Le sospensioni attive e adattive di Mercedes – La Casa della Stella propone ben tre diverse varianti di sospensioni automatiche a controllo elettronico: due sono di tipo attivo (Air Body Control e Active Body Control) e una è di tipo adattivo (Dynamic Body Control).

Le sospensioni attive e le sospensioni semi-attive o adattive sono quel tipo di sospensioni automatiche che monitorano costantemente il movimento verticale della cassa e di conseguenza delle ruote della vettura (masse non sospese). Questo tipo di sospensioni consente, infatti, una continua e attiva regolazione dello smorzamento (semi-attive), o meglio del coefficiente di smorzamento viscoso dell’ammortizzatore, e anche della rigidezza (attive) grazie al sistema di controllo elettronico integrato nella centralina. Si differenziano quindi dalle sospensioni passive dove il movimento della cassa e delle ruote è influenzato esclusivamente dalla superficie stradale e le caratteristiche di molla e ammortizzatore sono predeterminate e fissate in fase di progettazione. Cercheremo ora di addentrarci all’interno di questi sistemi per capire meglio come funzionano, quali sono le loro caratteristiche e con quali componenti sono costruiti.

AIR BODY CONTROL

L’Air Body Control, o Airmatic che dir si voglia, è un tipo di assetto attivo composto da sospensioni pneumatiche integrali a più camere con regolazione dello smorzamento continua a comando elettronico (ADS Plus). Questo tipo di configurazione permette una continua e attiva regolazione della rigidezza e dello smorzamento della sospensione così da garantire il massimo comfort, una eccellente stabilità ed una elevata agilità di marcia. Sia all’anteriore che al posteriore della vettura, al posto del classico sistema molla più ammortizzatore meccanico ad olio, troviamo un pistone pneumatico contenente aria che funge sia da molla che da ammortizzatore. Questo pistone a controllo elettronico presenta al suo interno ben tre diverse camere d’aria che possono essere attivate o disattivate mediante l’utilizzo di elettrovalvole che ne regolano l’utilizzo in base alle necessità. All’interno delle camere di ciascun ammortizzatore viene iniettata, infatti, aria compressa tramite l’ausilio di un compressore azionato da un motore elettrico. Variando continuamente il quantitativo di aria immesso nelle camere e il numero di camere utilizzate, si riescono ad ottenere differenti gradi di rigidezza e di smorzamento senza dover sostituire alcun minimo componente meccanico della sospensione. Merito, infatti, della continua e attiva regolazione elettronica, le elettrovalvole modificano le caratteristiche della sospensione pneumatica, il tutto avviene in circa 60 millisecondi, adattandola alle diverse esigenze. Come se in una classica sospensione meccanica andassimo a sostituire lo spessore delle spire o l’altezza della molla elicoidale oppure le caratteristiche del fluido interno all’ammortizzatore.

Basandosi su numerosi sensori sparsi per il veicolo e sulle informazioni ricevute da acceleratore, freno, sterzo, ESP, ABS e Dynamic Driving Select, la centralina elettronica determina l’esatta quantità e pressione di aria da immettere in ciascuna camera interna alla sospensione. Le elettrovalvole poi provvederanno al passaggio in ogni camera del giusto quantitativo di aria. Si possono, infatti, avere diverse situazioni: la camera può avere una basso quantitativo di aria con una bassa pressione, un basso quantitativo con un’alta pressione, un alto quantitativo con una bassa pressione, un alto quantitativo con un’alta pressione o una qualsiasi combinazione intermedia. Sfruttando le sue proprietà chimico-fisiche e le caratteristiche interne del pistone pneumatico, l’aria viene utilizzata come un cuscino con lo scopo di assorbire energia e vibrazioni come le irregolarità della strada. Questa caratteristica consente all’Air Body Control di garantire un comfort di marcia impeccabile in ogni condizione, di irrigidire l’assetto per un dinamica di guida superiore, di ridurre il rollio in curva eliminando quasi del tutto i movimenti della cassa come corsa e beccheggio, di regolare in modo automatico il livello (altezza da terra) della vettura anche a pieno carico e in qualsiasi condizione, di abbassare la soglia di carico di 40 millimetri per agevolare le operazioni di carico e scarico e di adattare l’altezza da terra in funzione del tipo di strada percorso o della dinamica di guida selezionata o della velocità impostata.

ACTIVE BODY CONTROL

L’Active Body Control (ABC) è un sistema simile all’Air Body Control ma al posto dell’aria compressa sfrutta l’olio come fluido di lavoro. Per poter garantire un continuo controllo indipendente di ogni singola ruota, questo sistema si basa su quattro montanti telescopici dotati di cilindri plunger controllati elettronicamente. Troviamo quindi il classico cilindro pneumatico ad olio regolato elettronicamente ma non vi è traccia della classica molla a spirale, come già precedentemente visto per l’Air Body Control. Si riesce quindi ad ottenere una regolazione identica a quella ottenuta con la sospensione Airmatic (Air Body Control) che garantisce infinite regolazioni di smorzamento e rigidezza ed un pieno controllo nell’altezza da terra del veicolo così da ridurre al minimo rollio beccheggio e movimenti verticali della cassa. Ma vediamo meglio come è fatto e come funziona questo secondo sistema by Mercedes. Il controller elettronico ABC monitora costantemente l’azione delle sospensioni attive tramite dei servomeccanismi idraulici installati direttamente sulla sospensione. La pressione idraulica in questi servomeccanismi viene garantita da una pompa idraulica ad alta pressione a pistoni radiali. Un totale di ben 13 sensori  monitorano continuamente il movimento della cassa e l’altezza da terra del veicolo aggiornando il controller ABC con i nuovi dati ogni 10 millisecondi.

