SUSPENSIÓ N •
Fernández Chávez, Patricio Renato • Valencia Delgado, Juan Fabrizio • Zúñiga Calderón, Pierre Alonso
¿Qué es el sistema suspensión en un automóvil? La suspensión une la carrocería del vehículo a los neumáticos. Esta soporta la carrocería y amortigua las variaciones de vibración y sacudidas de la superficie de la pista durante el manejo, mejorando la comodidad del viaje.
Función del sistema de suspensión La suspensión soporta la carrocería, resortes y vibraciones suaves e impactos desde la superficie de la pista. Esta también ayuda a absorber el balanceo de la carrocería por medio de los amortiguadores y asegura un apropiado nivel de comodidad del viaje. También cuando el vehículo es acelerado o cuando los
fundamentales en el sistema de suspensión
MUELLES
AMORTIGUADOR ES
BARRAS ESTABILIZADORAS
Muelles Son elementos colocados entre el bastidor y lo más próximo a las ruedas, que recogen directamente las irregularidades del terreno, absorbiéndolas en forma de deformación. Tienen que tener buenas propiedades elásticas y absorber la energía mecánica, evitando deformaciones indefinidas.
Tipos de muelles
MUELLES HELICOIDALES
BALLESTAS
BARRA DE
Ballestas Están compuestas por una serie de láminas de acero resistente y elástico, de diferente longitud, superpuestas de menor a mayor, y sujetas por un pasador central llamado “perno-capuchino”. Para mantener las láminas alineadas llevan unas abrazaderas . La hoja más larga se llama “maestra” . Termina en sus extremos en dos curvaturas formando ojo por el cual, y por medio de un silembloc de goma, se articulan en el bastidor . Mediante los abarcones , se sujetan al eje de la rueda . En uno de sus extremos se coloca una gemela , que permite el desplazamiento longitudinal de las hojas cuando la rueda coja un obstáculo y, en el otro extremo va fijo al bastidor.
Muelles Helicoidales El muelle helicoidal es otro medio elástico en la suspensión. No puede emplearse como elemento de empuje ni de sujeción lateral, por lo que es necesario emplear bielas de empuje y tirantes de sujeción. Con el diámetro variable se consigue una flexibilidad progresiva; también se puede conseguir con otro muelle interior adicional. La flexibilidad del muelle será función del número de espiras, del diámetro del resorte, del espesor o diámetro del hilo, y de las características elásticas del material.
Barra de Torsión Las barras de torsión son muy empleadas, en la actualidad, en suspensiones independientes traseras en algunos modelos de vehículos. También son empleadas en la parte delantera. Su funcionamiento se basa en que si a una barra de acero elástica se la fija por un extremo y al extremo libre le someto a un esfuerzo de torsión (giro), la
Amortiguadores El amortiguador es un dispositivo que absorbe energía, utilizado normalmente para disminuir las oscilaciones no deseadas de un movimiento periódico o para absorber energía proveniente de golpes o impactos. Los amortiguadores son un componente común de la suspensión de los automóviles y otros vehículos, para ayudar a que las ruedas se mantengan pegadas al suelo. Los elementos
Barra Estabilizadora Los estabilizadores están formados por una barra de acero doblado en forma de abierta. Por el centro, se une al bastidor mediante unos puntos de apoyo sobre los que puede girar; por sus extremos se une a cada uno de los brazos inferiores de los trapecios. La elasticidad del material trata de mantener los tres lados en el mismo plano. Al tomar una curva, uno de los lados recibe más peso que el otro y trata de aproximarse a la rueda; la barra se torsiona por este peso y ese mismo esfuerzo se transmite al otro brazo, tratando de mantener ambos lados de la carrocería a la misma distancia de las ruedas, con lo que se disminuye la inclinación al tomar las curvas.
Tipos de sistemas de suspensión
Suspensión con eje rígido delantero Suspensión delantera con ballesta Las ballestas delantera con eje rígido en la actualidad se emplean en camiones. Se caracterizan por unos movimientos amplios y progresivos. La interacción de los amortiguadores de doble efecto, el estabilizador y los muelles de goma huecos proporcionan un excelente confort, tanto en el vehículo cargado como vacío. Las gemelas del extremo posterior eliminan los tirones característicos de las suspensiones convencionales. Los muelles de goma huecos contribuyen a ello cuando se transportan grandes cargas por malos caminos, e impiden también las torsiones del eje delantero en las frenadas fuertes. Se utilizan en vehículos pesados ballestas parabólicas con un número reducido de hojas, ya que soportan mayores pesos.
