Suspensão pneumática do camião: como funciona e avarias

A suspensão pneumática do camião suporta a carga entre o eixo e o chassis com molas pneumáticas (foles) cheias de ar comprimido, em vez de molas de lâminas de aço. A válvula niveladora ou o ECAS (suspensão pneumática com controlo eletrónico) mantém a altura de marcha constante, mesmo quando a carga varia. O ar vem do compressor acionado pelo motor, que alimenta também o sistema de travagem.

Em resumo:

• O ar da suspensão vem do mesmo compressor e do mesmo secador dos travões; se o sistema funcionar corretamente, a válvula de proteção de circuitos preserva a pressão dos circuitos de travagem em caso de fuga do lado da suspensão.
• A altura de marcha é mantida pela válvula niveladora no sistema mecânico e, no ECAS, pelo sensor de altura, pela unidade de controlo e pelo bloco de válvulas solenoide.
• A mola pneumática suporta a carga e é o amortecedor que atenua a oscilação; na suspensão do chassis, o amortecedor é uma peça à parte.
• As avarias típicas são fugas nos foles e nas linhas, fuga interna das válvulas e problemas no sensor de altura.

O que é a suspensão pneumática do camião e como funciona?

A suspensão pneumática mantém o chassis à mesma altura sobre o eixo, aumentando ou reduzindo a pressão nas molas pneumáticas consoante a carga. O ar chega aos foles por este caminho:

• 1. O compressor acionado pelo motor fornece o ar.
• 2. O secador de ar ou a unidade de tratamento de ar (APU: unidade que reúne num só corpo o secador e a válvula de proteção de circuitos e, consoante o veículo, também o regulador) retira a humidade ao ar.
• 3. A válvula de proteção de circuitos (válvula de proteção de quatro circuitos; nos veículos com APU, fica dentro desse corpo) distribui o ar pelos circuitos de travagem e pelos consumidores auxiliares; a suspensão, consoante o veículo, é alimentada pela saída dos consumidores auxiliares ou por um circuito próprio com válvula de proteção e, em alguns veículos, por um reservatório separado.
• 4. A válvula niveladora ou o bloco de válvulas solenoide do ECAS admite ar nos foles ou descarrega-o.
• 5. As molas pneumáticas suportam a carga.

O trajeto do compressor até à válvula de proteção é comum com os travões; está explicado em pormenor em sistema de travagem pneumático do camião: como funciona. No semirreboque, o ar chega do camião trator pela linha de alimentação e a suspensão é, em geral, alimentada a partir do reservatório do semirreboque através de uma válvula de proteção de pressão.

Quando a carga aumenta, o chassis aproxima-se do eixo e a válvula admite ar no fole; quando a carga diminui, descarrega o ar a mais. Com a altura correta, a válvula fica na posição neutra. Muitas válvulas reagem com um pequeno atraso, para não encherem e esvaziarem sem necessidade nas pancadas da estrada.

A suspensão pneumática é comum nos semirreboques. Nos camiões tratores, existe em geral nos eixos traseiros; o eixo dianteiro tem, em muitos veículos, molas de lâminas, mas há também versões com suspensão pneumática nos eixos dianteiro e traseiro (totalmente pneumática). O eixo é mantido no lugar por braços de suporte e braços de reação; o fole suporta apenas a carga vertical.

De que peças se compõe a suspensão pneumática?

Na suspensão pneumática, a carga é suportada pela mola pneumática e a altura é regulada pela válvula niveladora ou pelo ECAS; o reservatório, a válvula anti-retorno (que impede o retorno do ar), as mangueiras, os braços de suporte e o sistema de amortecedores completam o conjunto.

Mola pneumática (fole da suspensão pneumática)

A mola pneumática (fole) é o elemento de suspensão entre o eixo e o chassis que suporta a carga com ar comprimido, com corpo de borracha reforçado com tecido.

É formada por uma placa superior com entrada de ar e prisioneiros, o corpo de borracha e um pistão na parte inferior. Nos eixos do chassis e dos semirreboques usa-se em geral o tipo de pistão (rolling lobe): à medida que o fole comprime, o corpo de borracha enrola-se sobre o pistão e desce. Em algumas aplicações, como o fole de elevação do eixo elevatório, existe também o tipo convoluto (de pregas).