Nello specifico 4 sensori di livello, uno per ogni ruota, misurano il livello di movimento della vettura; 3 accelerometri misurano l’accelerazione verticale della cassa; 1 accelerometro misura l’accelerazione longitudinale e 1 accelerometro misura l’accelerazione trasversale. In ogni montante telescopico (cilindro idraulico) 1 sensore di pressione tiene sotto controllo la pressione idraulica al suo interno. La centralina riceve dai vari sensori di accelerazione trasversale, longitudinale e verticale le informazioni sulla situazione di marcia momentanea e le confronta con i dati forniti dai sensori di pressione integrati nei montanti telescopici e dai sensori di livello installati sui bracci oscillanti. Appena il controller ABC ha ricevuto e interpretato i dati aziona i 4 servomeccanismi idraulici (valvole servoidrauliche) montati in serie sugli ammortizzatori nei pressi di ciascuna ruota. Suddette valvole, variando la loro sezione di apertura, doseranno l’esatta portata di olio all’interno dei cilindri plunger in modo da ottenere la taratura prefissata. Disponendo, infatti, di un livello di pressione idraulica costante che può arrivare fino a 200 bar, l’ABC è in grado di stabilizzare spontaneamente e in poche frazioni di secondo il corpo della vettura generando delle forze contrarie al rollio e al beccheggio della vettura stessa durante tutte le manovre di guida. Infine, le valvole di intercettazione alloggiate nei gruppi valvole prevengono l’abbassamento della vettura anche da ferma e le valvole ad azionamento elettromagnetico controllano il flusso del fluido idraulico tra i tubi interno ed esterno dell’ammortizzatore creando una forza che agisce da smorzamento del veicolo con frequenza fino a cinque hertz.

DYNAMIC BODY CONTROL

Il Dynamic Body Control è la soluzione meno costosa e meno raffinata tra quelle proposte dalla Casa di Stoccarda ma non per questo meno efficace. Si tratta comunque di un tipo di sospensione adattiva o semi-attiva e quindi nettamente superiore alla classica sospensione passiva. Coniugando la flessibilità delle sospensioni selettive a controllo elettronico con l’efficacia di un sistema passivo, il Dynamic Body Control assicura ugualmente un comfort di guida superiore, un efficace controllo della dinamica di guida e una netta riduzione di tutti i movimenti della vettura come rollio e beccheggio. In questo caso troviamo la classica molla a spirale e il classico ammortizzatore ad olio controllato elettronicamente. Trattandosi di un sistema di sospensioni adattive o semi-attive consente infinite regolazione per quanto concerne il valore di smorzamento dell’ammortizzatore ma non permette di variare la caratteristica di rigidezza della molla in quanto si utilizza sempre la stessa molla a spirale. Il sistema si basa quindi su quattro montanti telescopici (pistoni in elastomero) dotati di elettrovalvole, una per ogni ammortizzatore, a regolazione elettronica. A differenza del sistema Active Body Control, il sistema Dymanic Body Control non è supportato da una pompa idraulica ad alta pressione a pistoni radiali. Per questo motivo, adottando questo tipo di sospensioni, non è possibile regolare o variare continuamente l’altezza da terra del veicolo in quanto non è possibile iniettare ulteriore olio all’interno dei montanti telescopici (pistoni in elastomero).

Numerosi sensori controllano continuamente il movimento della vettura e inviano alla centralina i dati ricavati circa ogni 10 millisecondi. Oltre ai classici sensori di accelerazione ciò che viene maggiormente valutato è la escursione stessa dell’ammortizzatore tramite quattro sensori di livello posizionati uno per ogni ruota. Una volta ricevuti i dati e stabilite le giuste regolazioni, la centralina invia le specifiche all’elettrovalvole che, modulando la dimensione dei loro fori di passaggio dell’olio dalla prima alla seconda camera, modifica le caratteristiche di smorzamento dell’ammortizzatore stesso. Trovandovi ad affrontare una superficie stradale con lievi irregolarità, il sistema bypassa tramite le elettrovalvole il flusso d’olio in un condotto parallelo. Di fronte a oscillazioni dell’ordine di +/- 10 mm, gli ammortizzatori reagiscono quindi in modo più morbido, migliorando in particolare il comfort di rotolamento e la risposta dell’autotelaio. Se le sollecitazioni si dovessero fare più consistenti, l’azione selettiva dell’ammortizzatore ripristina la massima capacità di assorbimento dell’energia, variando le specifiche dell’elettrovalvole, e assicura istantaneamente la massima stabilità alla vettura.