Suspensión neumática con fuelles En la suspensión neumática empleada en camiones se utilizan fuelles de nylon, reforzados con goma. Son muy resistentes al aceite, productos químicos y desgaste mecánico. Los fuelles se montan entre un collar que hay en el bastidor y un pistón metálico , que permanece en su sitio (eje delantero) obligado por un perno de guía . En los movimientos de la suspensión el fuelle cede, comprimiéndose el aire que hay dentro, proporcionando una contrapresión que aumenta en forma continua, lo que hace que los movimientos de la suspensión sean suaves y regulares. En los fuelles hay un muelle de goma que impide que se rebasen los movimientos, permitiendo seguir manejando el vehículo, un corto trecho, en casos de que se pinchara un fuelle. Estos pueden cambiarse rápida y sencillamente por el conductor o en el taller, sin necesidad de herramientas especiales. En la 2 se representa además el sistema de sujeción para fuelles de aire , amortiguadores y estabilizador.
Suspensión con eje rígido trasero Suspensión trasera con ballesta La suspensión posterior tiene dos ballestas a cada lado. Se caracteriza por su progresividad, debido a que la longitud activa disminuye al aumentar la carga, lo que hace que la ballesta se vuelva más dura. Estas ballestas son fáciles de reforzar y reparar. El eje trasero es guiado por patines en el lado del bastidor y por un eslabón sujeto en el anclaje delantero.
Suspensión independiente delantera Suspensión por ballestas delanteras La suspensión independiente con ballesta transversal , es quizás de las más antiguas, existiendo múltiples aplicaciones. La ballesta es fijada, a la carrocería, en su punto medio y sus extremos forman pareja con los brazos triangulares , para soporte de los pivotes-manguetas, portadores de las ruedas. Entre el pivote y el punto fijo , en el bastidor, se acopla un amortiguador hidráulico telescópico.
Suspensión delantera Mherson Es un sistema muy utilizado actualmente . Aquí el muelle se apoya en la parte inferior del amortiguador y la carrocería , sin necesidad de brazo superior. Consta de un brazo único, el tirante diagonal y de un soporte telescópico en cada rueda delantera. La mangueta forma parte de la mitad inferior del soporte telescópico. Este soporte gira al hacerlo la dirección y se une a la carrocería por medio de un elemento elástico. Por abajo una rótula lo une al brazo inferior. En la 8 se representan los elementos que integran este conjunto. Suspensión delantera por barra de torsión En este sistema, para la suspensión del eje delantero, se montan las barras en sentido longitudinal y paralelas .
Suspensión independiente trasera Suspensión por ballestas trasera En la actualidad se emplea poco en turismos. Se monta uniendo la ballesta al bastidor, en su parte central con bridas , y los extremos por medio de gemelas al eje trasero.
Suspensión trasera Mherson Este tipo de suspensión , lleva un brazo único , tirante de sujeción y el soporte telescópico en cada rueda trasera acoplado a la parte superior el eje de la rueda. En el interior de este tubo se acopla el amortiguador, y el muelle se asienta sobre dos cazoletas, una solidaria al tubo y la otra apoyada en la carrocería. Se trata de una unión elástica, como puede verse en la figura. Este sistema resulta mecánicamente muy sencillo y, al ser ligeras sus partes móviles, contribuye a que las ruedas superen las irregularidades del terreno sin mucha variación en el ángulo que forman con el mismo. Con este montaje la carrocería tiene que ser más resistente en los puntos donde se fijan los soportes telescópicos, con objeto de absorber los esfuerzos transmitidos por la suspensión. Suspensión trasera con brazos arrastrados Los brazos arrastrados están montados sobre pivotes que forman ángulo recto con el eje longitudinal del vehículo y unen las ruedas firmemente en posición, al tiempo que les permite un movimiento de subida y bajada. El conjunto del diferencial se apoya en el bastidor del vehículo en la carrocería. Suspensión trasera con brazo semi-arrastrado Es un sistema derivado del anterior, en el que, los ejes de los pivotes o de oscilaciones, forman un determinado ángulo con el eje longitudinal del vehículo, no formando ángulo recto como en el sistema arrastrado.
Sistemas de suspensión especiales o Sistema conjugado: Hidrolastic y mecánico con muelles. o Sistema hidroneumático. o Sistema neumático.