade de força;
  • Unidade eletrônica.

Sensores

Sensores e atuadores da suspensão eletrônica da Ferrari 360 Modena.

Um sistema de suspensão controlado eletronicamente utiliza diversos sensores, muitos deles já disponíveis no veículo, e mais alguns outros para completar as informações necessárias para que a ECU analise e determine as ações dos atuadores de forma adequada. Os sensores de maior importância são os acelerômetros, que estão localizados em pontos estratégicos do veículo, informam a aceleração vertical e lateral do veículo. Além destes, sensores de velocidade, de rotação (RPM), posição da borboleta, de posição do acelerador e de acionamento do freio também são levados em consideração na tomada de decisão da ECU. Através da rede CAN, os módulos do veículo se comunicam e a ECU da suspensão pode executar comando para os atuadores com o máximo de precisão.

Atuadores

A função dos atuadores é pôr em prática as decisões tomadas pela ECU, neste caso, restringindo ou liberando o fluxo de óleo para os componentes ativos. Em termos gerais, os atuadores são eletroválvulas do tipo solenoide, comandados pela ECU através de pulsos elétricos.

Unidade de força

Tendo em vista que sistemas de suspensão controlados eletronicamente são, frequentemente, baseados em circuitos hidráulicos, é necessário uso de válvulas, bomba e reservatório para circular o óleo dentro do sistema, passando pelos componentes ativos quando requisitado e de forma que nenhuma quantidade de ar venha a penetrar no sistema.

Unidade eletrônica

Faz a leitura dos dados informados pelos sensores, identifica situações de condução, análise e compara os dados aos mapas já programados e determina as ações dos atuadores de acordo com as informações obtidas e suas estratégias de trabalho.

Os componentes da suspensão que promovem o funcionamento semi-ativo ou ativo são listados abaixo:

  • Amortecedor semi-ativo;
  • Amortecedor ativo;
  • Barra anti-rolagem semi-ativa;
  • Barra anti-rolagem ativa;
  • Mola hidropneumática;
  • Mola pneumática.

Amortecedores

Em sistemas de suspensão eletrônica os amortecedores possuem não apenas suas funções básicas, mas também a importante função de ajustar o coeficiente de amortecimento. Este é ajustado de acordo com a velocidade do veículo e sua aceleração vertical devido às constante mudanças de carga que o veículo sofre.

Os amortecedores utilizados em sistemas de suspensão semi-ativa e ativa são derivados dos amortecedores convencionais, tendo um princípio de funcionamento bastante semelhante. A diferença, em geral, fica por conta da válvula proporcional, que passa a ser controlada eletronicamente. Excepcionalmente em casos onde o amortecedor é magnoresistivo, esse conceito de funcionamento é diverso.

As categorias de amortecedores para os sistemas de suspensão controlada eletronicamente são chamadas de:

  • Amortecedores semi-ativos;
  • Amortecedores ativos.

Amortecedores semi-ativos

Amortecedores CDC da ZF.

São chamados de amortecedores CDC, ou amortecedores de controle contínuo de amortecimento (Continous damping control), devido sua capacidade de controlar todo o deslocamento vertical da roda e da carroceria. Porém seu tempo de reação não é rápido, o que limita seu desempenho. Alguns sistemas de suspensão semi-ativa utilizam, juntamente com esse tipo de amortecedor, a estratégia de funcionamento Skyhook, melhorando o desempenho, mas não eliminando completamente as oscilações da carroceria, além de não gerarem forças entre a roda e esta.

Devido a complexidade desse componentes, serão detalhados em um artigo próprio.

Amortecedores ativos

Equipam os sistemas de suspensão ativa, conseguem fazer tudo que os amortecedores CDC fazem, mas com a capacidade de executar 100% da estratégia Skyhook. São amortecedores que conseguem entrar em funcionamento mais rapidamente, em relação aos semi-ativos, eliminar completamente as oscilações da carroceria e flutuações da roda, variar a altura da carroceria em relação ao solo de acordo com situação identificada e executar forças sobre a carroceria. Tudo isso ao custo de uma maior potência de acionamento requerida ao motor, bem como um sistema eletrônico com processamento bastante veloz.

Devido a complexidade desse componentes, serão detalhados em um artigo próprio.

