Articoli | 01 Aprile 2000 | Autore: Karl Greco

Sospensioni: guasti e inconvenienti

Le scelte dei costruttori auto in merito alle sospensioni vanno nel tempo uniformandosi, facilitando in un certo senso il lavoro degli autoriparatori in caso di guasto.
E' giusto che l'automobilista pretenda dal proprio meccanico che sia in grado di svolgere una diagnosi approfondita delle anomalie.

Quando si parla delle sospensioni di un veicolo, ci si riferisce a tutto l'insieme degli organi meccanici che servono ad attutire le sollecitazioni a cui la strada sottopone il veicolo. Nelle primissime auto le sospensioni consistevano semplicemente nelle balestre, poi dall'inizio degli anni '30, e cioè da quando l'assale rigido anteriore fu abbandonato, comparvero le prime sospensioni a ruote indipendenti. Le sospensioni moderne sono costituite da un numero piuttosto consistente di singole parti, riconducibili per comodità a quattro gruppi principali: molle o analoghi elementi elastici; ammortizzatori; pneumatici; dispositivi idropneumatici.

Sospensioni anteriori
La grande maggioranza delle Case auto ha scelto di equipaggiare i propri veicoli con sospensioni di tipo McPherson. Sono formate da un cilindro telescopico nel quale è integrato l'ammortizzatore, l'attacco del montante del mozzo ruota e l'elemento elastico che può essere costituito da una molla elicoidale, integrata nel gruppo, o da una coppia di barre di torsione disposte longitudinalmente. Il successo del sistema McPherson ha coinciso con il declino delle sospensioni a quadrilatero. In questo caso due bracci posti su due piani trasversali le cui estremità da una parte sono incernierate al telaio o ai rinforzi della scocca e dall'altra sono collegati con il montante del fuso a snodo. Il movimento dei bracci è assicurato anche da boccole elastiche o silentblock. Per entrambi i sistemi di sospensione, l'elemento elastico più diffuso è la molla elicoidale, altrimenti sono usate balestre trasversali o barre di torsione. Le molle elicoidali hanno caratteristiche leggermente diverse che le distingue da modello a modello di vettura. Comune invece è l'utilizzo di acciai speciali per la loro realizzazione; normalmente sono costituite da un filo d'acciaio al silicio, cromo, o vanadio, con notevoli doti di resistenza allo snervamento. Per evitare il contatto diretto tra le molle e gli appoggi sui bracci oscillanti e il telaio, che sarebbe fonte di rumorosità, tra le parti metalliche in contatto vengono interposte delle guarnizioni di gomma, sagomate sulla forma del piano d'appoggio. In basso la molla poggia sui bracci oscillanti o sulla flangia telescopica dell'ammortizzatore McPherson (raramente i costruttori optano per integrarle nell'ammortizzatore che viene fissato su uno dei bracci oscillanti). La funzione dell'ammortizzatore è di evitare che la ruota "saltelli", e migliorarne quindi l'aderenza. Oggi le preferenze dell'industria automobilistica sono rivolte decisamente verso gli ammortizzatori idraulici telescopici, costituiti da due cilindri concentrici, uno esterno che funge da involucro e uno interno che lavora muovendosi in senso longitudinale. Vediamo brevemente il loro funzionamento. Quando il suolo spinge verso l'alto la ruota, lo stantuffo dell'ammortizzatore si porta verso il basso (fase di compressione). L'olio che si trova al di sotto dello stantuffo passa nella parte superiore del cilindro ed in piccola parte nella riserva. Durante questa fase le valvole di compensazione e di rimbalzo restano chiuse e funzionano invece quelle di compressione e di aspirazione. Quando la ruota tende ad allontanarsi dalla carrozzeria, ad esempio se il terreno presenta una depressione, (fase di rimbalzo), l'ammortizzatore si allunga. L'olio che si trova al di sopra dello stantuffo trova chiusa la corona esterna dei fori ricavati nello stantuffo ed è costretto a passare attraverso i fori della corona centrale, intervenendo sulla valvola di rimbalzo per passare nella parte inferiore del cilindro. Spostandosi verso l'alto, lo stantuffo crea una depressione che consente all'olio di riserva di passare attraverso lo spazio anulare del tappo e della valvola di compensazione. In questo momento le valvole di aspirazione e compressione rimangono chiuse, mentre lavorano quelle di rimbalzo e di compensazione. Gli ammortizzatori idraulici telescopici, con un funzionamento relativamente semplice e meccanico, basato sul passaggio di olio attraverso valvole e fori, riescono dunque ad opporre resistenza alla forza che spingerebbe il veicolo in basso contro la strada e in alto. Il risultato ottimale si ottiene poi con le versioni di ammortizzatori in cui l'olio viene mischiato anche a del gas, perché la loro combinazione evita che l'olio si emulsioni formando uno strato troppo morbido per opporre un'opportuna resistenza al pistone dell'ammortizzatore quando questo scende. Rimanendo nell'ambito delle sospensioni anteriori, restano da citare le barre stabilizzatrici, che servono a conferire al mezzo una maggiore stabilità specialmente in curva e quando il terreno diventa accidentato. In alcune auto la barra svolge anche la funzione di tirante di ancoraggio impedendo i movimenti longitudinali dei bracci oscillanti e dei montanti. Con la barra stabilizzatrice anteriore lo spostamento laterale della traccia a terra del pneumatico viene ridotto al minimo a vantaggio della guida che risulta più precisa.