Para não confundir com o fole do travão nem com o fole de proteção da pinça, ao procurar a peça usa-se a expressão «fole da suspensão pneumática» ou «mola pneumática».

Válvula niveladora

A válvula niveladora (também chamada válvula niveladora) fixa-se ao chassis e a sua alavanca liga-se ao eixo por uma haste de ligação. À medida que a distância entre o chassis e o eixo muda, a alavanca roda e coloca a válvula na posição de admissão, neutra ou de descarga. Usam-se uma ou duas válvulas por eixo ou grupo de eixos: com uma só válvula, os foles direito e esquerdo estão no mesmo circuito; com duas, cada lado é regulado em separado.

Nos semirreboques pode existir ainda uma válvula manual de elevação e descida para a altura de rampa.

Peças do ECAS e amortecedor

Nos veículos com ECAS, a válvula mecânica é substituída por uma unidade de controlo, um sensor de altura, um bloco de válvulas solenoide, em alguns sistemas um sensor de pressão e o comando na cabina. O amortecimento próprio da mola pneumática é limitado; a oscilação é atenuada pelo amortecedor, que na suspensão do chassis é uma peça à parte. A suspensão pneumática da cabina é outro sistema, com foles próprios, mais pequenos, e em geral com a sua própria válvula niveladora.

O que é o ECAS e em que difere da válvula niveladora mecânica?

O ECAS (suspensão pneumática com controlo eletrónico) é o sistema que mede a altura com sensores e admite ou descarrega ar nos foles através de válvulas solenoide comandadas por uma unidade de controlo; a válvula niveladora mecânica deteta a altura com a alavanca e a haste de ligação e encaminha ela própria o ar.

O sensor de altura ECAS fixa-se ao chassis e a sua alavanca liga-se ao eixo por uma haste; o ângulo da alavanca chega à unidade de controlo como sinal de altura. Depois de substituir o sensor, o sistema é recalibrado.

A unidade de controlo compara o sinal do sensor com os níveis guardados e comanda o bloco de válvulas solenoide: as válvulas do bloco admitem ar no fole, retêm-no ou descarregam-no; uma válvula sem corrente mantém a linha do fole fechada. O desgaste das vedações internas e a avaria da bobina são problemas típicos deste bloco; as válvulas solenoide ECAS e os kits de reparação escolhem-se por correspondência com o número OEM.

As funções do ECAS variam consoante o veículo:

• Manutenção da altura de marcha mesmo com a carga a variar.
• Elevação e descida pelo comando na cabina (rampa, engate do semirreboque) e níveis memorizados.
• Regresso automático ao nível de marcha acima de uma determinada velocidade.
• Comando do eixo elevatório e auxílio de tração (aumento da carga no eixo motor em caso de patinagem).
• Em sistemas com dois sensores, regulação separada dos lados direito e esquerdo com carga desequilibrada.

Em andamento, a unidade de controlo normalmente não reage de imediato a variações breves de altura, o que evita consumo desnecessário de ar nas pancadas da estrada. Numa avaria, acende a luz de aviso e fica guardado um registo de avarias; o sistema pode passar para um modo de funcionamento limitado, que varia com o veículo, e nesse caso segue-se a instrução do fabricante. Em alguns semirreboques, o controlo de nível está integrado no módulo EBS do semirreboque.

Como reconhecer uma avaria na suspensão pneumática?

Uma avaria na suspensão pneumática costuma notar-se por um destes sintomas: o veículo desce quando está parado, fica sempre inclinado ou a uma altura errada, a válvula deixa escapar ar continuamente ou acende o aviso do ECAS. A tabela seguinte ajuda a distinguir os sintomas de avaria da mola pneumática dos da válvula, do sensor e do amortecedor.

O veículo descer nem sempre significa fole: nos eixos com uma só válvula, uma fuga num fole pode, com o tempo, baixar o eixo inteiro, e a fuga interna da válvula dá o mesmo resultado. Nas válvulas niveladoras pode existir uma pequena fuga interna admitida pelo fabricante; o estado da válvula decide-se pela saída de escape e pela velocidade da descida, e não com água com sabão. Durante o ajuste, é normal a válvula libertar ar por momentos.