Barras anti-rolagem

A priori desempenham as mesmas funções de um barra anti-rolagem convencional, mas isso seria insuficiente para uma suspensão semi-ativa ou ativa pois resolve o problema de rolagem da carroceria apenas parcialmente. Mesmo com um certo controle sobre a rolagem, a barra convencional não amortece totalmente esses movimentos, sendo bastante limitada.

Com barras controladas por um sistema eletrohidráulico, consegue-se obter uma redução drástica ou até a eliminação da rolagem , enquanto conserva o amortecimento do movimento. Além disso, um sistema bem parametrizado é capaz de executar estratégias que alteram o comportamento do veículo de acordo com a situação.

As barras anti-rolagem para sistemas de suspensão semi-ativa e ativa se diferenciam de acordo com sua forma de controle, sendo então:

  • Barra anti-rolagem semi-ativa;
  • Barra anti-rolagem ativa.

Barra anti-rolagem semi-ativa

Trabalham sob referência de dois parâmetros, força exercida na barra e seu deslocamento. Assim como demonstrado no tópico funcionamento, pode-se estabelecer uma operação das barras em forma de gráfico força x deslocamento. Barras semi-ativas trabalham dentro dos primeiro e terceiro quadrantes, o que proporciona uma amplitude limitada de valores. A força feita pela barra semi-ativa, depende da direção do deslocamento angular e velocidade da barra.

O sistema hidráulico da barra requer potência do motor para operar, mas é capaz de ajustar a taxa de amortecimento de acordo com a situação, reduzindo a rolagem e a arfagem da carroceria. Além disso, conseguem adaptar essa taxa de amortecimento de forma a reduzir a conexão entre as rodas (A barra anti-rolagem provoca uma certa dependência entre as rodas) quando for conveniente.

Barra anti-rolagem ativa

As barras do tipo ativa são capazes de gerar forças e momentos quando conveniente ao sistema, não trabalham com as forças geradas devido a transferência de carga, e sim a partir das informações obtidas pelos sensores. As forças que a barra executa geram momento anti-rolagem que se opõe a qualquer força que venha a agir na suspensão.

Isso permite que as barras ativas consigam operar dentro dos quatro quadrantes do gráfico Força x Deslocamento, promovendo controle sobre quase todas as situações da roda. Além disso, permite a desconexão total das rodas quando necessário, para evitar os momentos verticais durante a rodagem do veículo em linha reta e regimes constantes, reduzindo ainda mais as oscilações da carroceria.

Mola

Tanto no sistema de suspensão dinamicamente controlada como na pura suspensão mecânica, as molas são componentes que trabalham em qualquer momento do funcionamento do veículo, determinam a altura da

carroceria  de acordo com a carga e a situação.

  • Mola hidropneumática;
  • Mola a ar (Bolsa de ar).

Mola hidropneumática

Surgiu na década de 5o através da Citroën, foi primeiro passo para o futuro sistema Hydractive. Essas molas operam através de um sistema hidráulico que bombeia um óleo, geralmente hidrofóbico, de acordo com a excitação sofrida pela suspensão. A quantidade de óleo altera a posição do pistão dentro de um cilindro, que comprime ou descomprime um gás (nitrogênio) dentro de uma câmara separada. O óleo confere sustentação ao sistema, e o gás o amortecimento.

Dessa forma o sistema é capaz de variar facilmente a altura da carroceria em relação ao solo, bem como a rigidez da suspensão, compensando o aumento de carga sobre as molas com o maior nível de óleo dentro da mola. Na realidade, a mola hidropneumática é um conjunto que engloba as funções de uma mola e amortecedor juntos, possuem um circuito hidráulico com bombas, eletroválvulas, regulador de pressão e um reservatório de expansão.

Mola a ar

Também são chamadas de bolsas de ar devido a câmara de ar ser um bolsa de borracha, são um tipo de mola que englobam as funções de amortecedor e mola em uma só estrutura. Apresenta uma estrutura semelhante a um amortecedor, porém com a bolsa de ar no topo e sistema interno que regula a quantidade de ar contido na bolsa.

Esse arranjo é bastante utilizado em ônibus de viagem, com o objetivo de reduzir as oscilações da carroceria, se adaptam bem a sistema de suspensão McPherson, o que contribuiu para sua utilização em utilitários de luxo. Contudo, são componentes que requerem um sistema complexo e grande para as proporções de automóveis civis, sendo mais direcionada para veículos pesados.