Sospensioni posteriori
Sebbene le sospensioni posteriori funzionino su principi molto simili a quelli delle sospensioni anteriori, è possibile vedere in circolazione molte "variazioni sul tema" legate alla disposizione degli altri organi meccanici del retrotreno e dal tipo di trazione che può essere anteriore o posteriore. Ecco dunque che sono sorte sospensioni con elementi elastici diversi, con puntoni e tiranti di ancoraggio longitudinali, obliqui o trasversali. Quando l'auto è a trazione anteriore, le sospensioni posteriori possono essere ad assale rigido o a ruote indipendenti; nel primo caso sull'asse trasversale vengono montati i freni, le ruote, gli elementi elastici e gli ammortizzatori; nel secondo caso, si possono aver dei bracci oscillanti fissati alla scocca, da una parte, e al montante dall'altra. Sul montante trovano posto anche l'attacco dei mozzi delle ruote, dei freni, gli elementi elastici e gli ammortizzatori. Sebbene con le ruote indipendenti le soluzioni adottabili dai costruttori sono varie, negli anni la loro preferenza si è decisamente rivolta verso le sospensioni di tipo McPherson con molla elicoidale integrata o con molla a balestra trasversale. Nelle vetture a trazione posteriore con ponte rigido possono essere impiegate, sia molle a balestra, sia molle elicoidali. L'ancoraggio del ponte alla scocca può avvenire con due puntoni longitudinali e due obliqui con o senza barra trasversale a seconda proprio della posizione dei puntoni di reazione.

Guasti e inconvenienti sospensioni anteriori
In tutte le auto, indipendentemente dal tipo di sospensioni utilizzate, gli inconvenienti principali si manifestano con gli stessi sintomi: scarsa tenuta di strada e rumorosità. Nel caso di sospensioni anteriori McPherson ciò avviene quando gli ammortizzatori sono scarichi, quando le boccole della barra stabilizzatrice sono usurate o la barra stessa si è staccata da uno dei due lati, quando i cuscinetti dei mozzi ruote hanno troppo gioco, quando le parti in gomma su cui poggiano le molle sono rotte oppure ormai troppo secche. A parte i primissimi controlli che un meccanico può fare a vettura ferma (come la prova del beccheggio premendo ripetutamente sulla parte anteriore dell'auto), è bene essere in grado di provare il mezzo su strada. Se la scarsa tenuta è dovuta al fissaggio difettoso dei bracci di reazione o della barra stabilizzatrice, guidando ci si accorgerà che la traiettoria viene modificata a seconda che si prema o si rilasci il pedale dell'accelleratore; ogni qual volta infatti si preme sull'acceleratore, la ruota interessata si sposta verso la parte anteriore del veicolo per poi riallontanarsi al momento del rilascio del pedale. In particolare sui veicoli a trazione anteriore questa prova aiuta a valutare le condizioni dell'avantreno. Per effettuare una prova su strada più completa, bisogna condurre il veicolo su tre tipologie di terreno differenti: strada dissestata, strada a curve e strada rettilinea. Sulla strada dissestata il collaudatore deve poter percepire eventuali battiti e anomalie delle sospensioni anteriori e decidere quindi se proseguire la prova sugli altri due tipi di strade o attivarsi per rimuovere le cause del difetto che ha rilevato. Nel percorso a curve si ha la possibilità di verificare il buon funzionamento di tutta la sospensione, prestando particolare attenzione alla stabilità della vettura, al suo coricamento in curva e al saltellamento delle ruote. La prova su strada rettilinea ad andatura sostenuta, serve a valutare l'efficienza dell'avantreno nel suo insieme (sospensioni, sterzo e parti ruotanti) sulla base di eventuali vibrazioni allo sterzo e del costante mantenimento della traiettoria del veicolo. Il bravo collaudatore deve quindi saper cogliere i segnali che la vettura trasmette: se tende a deviare lateralmente durante la marcia, è necessario controllare l'assetto delle ruote, se durante la frenata la parte anteriore tende a beccheggiare sicuramente vanno controllati gli ammortizzatori.

Guasti e inconvenienti sospensioni posteriori
Per giudicare il comportamento delle sospensioni posteriori bisogna innanzitutto distinguere tra mezzi a trazione anteriore e posteriore. Con la trazione anteriore le soluzione costruttive possono essere molto diverse, però studiarne gli inconvenienti è più semplice, proprio perché le sospensioni non sono sottoposte a particolari sollecitazioni; accelerazioni veloci o improvvise decelerazioni non interessano il retrotreno direttamente. Nelle sospensioni a ruote indipendenti ritroviamo bracci oscillanti e ammortizzatori con molla integrata, i McPherson, oppure bracci oscillanti, ammortizzatori con molle elicoidali separate, oppure molle a balestra o barre di torsione. Se viceversa le sospensioni sono ad assale rigido, si incontrano balestre o semibalestre longitudinali che svolgono anche la funzione di bracci di reazione ammortizzatori idraulici telescopici del tipo tradizionale. La rumorosità provocata dalle sospensioni posteriori può essere causa di ammortizzatori scarichi, sostegni in gomma ormai secchi, boccole elastiche dei bracci oscillanti avariate, e altri ancora; tutti questi inconvenienti hanno in comune un solo sintomo e cioè la rumorosità sotto forma di battito o scricchiolio. Anche in questo caso, dunque, l'autoriparatore dovrebbe collaudare il veicolo su strada nel modo spiegato precedentemente, prestando particolare attenzione ai battiti più evidenti ad andature moderate. Una prova utile può essere comunque eseguita con la macchina ferma, ma richiede la presenza di due persone: una sta seduta all'interno dell'auto con i finestrini ben chiusi, l'altra all'esterno fa muovere le sospensioni premendo ripetutamente sui parafanghi posteriori. Chi siede all'interno dell'abitacolo può in questo modo individuare se la rumorosità proviene dal lato destro o sinistro. Lo stesso metodo può essere poi ripetuto con la vettura su un ponte o in buca, con l'operatore che prima stava all'interno ora sotto al veicolo.

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