Em que ordem se faz a verificação da suspensão pneumática?

A verificação começa com o veículo em piso plano, à altura de marcha, anotando que zona desce e em quanto tempo; assim é mais fácil separar a fuga entre fole, válvula ou linha.

• 1. Inspeção visual: fissuras, marcas de roçadura e inchaço na superfície do fole; pistão, uniões, haste de ligação ou alavanca do sensor; marcas no batente.
• 2. Com o sistema sob pressão, aplica-se água com sabão nos foles e nas uniões e escuta-se a saída de escape da válvula niveladora.
• 3. Na válvula mecânica, desliga-se a haste de ligação e levanta-se e baixa-se ligeiramente a alavanca: a válvula (nos tipos com atraso, após um curto atraso) deve admitir ar no fole num sentido e descarregá-lo no outro. Como o chassis se vai mover, a zona sob o veículo e à volta dele tem de estar livre.
• 4. No ECAS, o registo de avarias é lido com equipamento de diagnóstico; verificam-se a alavanca do sensor, as fichas e os cabos.
• 5. Se o compressor arranca com frequência ou a pressão demora a subir, a fuga pode não estar só na suspensão; o teste de queda de pressão e a separação dos circuitos constam do artigo como detetar fugas no sistema de travões de ar.

Segurança: não se entra debaixo do veículo confiando apenas nas molas pneumáticas; o chassis é apoiado em cavaletes e as rodas são calçadas. Antes de desmontar um fole ou uma válvula, o ar do circuito respetivo é descarregado; num veículo com ECAS, o sistema é desativado como o fabricante indica, caso contrário pode mover o chassis de forma inesperada.

Como o chassis pode descer de repente quando o ar sai, não se põem as mãos entre o chassis e o eixo; ao subir ou descer com o comando do ECAS, ninguém deve estar junto do veículo. Um fole que não esteja ligado não se enche, porque pode ser projetado ou rebentar. Estes trabalhos exigem pessoal qualificado.

O que fazer depois da substituição e como escolher a peça certa?

Depois de substituir um fole, uma válvula niveladora ou uma peça do ECAS, a altura de marcha é verificada com a medida de referência do fabricante; no ECAS, depois de substituir o sensor ou a unidade de controlo, a calibração faz-se com equipamento de diagnóstico. Na válvula mecânica, o ajuste faz-se com a alavanca em neutro, alterando o comprimento da haste de ligação ou a posição da válvula; algumas válvulas têm um orifício para um pino de ajuste que fixa a alavanca em neutro.

Na montagem, o fole deve inflar bem sobre o pistão, sem ficar entalado; os prisioneiros e as porcas são apertados ao binário do fabricante e a seguir verificam-se as uniões com água com sabão. Se o corpo e as superfícies interiores da válvula estiverem bons, as vedações internas podem ser renovadas com um kit de reparação; com o corpo fissurado, corrosão, alavanca partida ou bobina avariada, em geral substitui-se a válvula completa. Um fole danificado não se remenda: substitui-se por inteiro.

Na escolha da peça, tomam-se como base o número OEM ou de peça, o número de chassis (VIN), o ano do modelo, o equipamento (válvula mecânica ou ECAS, eixo elevatório) e a posição do eixo.

No fole comparam-se o tipo de pistão, o comprimento e as medidas de ligação; na válvula niveladora, o número de saídas, a existência de atraso, o comprimento e o sentido da alavanca; na válvula solenoide ECAS, o número de circuitos e o tipo de ficha; no sensor, o tipo de alavanca e de ficha. Uma peça encontrada no catálogo da MPT pelo número OEM deve ser comparada com estas medidas antes da encomenda.

Se o fole tiver rebentado, o veículo estiver inclinado, o aviso do ECAS persistir ou for necessária calibração, o veículo deve ir à oficina. Para ver a suspensão em conjunto com os restantes sistemas do veículo, consulte o mapa das partes de um camião por sistema.